RU213911U1 - BETA-SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTIC DOSIMETRY SYSTEM - Google Patents
BETA-SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTIC DOSIMETRY SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU213911U1 RU213911U1 RU2022108041U RU2022108041U RU213911U1 RU 213911 U1 RU213911 U1 RU 213911U1 RU 2022108041 U RU2022108041 U RU 2022108041U RU 2022108041 U RU2022108041 U RU 2022108041U RU 213911 U1 RU213911 U1 RU 213911U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- beta
- radiation
- optical fiber
- scintillation
- Prior art date
Links
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002725 brachytherapy Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive Effects 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 201000001845 syndromic X-linked intellectual disability Snyder type Diseases 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к технике регистрации бета-излучения и может быть использована при создании высокочувствительных детекторов для оптической дозиметрии, в частности в волоконно-оптических датчиках ионизирующих излучений. Бета-чувствительный элемент оптоволоконной дозиметрической системы, содержащий светонепроницаемый корпус, сцинтилляционное оптическое волокно и оптический разъем для соединения с измерительной системой, отличающийся тем, что светонепроницаемый корпус сенсорного элемента выполнен в виде металлического полого цилиндра с зеркальной внутренней поверхностью, обеспечивающего физическую защиту от бокового проникающего бета-излучения, в который помещено сцинтилляционное оптическое волокно, один торец волокна соединен с оптическим разъемом, выполненным единым совместно с корпусом. Второй торец сцинтилляционного оптического волокна может быть отполирован заподлицо со светонепроницаемым корпусом и выполнять функцию окна для проникновения бета-излучения в сцинтилляционное оптическое волокно. Также сцинтилляционное оптическое волокно может быть выполнено короче светонепроницаемого корпуса сенсорного элемента, таким образом, что часть корпуса, не заполненная волокном, выступает в качестве бленды, ограничивающей телесный угол, в пределах которого регистрируется бета-излучение от источника. Кроме того, часть корпуса, не заполненная сцинтилляционным оптическим волокном, может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль сцинтилляционного оптического волокна для плавной регулировки величины телесного угла, в пределах которого производится регистрация ионизирующего излучения от источника. Технический результат: повышение пространственной разрешающей способности измерения выхода бета-излучения с поверхности бета-источников ионизирующего излучения, возможность измерения поверхностных профилей выхода бета-излучения.
Description
Полезная модель относится к технике регистрации уровня ионизирующего излучения от низкоэнергетических источников бета-излучения и может быть использована при создании высокочувствительных детекторов для оптической дозиметрии, в частности в волоконно-оптических датчиках ионизирующих излучений.The utility model relates to the technique of detecting the level of ionizing radiation from low-energy sources of beta radiation and can be used to create highly sensitive detectors for optical dosimetry, in particular in fiber-optic sensors of ionizing radiation.
В настоящее время известны конструкции волоконно-оптических датчиков радиационного излучения, которые классифицируют следующим образом в зависимости от применяемого чувствительного элемента: на основе неорганических сцинтилляторов, на базе сцинтилляционных волокон, с использованием решеток Брэгга, на эффекте Черенкова (O'Keeffe S, McCarthy D, Woulfe P, Grattan MW, Hounsell AR, Sporea D, Mihai L, Vata I, Leen G, Lewis E. A review of recent advances in optical fibre sensors for in vivo dosimetry during radiotherapy. Br J Radiol. 2015 Jun; 88(1050):20140702. doi: 10.1259/bjr.20140702. Epub 2015 Mar 11. PMID: 25761212; PMCID: PMC4628446). Наиболее перспективным направлением в данной области является разработка волоконно-оптических датчиков на базе различных сцинтилляторов, которые обладают рядом преимуществ перед аналогами: высокой радиационной чувствительностью, относительной температурной стабильностью и низкой чувствительностью к механическим деформациям. Получение измерительной информации с таких датчиков не требует применения развитых методов анализа спектрометрических характеристик и дорогостоящего рефлектометрического оборудования.At present, designs of fiber-optic radiation sensors are known, which are classified as follows, depending on the sensing element used: based on inorganic scintillators, based on scintillation fibers, using Bragg gratings, based on the Cherenkov effect (O'Keeffe S, McCarthy D, Woulfe P, Grattan MW, Hounsell AR, Sporea D, Mihai L, Vata I, Leen G, Lewis E. A review of recent advances in optical fiber sensors for in vivo dosimetry during radiotherapy. Br J Radiol. 2015 Jun; 88(1050 ):20140702. doi: 10.1259/bjr.20140702. Epub 2015 Mar 11. PMID: 25761212; PMCID: PMC4628446). The most promising direction in this area is the development of fiber-optic sensors based on various scintillators, which have a number of advantages over analogues: high radiation sensitivity, relative temperature stability, and low sensitivity to mechanical deformations. Obtaining measurement information from such sensors does not require the use of advanced methods for analyzing spectrometric characteristics and expensive reflectometric equipment.
