RU2068184C1 - Device locating position of gamma radiation source - Google Patents
Device locating position of gamma radiation source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068184C1 RU2068184C1 SU4929838A RU2068184C1 RU 2068184 C1 RU2068184 C1 RU 2068184C1 SU 4929838 A SU4929838 A SU 4929838A RU 2068184 C1 RU2068184 C1 RU 2068184C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma radiation
- detectors
- source
- screen
- detector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, более конкретно к области дозиметрии гамма-излучения, и может использоваться для поиска и определения местоположения точечного и распределенного источников гамма-излучения в условиях загрязненной местности при одновременном определении интенсивности источника гамма-излучения и интенсивности фонового гамма-излучения. The invention relates to the field of experimental nuclear physics, and more particularly to the field of gamma radiation dosimetry, and can be used to search and determine the location of point and distributed sources of gamma radiation in a polluted area while simultaneously determining the intensity of the gamma radiation source and the intensity of background gamma radiation .
Наиболее близким аналогом предлагаемому изобретению является устройство, состоящее из детектора гамма-излучения, окруженного защитой из материала большого атомного веса (как правило, свинец) с узкой щелью для коллимации гамма-излучения. Местоположение источника гамма-излучения определяется по увеличению скорости счета при совпадении оси коллимирующей щели с направлением на источник в процессе сканирования устройством исследуемого участка местности [1]
В настоящее время существует большое количество устройств подобного типа [2-4] которые отличаются либо формой защиты, либо взаимным расположением детектора гамма-излучения, защиты и коллимирующей щели. Общим для всех является наличие массивной защиты, с помощью которой формируется анизотропия полярной направленности регистрации гамма-излучения за счет ослабления защитной плотности потока гамма-излучения из всей области пространства за исключением области, ограниченной телесным углом коллимирующей щели. Сходство этих аналогов с заявляемым изобретением заключается в использовании стандартных блоков детектирования и преобразования информации, а также защитных экранов для формирования полярной анизотропии направленности регистрации.The closest analogue of the present invention is a device consisting of a gamma radiation detector surrounded by a shield of material of high atomic weight (usually lead) with a narrow slit for collimating gamma radiation. The location of the gamma radiation source is determined by the increase in the counting speed when the axis of the collimating slit coincides with the direction to the source during scanning by the device of the studied area [1]
Currently, there are a large number of devices of this type [2-4] which differ either in the form of protection or in the relative position of the gamma radiation detector, protection, and collimating gap. Common to all is the presence of massive protection, with the help of which anisotropy of the polar orientation of gamma radiation registration is formed due to the weakening of the protective density of the gamma radiation flux from the entire area of space except for the area limited by the solid angle of the collimating gap. The similarity of these analogues with the claimed invention lies in the use of standard blocks for detecting and converting information, as well as protective screens to form a polar anisotropy of the directivity of registration.
Большой вес защиты таких устройств исключает возможность использования их в качестве портативных приборов оперативной дозиметрической разведки; отсутствие инвариантности по отношению к изменению уровня окружающего фона затрудняет использование этих устройств по назначению при интенсивности гамма-излучений, сравнимой с интенсивностью фона; кроме того, отсутствует возможность разделения зарегистрированной интенсивности на фоновую составляющую и составляющую, связанную с источником гамма-излучения. Анизотропия направленности регистрации таких устройств формируется только по азимуту и отсутствует по углу места, что исключает возможность определения одним устройством направления на источник и расстояния. The heavy weight of the protection of such devices eliminates the possibility of using them as portable instruments for operational dosimetric reconnaissance; the lack of invariance with respect to changes in the level of the surrounding background makes it difficult to use these devices for their intended purpose when the intensity of gamma radiation is comparable to the intensity of the background; in addition, it is not possible to separate the recorded intensity into a background component and a component associated with a gamma radiation source. Anisotropy of the directivity of registration of such devices is formed only in azimuth and is absent in elevation, which excludes the possibility of one device determining the direction to the source and distance.
