Контрольно-калибровочное устройство нейтронныхдатчиков

 

Свмз Советекиз

Сециалистическиз

Республик

О П И С А Н И Е 3I4ISO

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

За{висимое от а{вт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 09 1.1970 (№ 1393707/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоригет—

Опубликовано 7.IX.19?1. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 9.XI.1971

МПК G 0lv 5/00

G 0lv 13 00

Комитет по делам изобретений и открытиЯ ори Совете Министров

СССР

УД К 550.835(088.8) Автор изобретения

Х. А. Ярвела

Заявитель

КОНТРОЛЬНО-КАЛИБРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО НЕЙТРОННЫХ

ДАТЧИКОВ

Изо{брегение относится к устройствам, применяемым для калибровки нейтронных датчиков, включающих источник быстрых нейтро,н{ув и детектор (или несколько детекторов) медленных нейтронов: нетронных,влагомеров, уровнеме{ров, геофизических каротажных нейтронных зондов.

Проблема калибровки нейтронных датчиков занимает центральное место как при серийном производстве нейтронных влагомеров, геофизичеоких приборов, так и при проведении научных исследований путем измерения нейтронных полей с целью определения распределения плотности медленных нейтронов вокруг источ{ни;ка в исследуемой среде (нейтронная влагометрия, анализ элементного состава, например, водородсодержания пород и т. п.) или с целью измерения интенсивности нейтронного потока (дозиметрия).

Известно устройство калибровки нейтронных датчиков (влагомеров), содержащее стандартный замедлитель, запол{ненный замедляющей средой (водой, парафином, оргстеклом, пластмассой и т. п.) и :несколько эталонов (называемых эквивалентами влажности) с различной замедляющей способностью. В состав упомянутого устройства входят также приспособление для подъема и спуска зонда и,прозрачный защитный экран из пластигласа, заполнен{ный водой. Для защиты от гаммаквантов применяются специальные просвинцованные стекла.

При калибровке нейтронных зондов е по5 мощью упомянутого устройства необходимо после каждого замера (отсчета) плотности медленных {нейтронов в данном эталоне, заменить эталонные замедлители. Для этого зонд вместе с источником быстрых нейтронов уда10 ляют в защитный контейнер, а после установки очередного эталона снова опускают в него зонд. Очевидно, что производительность калибровки страдает из-за дополнительных операций, вызванных конструктивными недостат15 ка»» самого устройства.

Цель изооретения — упрощение процесса калибровки и ооеспечение высокой воспроизводи и ости ее р езульта TOB.

На фиг. 1 приведена общая схема калибров20 ки нейтронных датчиков; на фиг. 2 — конструкция замедлителя с регулируемой замедляющей способностью; на фиг. 3 дан разрез замедлителя. На фигурах приняты следующие обозначения: 1 — устройство подъема и спу25 ска; 2 — замедлитель; 8 — датчик, содержащий источник 4 быстрых нейтронов и детекторы 5 медлеíHûx нейтронов; б — кабель, соединяющий датчик с радиометричеокой аппаратурой 7; 8 — подвижные элементы для регулизй рования замедляющей способности замедли314180

55 теля 2; 9 — замедляющая среда; 10 — полость для размещения датчика 8 во время калибровки.

Основным принципиальным элементом в данном:контрольно-калибровочном устройстве (ККУ) является замедлитель 2. Он представляет собой емкость, которая заполнена средой, являющейся сильным замедлителем быстрых нейтронов, .Как известно из теории замедления нейтронов, такими средами могут быть материалы, в химсостав которых входят вещества с преобладающим количеством ядер водорода. К ним относятся, например, вода, парафин, оргстекло, пластмассы и т, п. Корпус емкости следует изготовить из неактивируемых тепловыми нейтронами и коррозионностойких материалов, например, из дюралюминия. Емкость имеет центральную полость, предназначенную для размещения датчика 8.

Система из подвижных элементов 8 предназначена для изменения замедляющей способности ККУ,согласно заданной программе.

Изменения замедляющей способности ККУ могут быть достигнуты, например, путем регулирования количества замедлителя в емкости или:путем перекрытия потока нейтронов с помощью аномально сильных поглотителей медленных нейтронов. В первом случае подвижные элементы изготавливают, например, из полых трубочек (если используют жидкие замедлители), выполняющих роль гидротолкателей жидкости.;Вытесненное количество жидкости перемещается в специальный резервуар (не показан на фигурах) или же в самой емкости (уровень жидкости изменяется при введении подвижных элементов) .

При использовании твердого замедли геля подвижные (выдвигаемые) элементы 8 могут быть изготовлены из того же материала, что замедляющая среда 9.

Если в ККУ регулировка его замедляющей способности производится по методу перекрытия потока нейтронов, то регулирующие элементы следует изготовить из аномально сильных поглотителей нейтронов, например, из кадмия. Можно также использовать некоторые комбинации при выборе материала для подвижных элементов 8. Возможны варианты, когда часть этих элементов изготовлена из замедлителя, а другая часть — из поглотители.

Принципиальная конструкция ККУ в этом случае не изменяется.

Калибровка нейтронных датчиков производится следующим образом. ДатчикЗ опускают в центральную полость 10 замедлителя 2, подключают радиометрическую аппаратуру 7.

Измеряя скорость счета (плотность медленных нейтронов) при различных замедляющих способностях строят калибровочную кривую или градуируют шкалу прибора согласно полученным значениям скорости счета. Изменение скорости счета производится с помощью соответствующей системы регулирования замедляющей способности замедлителя.

Важным преимуществом предложенного

ККУ является высокая производительность при проведении калибровки нейтронных датчиков, так как с помощью одного замедлителя с регулируемой замедляющей способностью можно получить все необходимые эквивалентные значения скоростей счета..Благодаря этому повышаются производимость (точность) результатов. Кроме того, уменьшается радиационная опасность во время проведения кали бровки.

Оп исанное выше ККУ может быть в недрено, например, при серийном производстве приборов, включающих датчики с источником быстрых и детектором медленных нейтронов.

Предлагаемый прибор портативный .и поэтому может быть использован также в полевых условиях.

Предмет из обр етения

1. Контрольно-калибровочное устройство нейтронных датчиков, содержащее емкость с замедлителем регулируемой замедляющей способности, в химсостав которого входят вещества с преобладающим количеством ядер водорода, и центральную полость для размещения датчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса калибровки и обеспечения высокой воспроизводимости ее результатов, система регулирования замедляющей способности выполнена из набора подвижных элементов, размещенных в замедлителе равномерно вокруг его центральной полости.

2. Контрольно-калибровочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость заполнена твердым замедлителем, а подвижные элементы, изготовлены из того же матер иала, что и замедлитель.

З..Контрольно-калибровочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость заполнена жидким замедлителем.

4. Контрольно-калибровочное устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что подвижные элементы изготовлены из материала, являющегося аномально сильным поглотителем медленных нейтронов, напр имер, из кадмия. 314180

Фи8 7

Фиг. 2

Фиг,У

Составитель И. Трофимова

Текред Е. Борисова Корректор Л. А. Царькова

:Редактор Ю. Полякова

Областная типография Костромского управления по печати

Заказ 6479 Изд. Хо 1223 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5