Логарифмический интенсиметр

 

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ИНТЕНСИМЕТР, содержавший ионизационнз камеру, источник высокого напряжения, усилитель и логари4 шческий измеритель среднего тока, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения нейтронного потока в присутствии интенсивного гамма-излучения и аппаратурных шумов, он дополнительно снабжен дифференцирующим усилителем, восстановителем базового уровня, амплитудным дискриминатором и импульсным источником тока, причем выход усилителя соединен с входом дифференцирующего усилителя, выход которого подключен к амплитудному дискриминатору и восстановителю базового уровня, выход последнего соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилителя, выход амплитудного дискриминатора подключен i к импульсному источнику тока, выход (Л которого соединен с входом логарифмического измерителя среднего тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 0»/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY CBMQETHlbCTBV

5 3 ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2699172/18-25 (22) 29. 11. 78 (46) 07.09.88. Бюл. к- 33 (71) Московский инженерно-физический институт

Ф (72) С.А.Лыжин (53) 621.387.4(088.8) (56) Патент США Ф 3303343, кл. 250-33.1, опублик. 1967.

Авторское свидетельство СССР

9 525905р кл. G 01 Т 1/16, l976.

Патент CHJA 9 3426199, кл. 250-83.1. опублик. 1965. (54) (57) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ИНТЕНСИМЕТР, содержащий иониэационную камеру, ис. точник высокого напряжения, усилитель и логарифмический измеритель среднего тока, о т л и ч а ю щ и йI

Изобретение относится к области ядерной физики, предназначено для измерения средней частоты электрических импульсов ионизационной камеры и может быть использовано для измерения нейтронного потока ядерного реактора.

Известен измеритель средней частоты импульсов иониэационной камеры — интенсиметр. Предварительно усиленные импульсы поступают в ин.тенсиметр, включающий формирователь импульсов, цепь с дозирующей емкостью и цепь разряда с интегрирующей емкостью.

Использование формирователя и доэирующей емкости приводит к появÄÄSUÄÄ 730108 A с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения нейтронного потока в присутствии интенсивного гамма-излучения и аппаратурных шумов, он дополнительно снабжен дифференцирующим усилителем, восстановителем базового уровня, амплитудным дискриминатором и импульсным источником тока, причем выход усилителя соединен с входом дифференцирующего усилителя, выход которого подключен к амплитудному дискриминатору и восстановителю базового уровня, выход последнего соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилителя, выход амплитудного дискриминатора подключен к импульсному источнику тока, выход которого соединен с входом логарифмического измерителя среднего тока.

2 лению временного интервала, в течение которого не может быть зарегистрирован последующий импульс камеры °

Это влечет за собой появление зна1 чительной погрешности, когда период следования импульсов камеры становится сравнимым с этим временным интервалом.

Известен также интенсиметр с нелинейной характеристикой, имеющий более широкий диапазон измерения, получающийся sa счет изменения уровня порога дискриминации при изменении частоты следования импульсов ионизационной камеры.

Основными недостатками устройства являются сложная функциональная

730108 связь между выходным напряжением измерителя и средней частотой импульсов камеры и низкое быстродействие при больших частотах поступления импуль5 сов камеры.

Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому является устройство для измерения потока ядерного излучения, использующее флюктуации тока от нейтронного детектора. Устройство содержит иониэационную камеру, источник высокого напряжения, усилитель, логарифмический измеритель среднего тока и широкодиапазонный выпрямитель.

Недостатком этого устройства является погрешность, вызванная пульсациями источников питания, вибрационными шумами соединительных кабелей, 20 наводками промьппленной частоты и шумами тока камеры, вызванными гаммаизлучением, которая не позволяет измерять нейтронные потоки меньше

10 н/см ° с при гамма-излучении 2,2» 25

»10 р/ч.

При увеличении интенсивности гамма-излучения до 2,2 10 р(ч минималь4 ный предел измеряемых потоков нейтронов составляет 10 н/см с.