В качестве прототипа заявляемому изобретению выбрано устройство для определения направления на пункт, от которого исходит излучение [5] Устройство состоит из сферического свинцового экрана, в центре которого имеется полость, где размещен детектор излучения. В экране сделана щель для коллимации гамма-излучения. Экран закреплен на шарнирном механизме, имеющем две опорные оси: одна направлена через центр экрана параллельно плоскости среза коллимационной щели, а вторая направлена через центр экрана и перпендикулярна первой опорной оси. Шарнирный механизм имеет привод, который может устанавливать произвольный угол наклона независимо от положения каждой из опорных осей. В состав устройства входят также измеритель скорости счета детектора гамма-излучения и анализатор, определяющий направление на источник гамма-излучения и его интенсивность. As a prototype of the claimed invention, a device for determining the direction to the point from which radiation is emitted [5] is selected. The device consists of a spherical lead screen, in the center of which there is a cavity where the radiation detector is located. A slit is made in the screen for the collimation of gamma radiation. The screen is mounted on a hinge mechanism that has two supporting axes: one is directed through the center of the screen parallel to the cut plane of the collimation slit, and the second is directed through the center of the screen and is perpendicular to the first supporting axis. The hinge mechanism has a drive that can set an arbitrary angle of inclination regardless of the position of each of the supporting axes. The device also includes a meter for counting the gamma radiation detector and an analyzer that determines the direction of the gamma radiation source and its intensity.
Существенными признаками, общими для выбранного прототипа и заявляемого устройства, являются использование стандартных блоков детектирования, регистрации и преобразования информации, а также наличие поглощающих гамма-излучение экранов для формирования анизотропии полярной направленности регистрации гамма-излучения. Последний признак является основным как для прототипа, так и для заявляемого устройства. The essential features common to the selected prototype and the claimed device are the use of standard units for detecting, recording and converting information, as well as the presence of gamma-absorbing screens to form anisotropy of the polar direction of gamma-ray registration. The last sign is the main for the prototype, and for the inventive device.
Однако указанные существенные признаки не позволяют получить нужный технический результат. Причины следующие. However, these essential features do not allow to obtain the desired technical result. The reasons are as follows.
1. Наблюдается относительно низкая чувствительность, поскольку для улучшения углового разрешения коллимирующую щель делают как можно уже, что ведет к неэффективному использованию рабочей поверхности детектора гамма-излучения. Размеры коллимирующей щели имеют чисто практическое ограничение, связанное с конкурентными требованиями к проведению измерений. Кроме того, уменьшение размеров щели влечет за собой модификацию устройства, поскольку при этом возрастает влияние инструментальной погрешности. 1. Relatively low sensitivity is observed, since to improve the angular resolution, the collimating slit is made as narrow as possible, which leads to inefficient use of the working surface of the gamma radiation detector. The dimensions of the collimating slit have a purely practical limitation associated with competitive measurement requirements. In addition, a decrease in the size of the slit entails a modification of the device, since the influence of instrumental error increases.
При ориентации плоскости среза коллимирующей щели на источник гамма-излучения скорость счета устройства определяется следующим образом:
N1= (A/4πR2)SэфKcε+(ΔΩ/4π)Nф, (1)
где A активность источника,
R расстояние до источника,
ε физическая эффективность регистрации детектора гамма-излучения,
Kc коэффициент счета: Kc 1 при b = βи±Δβ, при всех других βKc= 0 Kc 0,
β полярный угол,
bи угловое положение источника,
Δβ угловые размеры коллимирующей щели,
Nф фоновая составляющая скорости счета детектора,
DW телесный угол, стягивающий коллимирующую щель,
Sэф площадь проекции детектора на плоскость, перпендикулярную потоку гамма-излучения, которая ограничена размерами коллимирующей щели.When the cutting plane of the collimating slit is oriented to the gamma radiation source, the counting speed of the device is determined as follows:
N 1 = (A / 4πR 2 ) S eff K c ε + (ΔΩ / 4π) N f , (1)
where A is the activity of the source,
R is the distance to the source,
ε physical efficiency of detecting a gamma radiation detector,
K c counting factor: K c 1 for b = β and ± Δβ, for all other βK c = 0 K c 0,
β polar angle
b and the angular position of the source,
Δβ the angular dimensions of the collimating slit,
N f the background component of the count rate of the detector,
DW solid angle tightening collimating gap,
S eff is the area of the projection of the detector onto a plane perpendicular to the gamma-ray flux, which is limited by the size of the collimating gap.
