Способ контроля стабильности работы каналов детектирования с коронными счетчиками ионизирующих излучений

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 i) 925188

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.80 (21) 3001400/18-25 с присоединением заявки № (51) М, К .

G 01Т 1/18 (53) УДК 621.387.424 (088.8) (43) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 23.10.82 па делам изобретений и открытий 1 «1

Обьединенный институт ядерны исследованМ - :с

, 1: (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТЫ

КАНАЛОВ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ С КОРОННЫМИ

СЧЕТЧИКАМИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИИ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области детекторов элементарных частиц, а именно к способам проверки стабильности работы каналов детектирования, и может быть использовано в многоканальных автоматизированных системах радиационного контроля, использующих в качестве детекторов коронные счетчики.

Известные способы для градуировки и проверки стабильности работы каналов детектирования ионизирующих излучений основываются, как правило, на применение контрольных (эталонных, образцовых) радиоактивных источников (1). При регистрации излучения, испускаемого источником, 15 на выходе детектора появляется сигнал.

Контролируя изменения этого сигнала при его прохождении вдоль измерительного тракта можно выявлять неисправности в канале детектирования. 20

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является способ для автоматизированного контроля стабильности работы каналов детектирования с коронными счетчиками ионизирующих излучений в 25 многоканальных системах радиационного контроля, заключающийся в использовании нерабочих характеристик коронных счетчиков (2). Способ заключается в том, что на время проверки к коронному счетчику 30 автоматически подносится альфа-источник, а на время рабочих измерений источник автоматически убирается за защиту. Операция контроля производится по сигналам управления с помощью специального устройства Бленкера, который включает в селя радиоактивный альфа-источник, нанесенный на подвижный лепесток, электромеханический привод лепестка (обычно, электромагнит) и защитный экран с окошком, напротив которого располагается коронный счетчик. В нормальном положении лепесток с источником альфа-частиц находится за защитным экраном. По сигналу управления включается привод лепестка, н лепесток перемещается к окошку. Но стенки простого счетчика полностью поглащают альфа-частицы. Поэтому для автоматизированных систем разработаны и выпускаются коронные счетчики с тонким окном в торце.

Недостатком описанных способов и устройства является то, что для их осуществления требуются не только специальные устройства, содержащие радиоактивный источник, но и коронные счетчики специальной конструкции, которые почти в два раза дороже аналогичных по счетным характеристикам простых счетчиков, причем тонкое окно несомненно ухудшает эксплуа925188

15 тационные и прочностные характеристики коронного счетчика.

Цель изобретения — упрощение способа путем обеспечения возможности проведения контроля без применения радиоактивных источников и удешевление каналов детектирования.

Цель достигается тем, что при способе контроля стабильности работы каналов детектирования с коронными счетчиками ионизирующих излучений, заключающемся в использовании нерабочих характеристик коронных счетчиков, контроль ведут по изменению скорости счета импульсов коронного разряда с амплитудой выше порогового значения V, причем V> определяют по соотношению

V„= 1i,+Za, где V< — средняя, амплитуда; о — среднеквадратическое отклонение предварительно измеренного амплитудного распределения импульсов коронного разряда; (— 1,5

Способ осуществляется следующим образом.

Порог регистрации канала должен иметь два значения: высокое и низкое. При нормальной работе установлен высокий порог, при котором, как это было и раньше, регистрируются в основном рабочие сигналы.

Для проведения контроля порог автоматически изменяется на низкий, при котором регистрируются каналом импульсы коронного разряда. Способ может быть выполнен на основе широкого набора известных электронных схем практически без удорожания существующего канала детектирования. Изменение порога, например, может производиться с помощью простого и надежного делителя (ослабителя) либо автоматически, например, с помощью реле, либо вручную.

Распределение импульсов с большой точностью аппроксимируется нормальным законом, как, в частности, и рабочих импульсов коронного счетчика, инициируемых нейтронами.