У

Целью изобретения является расши» ренив диапазона измеряемых нейтрон ных потоков в присутствии интенсивных полей гамма-излучения и аппаратурных шумов.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее ионизационную камеру, источник высокого напряжения, усилитель и логарифмический измеритель среднего тока, дополнительно снабжено дифференцирующим усилителем, восстановителем базового уровня, амплитудным дискриминатором и импульсным . источником тока, причем выход усили- 45 пеля соединен с входом дифференцирующего усилителя, его выход подключен к амплитудному дискриминатору и восстановителю базового уровня выход последнего соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилителя, а выход амплитудного дискриминатора ,подключен к импульсному источнику тока, выход которого соединен с входом логарифмического измерителя среднего тока.

Сущность изобретения состоит в том, что на больших частотах следования импульсов камеры благодаря линейности амплитудного дискриминатора и импульсного источника тока на выходе получается ток суммарной амплитуды и, следовательно, отсутствуют погрешности измерения, характерные для схем с формирователями и дозирующими конденсаторами.

При малых частотах следования импульсов камеры дифференцирующий усилитель увеличивает соотношение между амплитудой нейтронных импульсов и амплитудой шумов, вызванных гамма-излучением и аппаратурными шумами, а амплитудный дискриминатор отсекает шум, вызванный гамма-излучением.

На чертеже дана структурная схема описываемого устройства.

Измеритель скорости счета с логарифмической характеристикой содержит ионизационную камеру 1, источник высокого напряжения 2, предварительный усилитель 3, дифференцирующий усилитель 4, восстановитель базового уровня 5, амплитудный дискриминатор

6, импульсный источник тока 7 и логарифмический измеритель среднего тока 8. Ионизационная камера 1 соединена с выходом источника высокого напряжения 2 и с входом предварительного усилителя 3, выход которого соединен с дифференцирующим усилителем 4. Выход усилителя 4 соединен с входом восстановителя базового уровня 5 и с входом амплитудного дискриминатора б,выход восстановителя.базового уровня 5 соединен с входом суммирования диффаренцирующего усилителя 4, а выход амплитудного дискриминатора б — с входом импульсного источника тока 7, выход которого соединен с входом логарифмического измерителя среднего тока 8.

Измеритель скорости счета работает следующим образом. о

В результате взаимодействия продуктов деления с газом в объеме камеры образуется заряд, который под действием электрического поля собирается на электродах камеры. Этот заряд преобразуется зарядочувствительным предварительным усилителем в скачок напряжения, а затем дифференцифуется и поступает на вход амплитудного дискриминатора, который отсекает шумовой сигнал и импульсы поМехи. Восстановитель базового уровня поддерживает выходное напряжение на выходе дифференцирующего усилителя, с кото-, 730108

Редактор О.Филиппова : Техред М.Моргентал

Корректор М.Демчик

Заказ 1928 Тираж 522 Подписное

BHHHJIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 рого происходит нарастание амплитуды импульса, близким к нулю при любых скоростях счета. Сформированный таким образом импульс поступает на

5 вход импульсного источника тока.

Средний ток импульсного источника тока измеряется логарифмическим измерителем, выходное напряжение которого пропорционально логарифму средней скорости счета ионизационной камеры.

Для ионизационной камеры деления и потока нейтронов 10 н/см .с до- 15 пустимый уровень гамма излучения составляет 0,9 ° 10 р/ч, а при,потоке

4 нейтронов 10 н/см с допустимый уровень гамма-излучения составляет

1,3 ° 10 р/ч.

Таким образом, допустимый предел уровня гамма-излучения увеличился по сравнению с допустимым значением гамма-излучения прототипа в 600 раз, а диапазон измеряемых нейтронных потоков расширился в область меньших значений на 4 порядка.

Опытный образец измерителя обеспечивал измерение потоков нейтронов в диапазоне 10 -10 н/см с. Уровень

-1 +6 гамма-излучения при испытаниях составлял 10 р/ч. Влияние пульсаций источников питания и виброшумов кабеля не сказывались на точности измерения уровня нейтронного потока.