RU2098800C1 - Устройство для гамма-стереоскопии - Google Patents

Устройство для гамма-стереоскопии Download PDF

Info

Publication number
RU2098800C1
RU2098800C1 RU94008293A RU94008293A RU2098800C1 RU 2098800 C1 RU2098800 C1 RU 2098800C1 RU 94008293 A RU94008293 A RU 94008293A RU 94008293 A RU94008293 A RU 94008293A RU 2098800 C1 RU2098800 C1 RU 2098800C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gamma
detector
scattered
counters
compton
Prior art date
Application number
RU94008293A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94008293A (ru
Inventor
В.Е. Радько
Original Assignee
Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт теоретической и экспериментальной физики filed Critical Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority to RU94008293A priority Critical patent/RU2098800C1/ru
Publication of RU94008293A publication Critical patent/RU94008293A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2098800C1 publication Critical patent/RU2098800C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Сущность изобретения: устройство позволяет измерять распределение интенсивности гамма-фотонов комптоновски рассеянных вдоль направления квазиодномерного пучка зондирующих фотонов (ПЗФ). Для этого в качестве регистратора рассеянного излучения в устройстве установлена многодетекторная система неспектрометрических счетчиков, ориентированная вдоль направления ПЗФ, что обеспечивает максимальную геометрическую светосилу при регистрации рассеянного излучения. В результате использования данного устройства вместо двухмерной дефектоскопической информации получают трехмерную информацию. 3 ил.

Description

Изобретение относится к гамма-дефектоскопии и может быть использовано при неразрушающем контроле качества ответственных деталей в ракетной, авиационной и реакторной технологии, а также в медицинской гамма-диагностике.
В качестве аналога рассмотрен оптический стереоскоп [1] Это устройство не может быть использовано в гамма-стереоскопии ввиду оптической непрозрачности анализируемых материалов.
В качестве прототипа рассмотрен комптоновский гамма-дефектоскоп [2] [3] содержащий излучатель зондирующих фотонов, спектрометрический детектор комптоновски рассеянного излучения и коллиматоры зондирующего и рассеянного излучения.
Такое устройство не может обеспечить получение стереоскопической информации, поскольку коллиматор детектора блокирует регистрацию рассеянного излучения вдоль пучка зондирования.
Исключение коллиматора детектора из устройства позволяет рассматривать устройство, содержащее один спектрометрический детектор, которое регистрирует энергетический спектр фотонов, комптоновски рассеянных вдоль пучка зондирования, и может обеспечить получение стереоскопической информации [4] Однако такое устройство малоэффективно для практического использования, поскольку: мала геометрическая светосила регистрации рассеянного излучения, стереоскопическое линейное разрешение ограничено энергетическим разрешением спектрометрического детектора.
Целью изобретения является увеличение геометрической светосилы при регистрации распределения интенсивности рассеянного излучения вдоль пучка зондирования и устранение ограничения стереоскопического разрешения, связанного с ограничением энергетического разрешения спектрометрического детектора.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем объектную планку, формирователь зондирующего пучка с излучателем зондирующих фотонов и один спектрометрический детектор рассеянных фотонов, вместо спектрометрического детектора используют многодетекторную систему неспектрометрических счетчиков, ориентированную вдоль направления пучка зондирующих фотонов.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема классического комптоновского дефектоскопа; на фиг. 2 возможный однодетекторный вариант комптоновского стереоскопа;на фиг. 3 многодетекторный комптоновский стереоскоп.
Схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 3. Она включает объектную планку 1, коллиматорный или бесколлиматорный формирователь пучка зондирующих фотонов (ПЗФ)2, многодетекторную систему неспектрометрических счетчиков рассеянного излучения 3, ориентированную вдоль направления ПЗФ. Многодетекторная система 3 не обязательно должна быть сформирована в виде "одномерной цепочки"; так при дефектоскопическом анализе цилиндрического объекта (например, минеральный керн геологической скважины) она может быть аксиально-симметричной ПЗФ и др.
На объектной планке 1 фиксируют объект 4. Зондирующие фотоны, выходя из формирователя 2, образуют квазиодномерный l0 > ⌀ ПЗФ с эффективной длиной зондирования l0 ≈ 1/ μ (E0), где m (E0) линейный коэффициент поглощения зондирующих фотонов в бездефектном объекте. Число независимых детекторов в многодетекторной системе 3 оценивается величиной n ≃ μ2(E * 1 )/μ(Eo) где μ2(E * 1 ) линейный коэффициент поглощения рассеянных фотонов с энергией E * 1 ≈ E0/2 в неспектрометрическом счетчике, а
Figure 00000002