Известны волоконно-оптические датчики ионизирующего излучения с использованием неорганических и пластиковых сцинтилляторов в качестве чувствительных элементов (US5811814, US10605928B2, US9907980B2, US9678217B2 US9625583B2, US8119979B2, US8044357), оптические сигналы с которых, производимые в процессе их взаимодействия с ионизирующим излучением, передаются посредством транспортных оптических волокон к специальным фотоприемным устройствам. Значение оптической мощности на выходе транспортных волокон пропорционально уровню воздействия ионизирующего излучения на чувствительный элемент датчика.Known fiber-optic sensors of ionizing radiation using inorganic and plastic scintillators as sensitive elements (US5811814, US10605928B2, US9907980B2, US9678217B2 US9625583B2, US8119979B2, US8044357), optical signals from which, produced in the process of their interaction with ionizing radiation, are transmitted through optical fibers to special photodetectors. The value of the optical power at the output of transport fibers is proportional to the level of exposure to ionizing radiation on the sensitive element of the sensor.
Например, известен оптоволоконный радиационно-чувствительный сенсор для измерения выхода излучения с поверхности источника на базе радиоактивного трития, содержащий неорганический сцинтиллятор в виде цилиндра толщиной 0,1 мм и диаметром 10 мм, прикрепленный к нему пучок оптических волокон и устройство для измерения мощности сцинтилляционного оптического сигнала на выходе волокон в реальном времени (Jang, Kyoung & Cho, Dae-Ho & Yoo, Wook Jae & Seo, J. & Heo, J. & Park, Jeong Yoon & Lee, Bit. (2011). Fiber-optic radiation sensor for detection of tritium. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment -NUCL INSTRUM METH PHYS RES A. 652. 928-931. 10.1016/j.nima.2010.09.060.). Чувствительная область описанного сенсора имеет значительную площадь, что позволяет проводить измерения величины полного выхода излучения поверхности источника, но не позволяет оценить однородность выхода частиц с поверхности источника, а также границы источника, что является его существенным недостатком. К общим недостаткам такого рода датчиков относят необходимость применения специальных схем и устройств ввода полученного с чувствительного элемента оптического сигнала в транспортное волокно, наличие оптических потерь на стыке чувствительных элементов и транспортных оптических волокон.For example, a fiber-optic radiation-sensitive sensor is known for measuring the radiation output from the surface of a source based on radioactive tritium, containing an inorganic scintillator in the form of a cylinder 0.1 mm thick and 10 mm in diameter, a bundle of optical fibers attached to it and a device for measuring the power of a scintillation optical signal fiber output in real time (Jang, Kyoung & Cho, Dae-Ho & Yoo, Wook Jae & Seo, J. & Heo, J. & Park, Jeong Yoon & Lee, Bit. (2011). Fiber-optic radiation sensor for detection of tritium Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment -NUCL INSTRUM METH PHYS RES A.652.928-931.10.1016/j.nima.2010.09.060.). The sensitive area of the described sensor has a significant area, which makes it possible to measure the total radiation output of the source surface, but does not allow one to evaluate the uniformity of the particle output from the source surface, as well as the source boundary, which is its significant drawback. The common disadvantages of such sensors include the need to use special circuits and devices for inputting the optical signal received from the sensing element into the transport fiber, the presence of optical losses at the junction of the sensing elements and transport optical fibers.
Радиационные датчики на основе сцинтилляционных волокон обладают большей технологичностью в связи с тем, что не требуются дополнительные устройства ввода сцинтилляционного излучения в оптическое волокно - сцинтилляция осуществляется непосредственно в его легированной специальным образом сердцевине. Так, известна оптоволоконная дозиметрическая система (RU138047U1), которая включает в себя сенсорный элемент на основе полимерного сцинтилляционного волокна, соединенного посредством транспортного оптического волокна с фотоприемником, сигнал которого обрабатывается с помощью микроконтроллерной системы и преобразуется в величины активности источника ионизирующего излучения. При этом полимерное сцинтилляционное волокно расположено в несколько витков по окружности отверстия в корпусе сенсорного элемента, сквозь которое проходит исследуемый протяженный источник ионизирующего излучения, и зафиксировано выступами верхней и нижней крышки корпуса сенсорного элемента. