Способ измерения радиации

 

Класс 21 е, 27

М 45678

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ способа измерения радиаций.

К авторскому свидетельству В. И. Векслера, А. В. Иванова и А. В. Бнбергаля, заявленному 25 июня 1934 года (спр. о перв. № 149870).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1936 года.

Все существующие методы измерения различного рода радиаций основаны на поглощении отдельных квант излучения, но механизм использования энергии поглощенных квант для регистрации различен.

Можно различать два метода регистрации: 1) основанные на измерении непосредственно суммарной энергии поглощенных квант и 2) основанные на релейном принципе.

К первому типу относятся такие приборы, как обычная ионизационная камера и фотоэлемент. В этих приборах мы сталкиваемся с тем, что получающийся электрический ток очень мал и приходится прибегать к искусственным методам его усиления, что значительно искажает точность измерений.

Методы, основанные на релейном принципе, не имеют указанного недостатка в виду того, что самый принцип их работы основан на самоусилении.

Таковы, например приборы, как счетчик

Гейгера-Мюллера, многократно усиливающий эффект поглощения единичного кванта, или фотоэлемент с самостоятельным разрядом, в котором последний вы зывается ионизацией ударом, разогнанного в электрическом поле фото-электрона.

Измерение числа разрядов в таком случае дает возможность судить о падающей интенсивности радиации.

Отрицательной чертой подобных релейных схем является то, что механизм гашения разряда таков, что не позволяет значительно повысить их число.

Например, в счетчиках Гейгера-Мюллера число разрядов, практически доступное осуществлению, не превосходит ! нескольких сот в секунду; кроме того, ( их регистрация до сих пор ведется либо счетом индивидуальных разрядов, либо измерением заряда, накопленного конденсатором за определенный промежуток времени, от разрядов, происшедших за это время.

Не говоря ñê;том, что первый метод счета практически удобен только при небольших числах разрядов, а второй допускает значительные ошибки, надо указать, что оба эти метода счета осуществимы только в лабораторных условияхФотоэлемент с самостоятельным раэрядом, работающий в релаксационной схеме, также не дает возможности получать значительного числа разрядов.

Наиболее обобщающим методом должен явиться такой, который позволяет получать неограниченное число разря-. дов в единицу времени с возможностью точно определять непосредственно их число или какую-либо величину, им пропорциональную, что и дает меру интенсивности падающей на прибор радиации, Такую возможность дает принципиально иной подход к процессам гашения разрядов, предлагаемый в настоящем изобретении.

Во всех описанных приборах подающееся напряжение отвечает основному условию постоянства. В счетчиках Гейгера применяются специально для этой цели коронные стабилизаторы, а в случае релаксационных схем питание обеспечивается (в указанных фотоэлементах с самостоятельным разрядом) батареями.

Если же питать разрядную камеру прибора (понимая под этим термином любой электронный прибор, отвечающий возникновением самостоятельного разряда на поглощение одного или группы квантов падающей радиации) импульсным напряжением любой требуемой частоты, подаваемым любым способом (любая импульсная схема либо, наконец, просто одно или двухволновое выпрямление любого и-фазного тока), то возникающий разряд будет обрываться всегда. когда амплитуда напряжения окажется ниже разрядной.(с учетом явления затягивания). Таким образом получается прибор, в котором возможное максимальное число разрядов, происходящих в нем под действием внешних причин, определяется только частотой импульсов накладываемого на прибор напряжения и скоростью деионизации. Последняя, в случае небольших давлений, черезвычайно велика и зависит ет некоторых легко выбираемых величин (давление, расстояние между электродами, род наполняющего прибор газа).

Далее измерительная часть схемы заключается в приспособлении для измерений суммарного тока, приносимого разрядами, а не счетом их. Это дает возможность осуществить прибор технического типа не только для фотоэлементов с самостоятельным разрядом, но и для таких приборов, как счетчик Гейгера-Мюллера; последний, будучи включен по указанной схеме, теряет все свои специфические черты1 и становится фотоэлементом .с. самостоятельным разрядом для рентгеновского и т-излучения (к ультрафиолету прибор также чувствителен)

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему устройства для осуществления способа согласно изобретению, а фиг. 2 — графическое пояснение сущности способа.

Схема устройства состоит из источника импульсного напряжения А, в цепь которого включены последовательно: любой электронный прибор В, реагирующий на поглощение квантов появлением самостоятельного разряда, и регистрирующий прибор. С, дающий возможность по силе проходящего через него тока судить о числе разрядов, т. е. об интенсивности падающих на прибор В радиаций (фиг. 1).

На фиг. 2 кривые представляют изменение величины наложенного на прибор В импульсного напряжения. Линия а дает напряжение возникновения самостоятельного рязряда при наличии ионизации ударом (электронами, образовавшимися вследствие ионизации падающей радиацией, газа, наполняющего прибор, либо фото-электронами, либо теми и другими).

Линия с представляет напряжение возникновения самостоятельного разряда без наличия побочных ионизирующих факторов, а линия b — напряжение гашения образовавшегося разряда в общем случае (с учетом затягивания).

В случае поглощения кванта падающей радиации разряд вспыхнет в точке е и должен будет прекратиться в точке d; таким образом, максимальное время, в которое может продолжаться разряд,, равно М. Так как мы имеем дело с ( очень большим числом разрядов, то, ( несмотря на то, что Ы будет меняться от разряда к разряду (так как не всегда квант будет поглощен в момент, отвечающий точке е), среднее статистиЧеское значение Ы будет меняться очень незна- чительно с изменением числа разрядов.

Кроме того, можно мерить ток, не не- ) посредственно вызываемый разрядом, а использовать эти импульсы для включения какого-либо вспомогательного реле и связать частоту разрядов с помощью

Фи г1 последнего, с показаниями какого-либо измерительного прибора.

Пред м ет и зоб рете н ия.

1. Способ измерения радиаций по типу счетчика Гейгера-Мюллера, отличающийся тем, что цепь счетчика питают пульсирующим током, а величину радиации определяют по среднему значен» протекающего в цепи устройства токи

2. Прием осуществления способа и. 1, отличающийся тем, что величи: радиации определяют по отношению ч сла импульсов, во время которых пр исходит поглощение радиации, к кол честву последних, при которых погл щение не происходит.

Тип.,Печатный Труд . Зэк. 962 — 5