Как видно из (1), степень уменьшения чувствительности определяется отношением Sэф/So, где So полная площадь детектора. Второй член в (1) представляет собой принципиально неустранимую регистрируемую часть фона. При радиусе сферической защиты 5-6 см и ширине коллимирующей щели 1-2 см DW/4π ≈ 10-15%.As can be seen from (1), the degree of sensitivity decrease is determined by the ratio S eff / S o , where S o is the total area of the detector. The second term in (1) is a fundamentally unrecoverable recorded part of the background. With a radius of spherical protection of 5-6 cm and a width of a collimating slit of 1-2 cm, DW / 4π ≈ 10-15%.
2. Наличие принципиально неустранимой части фона (2-й член в (1)) приводит к погрешностям в определении интенсивности излучения от источника. Если при Nи > Nф (Nи скорость счета от источника гамма-излучения, первый член в (1)) влияние этой погрешности несущественно, то при Nи ≈ Nф по абсолютной величине эта погрешность может достигать значения 20-30% а при Nи ≅ Nф значений 50-60%
3. Большой вес сферического защитного экрана (10-15 кг) исключает возможность использовать подобные устройства в качестве портативных переносных приборов оперативной дозиметрической разведки.2. The presence of a fundamentally unrecoverable part of the background (the second term in (1)) leads to errors in determining the intensity of radiation from the source. If for N and > N f (N and the counting rate from the gamma radiation source, the first term in (1)) the influence of this error is insignificant, then for N and ≈ N f in absolute value this error can reach 20-30% a at N and ≅ N f values 50-60%
3. The large weight of the spherical protective shield (10-15 kg) excludes the possibility of using such devices as portable portable instruments for operational dosimetric reconnaissance.
4. Низкая производительность при использовании прототипа по назначению обусловлена статическим характером анизотропии полярной направленности регистрации, поскольку устройство "просматривает" область пространства, ограниченную телесным углом, стягивающим коллимирующую щель. Поэтому при поиске источника гамма-излучения необходимо последовательно просматривать устройством всю область пространства в пределах полярного угла 2π. Информацию об отсутствии источника можно получить также после просмотра всей области пространства, что увеличивает время проведения дозиметрической разведки. 4. The low productivity when using the prototype for its intended purpose is due to the static nature of the anisotropy of the polar orientation of the registration, since the device “scans” the area of space bounded by the solid angle that tightens the collimating gap. Therefore, when searching for a source of gamma radiation, it is necessary to sequentially scan the device for the entire area of space within the polar angle 2π. Information about the absence of a source can also be obtained after viewing the entire area of space, which increases the time of dosimetric reconnaissance.
В основу изобретения положена задача увеличения чувствительности, повышения точности определения местоположения источника гамма-излучения, одновременного определения уровня окружающего фона и характеристик поля излучения локализованного источника гамма-излучения, уменьшения габаритов и веса устройства, повышения производительности. The basis of the invention is the task of increasing sensitivity, improving the accuracy of determining the location of the gamma radiation source, simultaneously determining the level of the surrounding background and the radiation field characteristics of the localized gamma radiation source, reducing the dimensions and weight of the device, increasing productivity.