Полное количество импульсов No короны достаточно велико (для CHM-14 УО)

)2 3 10 с — ), что позволяет за разумное короткое время производить набор необходимого количества контрольной информации.

Средняя амплитуда рабочего импульса почти на порядок выше средней амплитуды импульсов короны, при несильно отличающейся дисперсии распределений. Поэтому можно выбрать такие соотношения рабочего У и контрольного Г„ порогов, при которых погрешности контроля и рабочих измерений будут минимальными: скорость счета от короны при контрольном пороге—

N„(V ))1, при рабочем — NÄ(V„) «1.

Реально, рабочий порог, выраженный в относительных единицах

Zр — — (V — U0)/asap, где V3 — средняя амплитуда, а ар — среднеквадратическое отклонение распределения, лежит в диапазоне — 1,5

При Zp< — 1,5 порогах быстро возрастает вклад в счет от короны, а при Zp)0 порогах падает эффективность регистрации полезных событий.

Выбором контрольного порога можно добиться желаемой чувствительности контроля

-1 — (ЬМ,/М„)/(ЬМ /1Vp) где Л Np и Л У„вЂ” абсолютные изменения соответственно рабочего Np и контрольного N> счетов на одинаковое относительное изменение рабочего и контрольного порогов. В принципе контрольный порог может быть любым в диапазоне 0

Для исследования экземпляра счетчика

СНМ-14 получены следующие эмпирические зависимости:

V,(V„) =а1п(1+Ь(ӄ— V,)J, Л, (V„) = А, + В, (V„V,), (V„) / V, (V„) =. I1, где V — напряжение питания счетчика;

V> — напряжение зажигания короны;

b =337к —, 0,36;

А, — 2,3 ° 10" с —

В, = 0,45 ° 10 к — с —

Испытания также показали, что для партии СНМ-14 из 30 штук численные значения указанных параметров колеблются в пределах 10 /о.

Таким образом, практически любые изменения параметров канала вызовут изменения скорости счета коронного разряда счетчика: изменение геометрии, напряжения питания, состава и давления газа-наполнителя счетчика приводят к изменению параметров коронного разряда и коэффициента газового усиления, что при неизменных порогах V и V приводит к измер нению счетов Np и N,; любые изменения параметров электроники канала в той или иной степени приводят к эквивалентному изменению порогов VP и V, канала, что при неизменных параметрах работы коронного счетчика также приводит к изменении

Ур и ArE.

92Я88

Формула изобретения

Составитель С. Кондратенко

Техред О. Павлова

Редактор Л. Письман

Корректоры: Л. Орлова и А. Галахова

Заказ 1653/13 Изд. № 236 Тираж 719 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Следовательно, предлагаемый способ позволяет применять для автоматизированных систем коронные счетчики любого типа, в том числе и простые, как например, СНМ-11, СНМ-13, СНМ-14. При этом для проверки не нужен радиоактивный источник. Оба фактора в целом не только позволяют удешевить канал детектирования (исключен Вленкер и используются более дешевые коронные счетчики), но и улучшить условия труда обслуживающего персонала (исключен радиоактивный источник и использование более надежных счетчиков).

Способ контроля стабильности работы каналов детектирования с коронными счетчиками ионизирующих излучений, заклю- 20 чающийся в использовании нерабочих характеристик коронных счетчиков, о тл и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения способа путем обеспечения возможности проведения контроля без применения радиоактивных источников, удешевления каналов детектирования, контроль ведут по изменению скорости счета импульсов коронного разряда с амплитудой выше порогового значения V, причем V определяют по соотношению

V„= V, +2a, где V< — средняя амплитуда; о — среднеквадратическое отклонение предварительно измеренного амплитудного распределения импульсов коронного разряда; (— 1,5(Z(+4,0) — относительное значение порога V>.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3296438, кл. 250-71,5, опублик. 1967.

2. Бленкер типа Т-15, технический паспорт 4.582.001 Д (прототип).