Устройство для количественного сканирования радиоактивных объектов

 

-т е х н:, ч (. « и

° К," . — л "., l «) А

О П И С А Н И Е (11) 49оз5в

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.74 (21) 2024964/26-25 (51) M. Кл е с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.12.76.Бюллетень ¹47 (45) Дата опубликования описания 19.01.77

Cj01 Т 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 539.1.08 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Г. A. Федоров и В. И. Мухин

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институ-т (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СКАНИРОВАНИЯ

РАДИОАКТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области экспериментальных методов ядерной физики (прикладной ядерной спектроскопии, дозиметрии ионизируюших излучений) и может быть использовано для сканирования поверхностей при дозиметрическом контроле внеш;— него загрязнения, при определении радиоактивного загрязнения различных объектов внешней среды (например фильтров, после их экспозиции с целью нахождения локали- IO зации и определения активности горячих частиц), для определения количественного распределения гамма-излучаюших нуклидов в биологических объектах при помоши спектрометров излучения человека. 15

Известно устройство для количественного сканирования радиоактивных объектов.

Оно состоит из измерительного преобразователя, которым является сцинтилляционный кристалл, сочлененный с фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), системы механического перемешения измерительного преобразователя и регистрирующей системы с заданной программой режима измерений и блоком, управляющим перемешени

2 ем измерительного преобразователя, снабженного коллиматором.

Предусмотрено использование ЭВМ для получения по экспериментальным данным искомого распределения активности гаммаизлучаюших нуклидов.

Недостатки известного устройства следуюшие, При проведении измерений необходимо осушествлять перемешение измерительного преобразователя, что может приводить к изменению характеристик этого преобразователя (например, иэ-за влияния магнитных полей на коэффициенты электронного умножения ФЭУ), возникновению помех (шумов) при перемешении кабеля системы коммуникаций измерительного преобразователя и флуктуациям фона при изменении позиции преобразователя.

Флуктуации фонового излучения обусловливают высокую погрешность результатов при низких уровнях активности.

Шумы в измерительном преобразователе и регистриуюшем устройстве приводят к высокой погрешности результатов или даже

490358

20 5

40

60 невозможности их получения при анализе пространственного распределения низкоэнергетичных гамма-излучающих нуклидов.

Белью изобретения является существенное повышение точности результатов, получаемых при сканировании радиоактивных объектов при наличии высоких уровней фонового изпучения или помех, а также получение двумерного распределения актив ности.

Бель достигается тем, что неколлимированный измерительный преобразователь выполнен неподвижным, а коллиматор снабжен коллимируюшими каналами, расположение которых описывается матрицей, первая строка которой состоит из(МИ + М-f) первых элементов трансорто гон ального кода длиной М " N из единиц (наличие канала) и нулей (отсутствие канала), а каждая последующая из N строк образо ..ана из предыдущей строки циклическим двигом кода на М позиций.

Неподвижность измерительного преобразователя, которым может быть сцинтилляционный детектор с органическим или неорганическим сцинтиллятором большой площади, обеспечивает стабильность работы прибора в условиях меняющихся магнитных полей и фонового изпучения в пространстве, окружающем сканируемый объект.

Кодирование измеряемой информации при помощи коллимирующего устройства существенно уменьшает погрешность результатов, обусловленную фпуктуациями импульсов фона и шумов.

При измерениях с помошью предлагаемого устройства измерительный преобразователь, рабочая поверхность которого не меньше, чем проекция измеряемого объекта на эту поверхность, расположен над этим объектом неподвижно, а подвижное коллимирующее устройство распапожено между объектом и измерительным преобразователем и имеет для каждой позиции, с оответствующей одному измерению, N hh+ f — — канвлов.

Каждый канал при этом может быть сделан идентичным каналу при традиционном способе регистрации, Расположение каналов в коллимируюшем устройстве математически описывается матрицей, состоящей из 1 и О, соот ветствующих наличию или отсутствию канала в данном месте коллимирующего устр ойства.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема расположения каналов коллиматора для случая сканирования в Зх5= 15 участках поверхности. Белые клетки соответствуют наличию каналов, четыре — отсутствию их.

Устройство работает следующим обр зом.

Перед началом измерений коллимирующее устройство 1 устанавливается таким

l4 i + ( образом, чтобы первые каналов находились над сканируемой областью 2.

Затем включают сцинтилляционный детектор 3 и счетчик импульсов 4, который после заданного времени набора информации выключается и вырабатывает импульс, поступающий в систему механического перемещения 5 коллимирующего устройства, которая сдвигает его на одну позицию.

После этого процедура повторяется Необходимое число смещений коллимируюшего устройства равно К = N "М-1, а рабочих позиций и лМ

Искомое распределение активности (выходящего из объема излучения) может быть определено по формуле л л л

f=K H 7„ где — вектор искомого решения, T — экспериментальный результат, пок лученный с коллимирующим устройством, описываемым матрицей кодирования Н состоящей из О и 1, К вЂ” матрица, опи-1 сываюшая свойства каналов коплимируюшего устройства, элементы которой К . - представляют собой число зарегистрированных импульсов 1 — каналом от 1 — пло°

1 щади поверхности с источником единичной активности.

Формула изобретения

Устройство для количественного сканирования радиоактивных объектов, содержащее коллиматор, снабженный системой перемещения в одном направлении, и измерительный преобразователь, о т л и— чаюшееся тем, что,сцельюполучения двумерного распределения активности и увеличения точности измерений, измерительный преобразователь выполнен неподвижным, а коллиматор снабжен коллимируюшими каналами, расположение которых описывается матрицей, первая строка которой состоит из (INN t hh-<) первых элементов транс ортогонального кода длиной M к И из единиц (наличие канала) и нулей (отсутствие канала), а каждая па следующая из hl строк образована из предыдущей строки циклическим сдвигом кода на М позиций.

4903)8

Составитель О. Ковалев

Редактор H. К .ляда Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Заказ 5655/293 Тираж 690 Подписное

11НИИПЕ I осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„. Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4