В качестве неспектрометрических счетчиков можно, например, использовать результат отбраковки при производстве спектрометрических полупроводниковых детекторов CdTe, обладающий высокой плотностью, ≈ г/см3, малыми линейными размерами ≈1•1•3 мм3 и низким энергетическим разрешением (≈ 20 30 кэВ по энергии ≈ 250 кэВ спектрометрические детекторы такого типа имеют разрешение лучше 10 кэВ).
Для измерения распределения интенсивности F (βк) сначала выключают систему детектирования 3 и обнуляют значения отсчетов во всех счетчиках системы. Затем включают в работу одновременно все счетчики на время,достаточное для набора необходимой статистической точности (
Figure 00000003
105 импульсов в одном счетчике) и по истечение этого времени все счетчики одновременно выключают.
В бездефектном объекте число рассеивающих центров на единицу длины ПЗФ постоянно, так что уменьшение интенсивности рассеянного излучения с увеличением глубины проникновения ПЗФ в объект обусловлено только регулярными по l процессами поглощения и рассеяния зондирующих фотонов. Нормировка экспериментального спектра дефектного объекта на спектр бездефектного объекта выявляет нерегулярности, связанные с особенностями рассеяния на дефектах, причем нерегулярности в F (β) связаны с искомыми нерегулярностями в распределении электронной плотности ρx(l) интегральным уравнением типа уравнения Вольтерра [4] В результате измерений с предлагаемым устройством (фиг.3) получают экспериментальный спектр распределения интенсивности рассеянного излучения F(βк) где βк полярная угловая координата неспектрометрического счетчика (фиг. 3).
Удовлетворительное комптоновское стереоскопическое разрешение в устройстве, изображенном на фиг.2, требует применения спектрометрического детектора с высоким (≈2 кэВ по энергии ≈511 кэВ) энергетическим разрешением [4] Предлагаемое решение (фиг. 3) позволяет увеличить светосилу устройства более чем на порядок, линейное стереоскопическое разрешение в 1,5 2 раза за счет использования в качестве счетчиков продукции, которая является технологическим браком при производстве спектрометрических детекторов. В противоположность спектрометрическим детекторам с высоким энергетическим разрешением эксплуатация таких счетчиков не требует применения низкошумящей электроники, азотных температур; финансовые расходы на изготовление и эксплуатацию счетчиков могут быть ниже примерно на порядок.
Список литературы:
1. Валюс Н. А. // Стереоскопия/. М. Гостехиздат, 1962.
2. Румянцев С. В. Добромыслов В. А. Борисов О. И. // Типовые методики радиационной дефектоскопии и защиты. М. Атомиздат, 1979.
3. Радько В. Е. // Комптоновская гамма-дефектоскопия, ПТЭ, N 4, 1991, с. 174 193.
4. Радько В. Е. // Способ гамма-стереоскопии, заявка ВНИИГПЭ, одновременная с данной, см. также: Радько В. Е. // Комптоновская контрастность в третьем измерении, Комптоновский стереоскоп тезисы к докладу на Международном Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Минск, 1994.

Claims (1)

  1. Устройство для гамма-стереоскопии, содержащее объектную планку, излучатель зондирующих гамма-квантов с формирователем зондирующего пучка и детектор рассеянных комптоновских гамма-квантов, отличающееся тем, что детектор рассеянных комптоновских гамма-квантов выполнен в виде многодетекторной системы неспектрометрических счетчиков, а формирователь обеспечивает формирование протяженного внутри объекта зондирующего пучка гамма-квантов.
RU94008293A 1994-03-10 1994-03-10 Устройство для гамма-стереоскопии RU2098800C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94008293A RU2098800C1 (ru) 1994-03-10 1994-03-10 Устройство для гамма-стереоскопии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94008293A RU2098800C1 (ru) 1994-03-10 1994-03-10 Устройство для гамма-стереоскопии

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94008293A RU94008293A (ru) 1996-02-10
RU2098800C1 true RU2098800C1 (ru) 1997-12-10

Family

ID=20153383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94008293A RU2098800C1 (ru) 1994-03-10 1994-03-10 Устройство для гамма-стереоскопии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098800C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Румянцев С.В. и др. Типовые методики радиационной дефектоскопии и защиты. - М.: Атомиздат, 1979. 2. Радько В.Е. ПТЭ, N 4, 1991, с.174 - 193. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2648434A1 (de) Verfahren zum analysieren von kohle oder koks
Grasty et al. Fields of view of airborne gamma-ray detectors
US2967934A (en) Apparatus for measuring the thickness of a deposit
JPS62115351A (ja) 物質分析系
US9798021B2 (en) Method for calibration of TOF-PET detectors using cosmic radiation
Alexeyev et al. Experimental test of the time stability of the half-life of alpha-decay 214Po nuclei
Sudarkin et al. High-energy radiation visualizer (HERV): A new system for imaging in X-ray and gamma-ray emission regions
US7874730B2 (en) Systems and methods for reducing a degradation effect on a signal
US20240003834A1 (en) Systems and a Method of Improved Material Classification Using Energy-Integrated Backscatter Detectors
RU2098800C1 (ru) Устройство для гамма-стереоскопии
US3859525A (en) Method and apparatus for fluorescent x-ray analysis
US3967122A (en) Radiation analyzer utilizing selective attenuation
Anjos et al. Compton scattering of gamma-rays as surface inspection technique
US3612875A (en) Mossbauer spectrometer
US3535520A (en) Method of and apparatus for the measurement of physical characteristics of x-rays,in particular of gamma-rays,and its application
Xiong et al. A compact, high signal-to-noise ratio line-detector array Compton scatter imaging system based on silicon photomultipliers
Monaghan et al. Instrumentation for Nuclear Analysis of the Lunar Surface
Poma et al. Hot-spots finding with modular gamma-ray system for sort and segregate activities
US3154684A (en) X-ray analysis system with means to detect only the coherently scattered X-rays
Spyrou Kusminarto et al. 2-D reconstruction of elemental distribution within a sample using neutron capture prompt gamma-rays
JP7223420B2 (ja) 温度測定装置、温度測定方法
Kagaya et al. Detection of Recoil Electron Tracks using an SOI Pixel Sensor for an Advanced Compton Camera
Sanders et al. Improvement of image quality in emission and transmission tomography by reduction of scattered photons
Burmistrov et al. Studying the radiation protection properties of materials via γ-ray attenuation over a wide range of γ-quanta
Gorbunov et al. A New Method and Apparatus for High-Resolution γ-Radiographic Introscopy of Bulk Heavy-Metal Products and Blanks. First Application Results