Технический результат достигается тем, что формирование анизотропии направленности регистрации осуществляется следующим образом. Два идентичных сцинтилляционных детектора (с предварительно выровненными счетными эффективностями регистрации) разделены поглощающим экраном в форме параллелепипеда высотой, равной высоте детекторов, шириной, равной диаметру детекторов, и длиной, равной удвоенному диаметру детекторов. Оба блока детектирования и защитный экран собраны в одном корпусе. Вес устройства не превышает 1-1,5 кг. Детекторы ориентированы боковой поверхностью на источник гамма-излучения. Информация о местоположении источника гамма-излучения выделяется по разности скоростей счета двух детекторов, которая чувствительна к взаимной ориентации оси устройства и направления на источник и инвариантна по отношению к изменению уровня окружающего фона. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что вместо размещения одного детектора в массивном сферическом экране с коллимирующей щелью два детектора разделены небольшим по весу экраном, что обуславливает применение разностного накопительного счетчика для выделения информации о местоположении источника гамма-излучения. The technical result is achieved by the fact that the formation of anisotropy of the directivity of registration is as follows. Two identical scintillation detectors (with pre-aligned counting detection efficiencies) are separated by a parallelepiped-shaped absorbing screen with a height equal to the height of the detectors, a width equal to the diameter of the detectors, and a length equal to twice the diameter of the detectors. Both detection units and a protective screen are assembled in one housing. The weight of the device does not exceed 1-1.5 kg. The detectors are oriented by the lateral surface to the source of gamma radiation. Information about the location of the gamma radiation source is distinguished by the difference in counting rates of two detectors, which is sensitive to the relative orientation of the device axis and the direction to the source and is invariant with respect to the change in the level of the surrounding background. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized in that instead of placing one detector in a massive spherical screen with a collimating slit, the two detectors are separated by a small screen weight, which leads to the use of a differential storage counter to extract information about the location of the gamma radiation source.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."
Скорость счета первого детектора, который расположен перед защитным экраном, определяется формулой (1) при К 1 для всех значений b и DW/4π = 1. Пренебрегая краевыми эффектами и полагая, что длина защитного экрана достаточна для эффективного поглощения излучения в выбранном энергетическом диапазоне, скорость счета второго детектора, который расположен за поглощающим экраном, можно записать следующим образом:
Обозначения те же, что и в (1), β угол отклонения оси детектирующей системы от направления на источник. Первый член в квадратных скобках определяет вклад от части детектора, "открытой" для гамма-излучения, второй член от части детектора, "скрытой" за поглощающим экраном; dэф(β) - эффективная толщина поглощающего экрана. Разность эффективностей ε21(β) и ε22(β) определяется различными длинами прохождения гамма-излучения в разных частях второго детектора.The counting rate of the first detector, which is located in front of the protective screen, is determined by formula (1) at
The notation is the same as in (1), β is the angle of deviation of the axis of the detecting system from the direction to the source. The first term in square brackets determines the contribution from the part of the detector that is “open” to gamma radiation, the second term from the part of the detector that is “hidden” behind the absorbing screen; d eff (β) is the effective thickness of the absorbing screen. The difference in the efficiencies ε 21 (β) and ε 22 (β) is determined by the different transmission lengths of gamma radiation in different parts of the second detector.
Разность скоростей счета первого и второго детекторов имеет следующий вид:
Обозначения те же, что и в (1). Как видно из (3), эта разность инвариантна по отношению к уровню окружающего фона. N(β) максимально при β=0°, т. е. в направлении на источник, и равно 0 при β = π/2..The difference in count rates of the first and second detectors has the following form:
The notation is the same as in (1). As can be seen from (3), this difference is invariant with respect to the level of the surrounding background. N (β) is maximum at β = 0 ° , that is, in the direction to the source, and is 0 at β = π / 2 ..
Таким образом, разностный сигнал двух детекторов, разделенных защитой небольшого размера и веса, зависит от ориентации оси: детектор 1 защита - детектор 2 по отношению к направлению на источник гамма-излучения. Кроме того, когда β = 0°,, т.е. ось устройства ориентирована на источник гамма-излучения при условии эффективного поглощения γ-излучения в защите вдоль оси устройства (т.е. при exp[-μdeff(O)] ≈ 0,), N = (AεSo)/4πR2, a N2 Nф (см. (2) и (3)). Это позволяет сделать раздельную оценку уровня окружающего фона и определить характеристики поля гамма-излучения локализованного источника.Thus, the difference signal of two detectors separated by protection of small size and weight depends on the axis orientation:
Влияние размеров детекторов и экрана и расстояния между ними на диаграмму направленности может быть продемонстрировано на следующем упрощенном примере. Детекторы в виде кубиков со стороной d разнесены на расстояние D. Идеально поглощающий тонкий экран расположен непосредственно за передним детектором, его высота а, ширина d. Нормализованная разность скоростей счета в двух детекторах в зависимости от угла β (в плоскости a D) при R > D будет
Отсюда следует, что диаграмма направленности тем уже, чем дальше отнесены детекторы друг от друга (чем больше D) и чем меньше размер экрана (учитывая экранирующее действие переднего детектора, смысл имеет a ≥ d). Это означает возможность формирования различных диаграмм направленности (плоской типа "лепесток", узкой типа "луч" и т.п.). Реальная диаграмма направленности отличается от рассчитанной для этого упрощенного случая наличием краевых эффектов при поглощении γ-лучей в детекторах и экране, что приводит к некоторому размазыванию диаграммы направленности. Конечное поглощение в экране приводит к умножению DN(β) на коэффициент (1-exp(-μdэфф))<1. Величина этого коэффициента зависит от энергии γ-лучей. Зависимость же формы диаграммы направленности от энергии g-лучей незначительна (краевые эффекты), поэтому один экран может быть использован для поиска источников с любой энергией g-лучей.The influence of the sizes of the detectors and the screen and the distance between them on the radiation pattern can be demonstrated by the following simplified example. The detectors in the form of cubes with side d are spaced a distance D. An ideally absorbing thin screen is located directly behind the front detector, its height a, width d. The normalized difference in the count rates in two detectors depending on the angle β (in the plane a D) for R> D will be
It follows that the radiation pattern is the narrower the farther apart the detectors are from each other (the larger D) and the smaller the screen size (given the shielding effect of the front detector, a ≥ d makes sense). This means the possibility of forming various radiation patterns (flat type "petal", narrow type "beam", etc.). The actual radiation pattern differs from that calculated for this simplified case by the presence of edge effects upon absorption of γ rays in the detectors and the screen, which leads to some smearing of the radiation pattern. The final absorption in the screen multiplies DN (β) by a factor (1-exp (-μd eff )) <1. The value of this coefficient depends on the energy of the gamma rays. The dependence of the shape of the radiation pattern on the energy of g-rays is negligible (edge effects), so one screen can be used to search for sources with any energy of g-rays.
Рабочее положение устройства детекторы ориентированы боковой поверхностью на источник гамма-излучения, открытые торцы сцинтилляторов - вниз, торцы сцинтилляторов, оптически связанные с фотоэлектронными умножителями, вверх. Как было показано выше, в этом положении устройство обладает анизотропией направленности регистрации, что позволяет определять направление (азимут) на источник. Дополнительные возможности устройства связаны с наличием анизотропии направленности регистрации по углу места, т.е. в плоскости, проходящей через ось устройства и перпендикулярной земной поверхности. В этой плоскости поток гамма-излучения падает на боковую поверхность и на открытый торец первого сцинтиллятора и на открытый торец второго сцинтиллятора, который расположен за экраном. При фиксации азимута, т.е. β = 0°, в приближении параллельного потока гамма-излучения скорость счета первого детектора можно записать следующим образом:
где r радиус детекторов, h высота детекторов. Первый член в квадратных скобках определяет вклад от части потока гамма-излучения, который падает на открытый конец сцинтиллятора, второй от части потока, который падает на боковую поверхность, α угол отклонения от направления на источник по углу места. Разность эффективностей e11(α) и ε12(α) определяется различными длинами прохождения гамма-излучения в разных частях сцинтиллятора.The working position of the device, the detectors are oriented by the side surface to the source of gamma radiation, the open ends of the scintillators are down, the ends of the scintillators, optically connected with photoelectronic multipliers, are up. As shown above, in this position, the device has anisotropy of the directivity of registration, which allows you to determine the direction (azimuth) to the source. Additional features of the device are associated with the presence of anisotropy of the directivity of registration in elevation, i.e. in a plane passing through the axis of the device and perpendicular to the earth's surface. In this plane, the gamma radiation flux falls on the side surface and on the open end of the first scintillator and on the open end of the second scintillator, which is located behind the screen. When fixing the azimuth, i.e. β = 0 ° , in the approximation of a parallel gamma radiation flux, the count rate of the first detector can be written as follows:
where r is the radius of the detectors, h is the height of the detectors. The first term in square brackets determines the contribution from the part of the gamma radiation flux that falls on the open end of the scintillator, the second from the part of the flux that falls on the side surface, α is the angle of deviation from the direction to the source by elevation angle. The difference in the efficiencies e 11 (α) and ε 12 (α) is determined by the different lengths of the passage of gamma radiation in different parts of the scintillator.
Скорость счета второго детектора, который расположен за защитой, определяется следующим образом:
где dэф эффективная толщина поглощающего экрана. Разность скоростей счета первого и второго детекторов равна:
Эта разность также инвариантна по отношению к уровню окружающего фона. При α = 0° N(α) = 0, при α = π/2 N(α) максимально. Следовательно, устройство обладает анизотропией направленности регистрации по углу места, что можно использовать для определения расстояния до источника при фиксированном удалении устройства от земной поверхности.The counting rate of the second detector, which is located behind the protection, is determined as follows:
where d eff is the effective thickness of the absorbing screen. The difference in the count rates of the first and second detectors is equal to:
This difference is also invariant with respect to the level of the surrounding background. For α = 0 ° N (α) = 0, for α = π / 2 N (α) is maximum. Therefore, the device has anisotropy of the directivity of registration by elevation, which can be used to determine the distance to the source at a fixed distance from the earth's surface.
Таким образом, проведенный качественный анализ показывает возможность формирования в устройстве помимо анизотропии направленности регистрации по азимуту анизотропию направленности регистрации по углу места. Thus, the performed qualitative analysis shows the possibility of forming in the device, in addition to the anisotropy of the registration direction in azimuth, the anisotropy of the registration direction in elevation.
Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило установить, что использование разностных накопительных счетчиков для выделения информации о местоположении источника гамма-излучения по разности скоростей счета двух детекторов имеет место в устройствах, в которых детекторы пространственно разнесены на определенное базовое расстояние, т.е. в области пространства с различной плотностью потока гамма-излучения от источника, что определяет различие в скоростях счета детекторов. В заявляемом устройстве оба детектора находятся в области пространства с одинаковой плотностью потока гамма-излучения и разность скоростей счета определяется ослаблением плотности потока гамма-излучения защитным экраном. Следовательно, известные устройства "пассивны", т.е. в них используется функциональная зависимость характеристик поля излучения гамма-источника от расстояния, а заявляемое устройство "активно", так как в нем осуществляется изменение характеристик поля излучения источника гамма-излучения. Comparison of the claimed device not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field made it possible to establish that the use of difference storage counters to extract information about the location of the gamma radiation source by the difference in counting speeds of two detectors takes place in devices in which the detectors are spatially spaced a certain base distance, i.e. in the area of space with different gamma-ray flux densities from the source, which determines the difference in the count rates of the detectors. In the inventive device, both detectors are located in a space region with the same gamma radiation flux density and the difference in counting speeds is determined by the attenuation of the gamma radiation flux density by the protective screen. Therefore, the known devices are "passive", i.e. they use the functional dependence of the characteristics of the radiation field of the gamma source on the distance, and the inventive device is "active", since it changes the characteristics of the radiation field of the gamma radiation source.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "существенные отличия". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention "significant differences".
На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 показана взаимная ориентация оси устройства и направления на источник гамма-излучения: а вид сверху, б вид сбоку, в иллюстрация к формуле; на фиг.3 представлена экспериментальная анизотропия полярной направленности регистрации; на фиг.4 - анизотропия направленности по углу места. Figure 1 presents a block diagram of a device; figure 2 shows the relative orientation of the axis of the device and the direction to the source of gamma radiation: a top view, b side view, an illustration of the formula; figure 3 presents the experimental anisotropy of the polar orientation of the registration; figure 4 - the anisotropy of the directivity in elevation.
Предлагаемое устройство содержит два сцинтилляционных блока детектирования 1, 2, с предварительно выровненными эффективностями регистрации, между которыми размещен защитный экран 3. Оба блока детектирования и защитный экран собраны в одном корпусе. В этом же корпусе размещены два усилителя-формирователя 4, 5. Назначение усилителей-формирователей усиление сигналов с блоков детектирования и нормирование их по амплитуде и длительности. Высокое напряжение на блок детектирования подается со специализированного блока высоковольтного питания 6, который рассчитан на одновременную работу с несколькими детекторами (до 5 шт.). В блоке предусмотрена возможность независимой регулировки высокого напряжения по каждому каналу, что позволяет выравнивать коэффициенты усиления фотоэлектронных умножителей. Арифметический блок содержит селекторы 1-го и 2-го каналов 7 и 8 и 20-разрядный двоичный реверсивный счетчик 9. Назначение селекторов исключить неопределенное состояние реверсивного счетчика, связанное с одновременным приходом импульсов на его суммирующий и вычитающий входы. The proposed device contains two
Устройство работает следующим образом. Импульсы с блоков детектирования 1 и 2, соответствующие регистрации гамма-квантов, поступают на входы соответствующих усилителей-формирователей 4 и 5. Длительность выходных импульсов усилителей-формирователей на прямом и инверсном выходах < 50 нс. Сигналы с прямых выходов поступают на селекторы "своего" канала, а импульсы с инверсных выходов на селекторы "чужого" канала. Оба селектора открыты на время, равное длительности разрешающего импульса τ1. Величина временного интервала τ1 определяется необходимым алгоритмом обработки данных. Перед приходом следующего разрешающего импульса показания реверсивного счетчика сбрасываются в "0" импульсом установки нуля τ0 и цикл повторяется. Сигналы с выхода селектора 7 поступают на суммарный вход, а с выхода селектора 8 на вычитающий вход 20-разрядного реверсивного счетчика 9, с выходных шин которого по окончании разрешающего сигнала τ1 считывается результат счета, который представляет собой разность числа гамма-квантов, зарегистрированных 1-м и 2-м детекторами. Эта разность будет зафиксирована на выходах счетчика в прямом коде, если показания детектора 1 превышают показания детектора 2, т. е. источник гамма-излучения располагается в передней полусфере. Если источник находится в задней полусфере, то показания детектора 2 будут превышать показания детектора 1. В этом случае на выходе реверсивного счетчика будет зафиксирован инверсный код этой разности, о чем сигнализирует свечение светодиода 11, подключенного через инвертор 10 к выходу двадцатого (старшего) разряда счетчика. Таким образом, заявляемое устройство позволяет обнаружить присутствие источника гамма-излучения в поле зрения устройства без сканирования исследуемого участка местности. При вращении устройства по азимуту разность скоростей счета (3) будет изменяться и достигнет максимума при ориентации оси устройства в направлении на источник. ЫЫЫ2The device operates as follows. The pulses from the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4929838 RU2068184C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Device locating position of gamma radiation source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4929838 RU2068184C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Device locating position of gamma radiation source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2068184C1 true RU2068184C1 (en) | 1996-10-20 |
