EA012257B1

EA012257B1 - Устройство для обнаружения радиоактивных материалов

Info

Publication number: EA012257B1
Application number: EA200602126A
Authority: EA
Inventors: Юрий Константинович Недачин; Александр Иванович Иванов; Евгений Ильич Зайцев; Михаил Михайлович Хвастунов; Андрей Геннадьевич Савушкин
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственный Центр "Аспект"
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2009-08-28
Also published as: EA200602126A1

Abstract

Использование: для обнаружения радиоактивных материалов при несанкционированном перемещении в ручной клади, грузах и багаже указанных материалов через проходные и контрольно-пропускные пункты таможни и других объектов народно-хозяйственного назначения, изобретение может также применяться для контроля потоков гамма- и нейтронного излучений в составе систем непрерывного мониторинга окружающей среды. Сущность: в устройство, содержащее блоки детектирования гамма-излучения, блоки детектирования нейтронного излучения, состоящие из счетчиков медленных нейтронов, окруженных замедлителем нейтронов, и усилителя сигналов указанных счетчиков с экранами из борированного полиэтилена, датчик присутствия объекта в контролируемой зоне, датчик вскрытия, контроллер обработки информации, блок сигнализации, блок электропитания и пульт управления, к указанному контроллеру подключен модуль измерения скорости объекта, движущегося через контролируемое пространство, а между указанными блоками детектирования нейтронного излучения и указанным контроллером дополнительно установлено программное устройство с заданным алгоритмом, способное выявлять на основании статистической информации, полученной путем измерения частоты фоновых импульсов от указанных счетчиков нейтронов, факт выхода из строя любого из них и исключать в таком случае информацию о числе импульсов, поступающую от выявленного неисправного счетчика, из общего потока информации о числе импульсов, поступающей от указанных блоков детектирования к указанному контроллеру. Технический результат: существенно повышается достоверность результатов

Description

Изобретение относится к области обнаружения радиоактивных ядерных материалов и предназначено для обнаружения несанкционированно перемещаемых в ручной клади, грузах и багаже указанных материалов через проходные и контрольно-пропускные пункты таможен и других объектов народнохозяйственного назначения. Изобретение может также применяться для контроля потоков гамма- и нейтронного излучений в составе систем непрерывного мониторинга окружающей среды.

Известно аналогичное устройство ГРМ-22Л, выпускаемое фирмой СЛИБЕККЛ (описание прилагается). Указанное устройство включает в себя блоки детектирования гамма-излучения, состоящие из пластиковых сцинтилляционных датчиков, соединенных с фотоумножителями через их оптические входы, датчик присутствия объекта в контролируемой зоне, датчик вскрытия, металлодетектор, контроллер обработки информации, средства сигнализации и блок электропитания.

Устройство ГРМ-22Л работает следующим образом.

В отсутствии объекта контроля в контролируемой зоне устройство измеряет усредненное число фоновых импульсов за единицу времени, вырабатываемых блоками детектирования гамма-излучения и запоминает его. При появлении сигнала присутствия объекта контроля от датчика присутствия устройство вновь измеряет число импульсов в единицу времени, поступающих от блоков детектирования гаммаизлучения, сравнивает это с числом фоновых импульсов и в случае его превышения над фоновым числом вырабатывает сигнал тревоги. Сигнал тревоги вырабатывается также в случаях появления в зоне контроля металлических масс и в случае несанкционированного вскрытия устройства.

Недостатками указанного устройства являются низкая эффективность обнаружения радиоактивных материалов, испытывающих спонтанное деление, по их нейтронному излучению, что ограничивает функциональные возможности устройства и надежность обнаружения указанного класса радиоактивных материалов (например, при упаковке образцов ²³⁹Ри в защиту из свинца), а также низкое соответствие фактической вероятности ложных тревог (Р л.т.), задаваемой (Р з.л.т.).

В качестве прототипа рассмотрим «Устройство для обнаружения радиоактивных материалов» патент № 2129289, состоящее из блока детектирования гамма-излучения, блока детектирования нейтронного излучения, датчика присутствия объекта в контролируемой зоне, датчика вскрытия, контроллера обработки информации, блока сигнализации, блока электропитания и пульта управления, при этом блок детектирования нейтронного излучения состоит из счетчиков медленных нейтронов, окруженных замедлителем нейтронов, и усилителя сигналов указанных счетчиков, а указанный контроллер снабжен входом для приема информации, поступающей с указанного блока детектирования нейтронного излучения, счетчики снабжены экранами из борированного полиэтилена толщиной, например, 70 мм.

Недостатком прототипа является низкое соответствие фактической вероятности ложных тревог (Р л.т.) задаваемой (Р з.л.т.), а также недостатком прототипа является отсутствие контроля скорости движения объекта в зоне контроля, что не позволяет оценивать соблюдение самого критического условия проведения измерений.

