Opublikowano: 31.XII.1969 58824 KI. 21 g, 18/01 MKP G 01 t Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Mieczyslaw Zielczynski, mgr inz. Krzy¬ sztof Zarnowiecki Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Dawkomierz przenikliwego promieniowania jonizujacego o dowolnym skladzie i widmie Przedmiotem wynalazku jest dawkomierz prze¬ nikliwego promieniowania jonizujacego o dowol¬ nym skladzie i widmie sluzacy do okreslenia stop¬ nia szkodliwosci radiacyjnej promieniowania roz¬ proszonego, wystepujacego w przestrzeni kosmi¬ cznej oraz w poblizu akceleratorów, reaktorów i innych urzadzen jadrowych, zwlaszcza tam, gdzie sklad i widmo promieniowania jest skompli¬ kowane lub nieznane.Dawkomierze stosowane dotychczas zwlaszcza -dawkomierze przenosne, wspólpracuja z detekto¬ rami czulymi tylko na okreslony rodzaj promie¬ niowania. W przypadku zastosowania jednoczesnie Mku detektorów, a wiec praktycznie tylko w do¬ zymetrycznych zestawach stacjonarnych, mozliwe jest równiez okreslenie w sposób ciagly dawki oraz równowaznika dawki promieniowania kilku- skladnikowego, jednak o ograniczonym widmie energetycznym. Na przyklad znane sa zestawy do¬ zymetryczne promieniowania gamma-neutronowe- go o energii nie przekraczajacej 20 MeV.Znany jest z teoretycznych opracowan detektor równowaznika dawki promieniowania mieszanego — róznicowa komora rekombinacyjna. Zastosowa¬ nie tego detektora w polaczeniu z elektrometrem w nielaboratoryjnym dawkomierzu zwlaszcza w dawkomierzu przenosnym dotychczas nie udawalo sie ze wzgledu na koniecznosc czestego rozherme- tyzowania komory w celu dokladnego doregulo- wania stalosci stosunku objetosci czynnych obu 2 czesci komory zwiazanego z róznicowym chara¬ kterem pomiaru, co moglo odbywac sie tylko w warunkach laboratoryjnych.Rekombinacyjny prad róznicowy mierzony ele- 5 ktrometrem, stanowiacy zaledwie 4% w stosunku do pradu przeplywajacego w jednej czesci ko¬ mory rekombinacyjnej przy rozregulowaniu obje¬ tosci czynnych komory byl jednoczesnie miara nieidentycznosci ich geometrii uniemozliwiajac io dokladny pomiar. Przykladowo róznica objetosci czynnych komory rzedu 1% powodowala w przy¬ padku promieniowania o niskiej gestosci Jonizacji np. promieniowania gamma, blad w. pomiarze równowaznika dawki rzedu 25%. 15 Celem wynalazku jest zbudowanie dawkomie¬ rza promieniowania mieszanego z bezposrednim odczytem równowaznika dawki, który nadawalby sie do wykonania w wersji przenosnej.Zadanie prowadzace do osiagniecia tego celu 20 polegalo na znalezieniu takiego ukladu, który umozliwia pomiar pradu róznicowej komory re¬ kombinacyjnej oraz pozwala na regulacje stosun¬ ku objetosci czynnych obu czesci komory bez ko¬ niecznosci rozhermetyzowania komory. 25 Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie w charakterze detektora komory róznicowej wyko¬ nanej z materialu równowaznego tkance, w któ¬ rej jedna czesc pracuje w warunkach nasycenia, w drugiej zas zachodzi kolumnowa rekombinacja 30 jonów, a w charakterze urzadzenia rejestrujacego, 58 8243 58 824 4 elektrometru objetego sprzezeniem zwrotnym, którego jeden z zacisków wejsciowych ma bezpo¬ sredni kontakt z elektroda pomiarowa komory, a drugi zacisk jest zwarty z obudowa i z pierscie¬ niem ochronnym komory, przy czym w obwodzie sprzezenia zwrotnego elektrometru zostalo umie¬ szczone regulowane zródlo napiecia stalego.Regulujac wartosc i polaryzacje napiecia na za¬ ciskach wejsciowych elektrometru poprzez regu¬ lacje zródla napiecia w obwodzie sprzezenia zwrotnego, zwiekszamy objetosc jednej lub dru¬ giej czesci komory o czesc objetosci zawartej mie¬ dzy elektroda pomiarowa komory, a pierscieniem ochronnym. W ten sposób bez rozbierania komory moze byc dokonana regulacja stosunku objetosci czynnych komory róznicowej w granicach 1—2%.Ujemne sprzezenie zwrotne umozliwia zachowa¬ nie praktycznej niezmiennosci napiecia na zacis¬ kach wejsciowych elektrometru w procesie pomia¬ ru, od wartosci pradu komory.Wynalazek zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym schemat polaczenia róznicowej komory z elektrometrem.W cylindrycznej komorze 1 róznicowej wypelnio¬ nej gazem równowaznym tkance zostaly zazna¬ czone (przeciwnie zakreskowanymi powierzchnia¬ mi) objetosci czynne komory zawarte miedzy po¬ wierzchniami elektrod napieciowych i elektrode pomiarowa, objetosc nasycona i objetosc rekom¬ binacji, wytworzone przez doprowadzenie do cy¬ lindrycznych elektrod napieciowych napiec zasi¬ lajacych przeciwnego znaku zapewniajacych na¬ sycenie w jednej czesci komory i pozwalajacych na wytworzenie w drugiej czesci komory, pola elektrycznego, przy którym zachodzi rekombinacja kolumnowa jonów proporcjonalnie do wspólczyn¬ nika jakosci promieniowania jonizujacego Zachodzace na siebie objetosci czynne (zazna¬ czone powierzchnia kratkowana) wskazuja obszar objetosci regulowanej za pomoca zmiany róznicy potencjalów na zaciskach 3 elektrody pomiarowej 5 komory 1 róznicowej i zacisku 4 pierscienia ochronnego. Zacisk 3 stanowiacy wyprowadzenie elektrody pomiarowej komory 1 róznicowej jest polaczony galwanicznie wejsciem elektrometru objetego petla sprzezenia zwrotnego, w której 10 umieszczone zostalo zródlo 5 napiecia stalego po¬ zwalajace na zmiane napiecia miedzy zaciskami 3, 4 na wejsciu elektrometru, co powoduje zwieksze¬ nie objetosci jednej czesci komory o objetosc ob¬ jeta polem elektrycznym wytworzonym przez 15 istnienie róznicy potencjalów miedzy elektroda pomiarowa, a obudowa.Na wyjsciu elektrometru jest zalaczony miernik wychylowy wyskalowany w jednostkach równo¬ waznika mocy dawki rem/h. 20 PL