Способ калибровки источников рентгеновского излучения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик о >783735

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 12,0678 (21) 2629239/18-25 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 301180. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 301 1.80 (51)М. Кл,з

G T 1/16

Государственный комитет

СССР оо дедам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В.А, Баженов н Г.И. Савельев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ИСТОЧНИКОВ

РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

2 вает высокой точности получения данных, вследствие необходимости введения большого числа трудно определяемых поправок (поправки на телесный

5 угол, эффекты прямого рассеяния, поглощение в воздухе и входном окне детектора, эффекты обратного рассеивания, краевые эффекты, эффективность регистрации непосредственно в

10 детекторе и др.). Применение подобного метода для относительных измерений требует предварительной градуировки измерительной установки с помощью откалиброванных по потоку

15 фотонов источников, близких по номиналу к измеряемым. То есть этот способ в принципе не может быть использован без источников, откалиброванных абсолютным методом. Следова20 тельно, точность калибровки новых источников этим методом заведомо хуже точности калибровки источников, используемых для градуировки установки, которая, в свою очередь, заведомо

2$ хуже точности калибровки, присущей использованным первичным установкам для абсолютных измерений. К,тому же недостатками такого способа являются сложность воспроизведения с высокой

30 точностью "геометрии" измерений и

Предлагаемое изобретение относится к области метрологии ионизирующих излучений и найдет применение прежде всего при калибровке образцовых источников рентгеновского излучения (ОИРИ) по числу KX-квантов, вылетающих через рабочую поверхность источника в секунду, то есть по потоку

КХ-квантов через рабочую поверхность источника.

Известен способ калибровки источников рентгеновского излучения по потоку рентгеновских квантов, называемый методом определенного телесного угла 11, позволяющий калибровать источники требуемых номиналов по потоку фотонов 10 - 10 с

Способ основан на использовании Х-детекторов, расположении измеряемого источника вне чувствительного объема детектора, введении между детектором и источником постоянной диафрагмы и требовании жесткого воспроизведения при калибровке "геометрии" измерений. Способ позволяет производить абсолютную и относительную калибровку источника по потоку

КХ-квантов. Однако, при абсолютной калибровке этот способ не обеспечи- . (53) УДК 621. 387. 424. (088. 8) 783735 ф Ф„Ф к (р необходимость постоянной переградуировки установки.

Ближайшим техническим решением является способ калибровки источников рентгеновского излучения, по которому источник рентгеновских квантов размещают в газоразрядном 411-счетчике на границе раздела чувствительных объемов 2П-счетчиков, устанавливают давление рабочей смеси, обеспечивающее

100Â-ное поглощение фотонов и проводят измерение потока фотонов 2 . Для истОчников с номиналами по потоку до

10 с этот метод обеспечивает высокую точность калибровки, однако, по мЕре дальнейшего увеличения потока фотонов источников, точность такой 35 калибровки быстро ухудшается из-за резкого роста просчетов за счет

"мертвого" времени и при значениях потока КХ-квантов, превышающих

10- с, она становится недостаточной для калибровки образцовых источников.

Таким образом, метод определенного телесного угла не обеспечивает необходимой для создания ОИРИ точности калибровки источников, а метод

4П-Х-счета не позволяет производить калибровку источников нужных номиналов по потоку (10 — 10ь с и более), Цель изобретения — обеспечение калибровки источников рентгеновского излучения с потоком фотонов 10

10 с при сохранении высокой точности калибровки, обеспечиваемой методом

4П-Х-счета. 35

Поставленная цель достигается техническим решением, представляющим собой новый способ калибровки источников рентгеновского излучения, по которому вспомогательный источник 40 рентгеновского излучения с потоком фотонов до 10 с, по форме и размерам близкий к калибруемому, размещают в газораэрядном 4П-счетчике на границе раздела чувствительных объе,о:. ?П-счетчиков, устанавливают давле:-;.е рабочей смеси, обеспечивающее

100%-ное поглощение фотонов, проводят измерение потока фотонов в геометрии 4П, измеряют поток фотонов вторичного ионизирующего излучения, проникающий в 2П-счетчик, к которому вспомогательный источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, заменяют вспомогательный источник калибруемым, измеряют 55 поток фотонов вторичного ионизирующего излучения, проникающий в 2П-счет чик, к которому калибруемый источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, и нахоцят величину потока фотонов калибруемого источника по формуле где Ф, — поток фотонов калибруемого источника рентгеновскогo излучения, Ф„ — поток фотонов вспомогательного источника ре«тгеновского излучения, определенный методом 4П-Х-счета, Ф вЂ” поток фотонов вторичного ионизирующего излучения, проникающий в ?П-счетчик, к которому вспомогательный источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, Ф вЂ” поток фотонов вторич-:îãî ионизирующего излучения, проникающий в ?П-счетчик, к которому калибруемый источник повернут стороной, протипоположнои рабочей поверхности.