Так как характеристики обнаружения радиационного монитора нормируются только в ограниченном диапазоне скоростей объекта в зоне контроля, то превышение скорости объекта приводит к получению недостоверных результатов радиационного контроля.

Целью данного изобретения является повышение достоверности результатов радиационного контроля.

Цель достигается благодаря тому, что в устройство, содержащее блок детектирования гаммаизлучения, блок детектирования нейтронного излучения, датчик присутствия объекта, датчик вскрытия, контроллер обработки информации, блок сигнализации, блок электропитания, пульт управления, дополнительно установлен модуль измерения скорости объекта в зоне контроля, между блоком детектирования нейтронного излучения и контроллером установлено программное устройство с заданным алгоритмом.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства, где

- блок детектирования гамма-излучения,

- блок детектирования нейтронного излучения,

- датчик присутствия,

- датчик вскрытия,

- контроллер,

- блок сигнализации,

- блок электропитания,

- аккумулятор,

- пульт управления,

- программное устройство,

- системный контроллер,

- модуль измерения скорости.

Принцип работы системы основан на оценке статистических параметров естественного радиационного фона при отсутствии контролируемого объекта в контролируемом пространстве (режим измерения фона) с последующим сравнением этих параметров с параметрами радиационного излучения от контро- 1 012257 лируемого объекта (режим измерения объекта) при условии соответствия скорости объекта установленным требованиям. Оцениваемыми параметрами излучения являются счета количества импульсов от детекторов, скорости объекта в зоне измерения.

В режиме измерения фона датчик присутствия (3) выключен, выполняется измерение фоновых значений счетов от гамма- (1) и нейтронных (2) детекторов устройства. Оценка фоновых значений счетов осуществляется контроллером (5).

При срабатывании датчика присутствия (3) устройство переходит в режим измерения объекта. Результат каждого измерения сравнивается с пороговыми значениями, вычисленными на основании последней оценки фона. Сравнение и расчет пороговых значений осуществляет контроллер (5). Дополнительно при помощи модуля измерения скорости (12) контроллер (5) осуществляет обработку результатов измерения скорости движения каждого объекта в зоне контроля и сравнивает полученный результат с установленными пороговыми значениями скорости.

Контроллер (5) выдаст информацию на пульт управления (9) и сигнал на включение сигнализации (6) в случае, если значение счета от гамма- (1) и/или нейтронных (2) детекторов превысит соответствующее пороговое значение.

В случае, если значение счета от гамма- (1) и/или нейтронных (2) детекторов не превысит соответствующее пороговое значение, но измеренная скорость объекта в зоне контроля превышает установленные значения, контроллер (5) выдаст соответствующую информацию на пульт управления (9). Данное измерение объекта является недостоверным. В данном случае измерение объекта производится повторно. Измерение объекта считается достоверным только при соблюдении условия соответствия скорости объекта в зоне контроля установленным ограничениям.

Для уменьшения ложных срабатываний по нейтронному каналу по каждому блоку детектирования нейтронов, при измерении фона с помощью программного устройства (10), вычисляется среднее значение каждого счетчика. При отклонении от этого значения на заданную величину результаты счета данного счетчика не учитываются при вычислении суммарного счета с данного детектора, а на пульт поступает информация о неисправности выявленного таким образом неисправного счетчика. При этом на чувствительности монитора к нейтронному измерению выход из рабочего режима от 1 до 3 счетчиков в зависимости от модификации существенно не отразится.

Таким образом, обеспечивается повышение достоверности радиационного контроля груза, ручной клади, багажа и транспортных средств.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для обнаружения радиоактивных материалов при их несанкционированном перемещении через контролируемое пространство, включающее блоки детектирования гамма-излучения, блоки детектирования нейтронного излучения, состоящие из счетчиков медленных нейтронов, окруженных замедлителем нейтронов, и усилителя сигналов указанных счетчиков с экранами из борированного полиэтилена, датчик присутствия объекта в контролируемой зоне, датчик вскрытия, контроллер обработки информации, блок сигнализации, блок электропитания и пульт управления, отличающееся тем, что к указанному контроллеру подключен модуль измерения скорости объекта, движущегося через контролируемое пространство, а между указанными блоками детектирования нейтронного излучения и указанным контроллером дополнительно установлено программное устройство с заданным алгоритмом, способное выявлять на основании статистической информации, полученной путем измерения частоты фоновых импульсов от указанных счетчиков нейтронов, факт выхода из строя любого из них и исключать в таком случае информацию о числе импульсов, поступающую от выявленного неисправного счетчика, из общего потока информации о числе импульсов, поступающей от указанных блоков детектирования к указанному контроллеру.