Family
ID=21571061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4929838 RU2068184C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Device locating position of gamma radiation source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068184C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481597C1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Федеральное Бюджетное Учреждение "33 Центральный Научно-Исследовательский Испытательный Институт" Министерства Обороны Российской Федерации | Method of determining position of point source of gamma-radiation |
| RU2579799C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-04-10 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | DEVICE FOR DETERMINING DIRECTION OF GAMMA RADIATION SOURCE ON TWO COORDINATES IN SOLID ANGLE OF 2π STERADIAN |
-
1991
- 1991-04-19 RU SU4929838 patent/RU2068184C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Японии N 60-49264, кл. G 01 Т 1/169, 1/29, 1985. Заявка Японии N 59-45952, кл. G 01 Т 1/29, 1/169, 1984. Заявка Японии N 62-62304, кл. G 01 Т 1/16, 1987. Заявка ЕПВ N 0188973, кл. G 01 Т 7/04, 1/178, 1/74, 1986. Заявка Японии N 60-58426, кл. G 01 Т 1/167, 1985. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481597C1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Федеральное Бюджетное Учреждение "33 Центральный Научно-Исследовательский Испытательный Институт" Министерства Обороны Российской Федерации | Method of determining position of point source of gamma-radiation |
| RU2579799C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-04-10 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | DEVICE FOR DETERMINING DIRECTION OF GAMMA RADIATION SOURCE ON TWO COORDINATES IN SOLID ANGLE OF 2π STERADIAN |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6278115B1 (en) | X-ray inspection system detector with plastic scintillating material | |
| US10591621B1 (en) | Directional neutron detector | |
| GB2299251A (en) | Detecting crystalline material using X-ray diffraction | |
| US7064333B2 (en) | Direction sensitive detector of radiation | |
| US8829443B2 (en) | Neutron and gamma-ray detection system | |
| US6100530A (en) | Angular time synchronized directional radiation sensor | |
| Gong et al. | Resolution tests of CsI (Tl) scintillators read out by pin diodes | |
| US5714761A (en) | Scintillator apparatus | |
| US4494001A (en) | Detection of concealed materials | |
| US5142153A (en) | Energy discriminating, resonant, neutron detector | |
| US8369480B2 (en) | Dual isotope notch observer for isotope identification, assay and imaging with mono-energetic gamma-ray sources | |
| CA1122725A (en) | Trapezoidal scintillator for radiation detectors | |
| RU2068184C1 (en) | Device locating position of gamma radiation source | |
| US4837442A (en) | Neutron range spectrometer | |
| US4987582A (en) | X-ray fluorescence imaging of elements | |
| JPH01227050A (en) | Method and apparatus for measuring density and others of object | |
| Arnold | Angular Correlation in the Reaction F 19 (p, α) O 1 6*(γ) O 16 | |
| US5612988A (en) | Device for measuring the momentum transfer spectrum of X-ray quanta elastically scattered in an examination zone | |
| Bahmanabadi et al. | Comparison of the performance of various light enclosures for extensive air shower experiments | |
| US4074135A (en) | Gamma camera in which only the three largest signals are used for position determination | |
| Ahlen et al. | High resolution Cherenkov and range detectors for balloon-borne cosmic-ray experiment | |
| US3720831A (en) | Scintillation crystal structure comprising a series of rectangular wafers forming a bar | |
| GB2055198A (en) | Detection of concealed materials | |
| Akyüz et al. | Polarization measurements with an imaging gamma-ray telescope | |
| Kronenberg et al. | High-angular-resolution sensing of gamma rays in space |