Способ был реализован для случая калибровки источников КХ-излучения с нуклидом 55Ге на установке с газораэрядным пропорциональным 4П-Х-счетчиком, в котором чувствительные объемы 2П-счетчиков разделены электродом в виде сетки. Счетчик работал на сме- си газов: Аг (95%) и СН (5Ъ), 100%ная эффективность поглощения выходя— щего из источника рентгеновскогo излучения обеспечивалась для счетчика взятой конструкции при давлении рабочей смеси 3 ат (3, 04 ° 105 Па) . Знер— гетическое разрешение для пика

5,95 Кэв сос"авляло 1,2 Кэв. Для калибровки был изготовлеh вспомогательный источник с нуклидом Fe с потов ком рентгеновских квантов 8 10 с по форме и размерам близкий к калиэ— руемым. Вспомогательный источник разместили в 4П-Х-счетчике на границе раздела двух 2П вЂ счетчик так, чтобы он был обращен рабочей поверхностью в сторону одного из них, определили с помощью 4П-Х-счетчика поток КХ-квантов через рабочую поверхность Ф„, отключили от измерительной аппаратуры 2П-счетик, к котэрому источник обращен рабочей поверхностью и замерили с помощью второго

2П-счетчика скорость счета рассея ного и индуцированного рентгеновс- ких излучений Ф . Затем заменили испомогательный источник калибруемым источником с активностью нуклида >>Fe в пятне примерно на два порядка большей, чем во вспомогательном источнике, и замерили скорость счета рассеянного и индуцированного рентгеновских излучений

Ф . Искоемый поток КХ-квантов через рабочую поверзность источника равен

Таким образом были откалиброваны источники с номиналами по потоку

Ф, Ф

«tpz

30

Формула изобретения

Составитель Ю. Алешин

Техред М.Кузьма Корректор М Шароши

Редактор Н. Коляда

Заказ 8541/49 Тираж 649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 в пределах 105 — 106 с с погрешностью менее одного процента.

Описанный способ позволяет производить калибровку образцовых источников рентгеновского излучения с номиналами более 10З с на высоко точной установке для абсолютных измерений непосредственно. Ошибка калибровки при определенных рабочих условиях практически не зависит от неидентичности фоомы активного пятна или диафрагмы, формирующей рабочую поверхность, а также незначительных изменений давления рабочего газа, которые возможны при смене источников, и может быть сделана меньше 1Ъ.

Способ расширяет функциональные возможности уже имеющейся в практике аппратуры для измерений потока фотонов методом 4П-X-счета и устраняет необходимость создания вспомогательной аппаратуры с меньшей активностью регистрации.

Способ решает проблему аттестации источников рентгеновского излучения в качестве стандартных образцов, "образцовых источников рентгейовского излучения", и может быть включен в Государственный эталон определения потока фотонов рентгеновского излучения через рабочую поверхность источников.

Способ калибровки источников рентгеновского излучения, основанный на размещении источника рентгеновских квантов в газоразрядном

4П-счетчике на границе раздела чувствительных объемов 2П-счетчиков, установлении давления рабочей смеси, обеспечивающего 100%-ное поглоцение фотонов, о т л и ч а ю щ и йя тем, что, с целью калибровки источников рентгеновского излучения с потоком фотонов 10б — 10б с измеряют поток фотонов в геометрии

4П от вспомогательног" :.-точника рентгеновского излучения, по форме и размерам близкого к калибруемым, с потоком фотонов до 10 с, затем измеряют поток фотонов вторичного иноизирующего излучения, проникающий в 2П-счетчик, к которому вспомогательный источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, заменяют вспомогательный источник калибруемым, измеряют поток фотонов вторичного ионизирующего излучения, проникающий в 2П-счез чик, к которому калибруемый источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, и находят величину потока фотонов калибруемого источника по формуле: где Ф вЂ” поток фотонов калибруемого к источника рентгеновского излучения;

Ф, — поток фотонов вспомогательного источника рентгеновского излучения, определенный методом 4П-X-счета;

Ф вЂ” поток фотонов вторичного

2 ионизирующего излучения, проникающий в 2П-счетчик, к которому вспомогательный источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, Ф вЂ” поток фотонов вторичного ио3 низирующего излучения, проникающий в 2П-счетчик, к которому калибруемый источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ч. В. Bambgnek Standardization

of radianilids, Proceedings of a

stJmposium on standartizations of

radionuciides JAEA, Vienna, 1967, 373-376.

2. R. А. Allen, Jntern J. Appl.

Rad Jsotdpes, 1, 1957, 289.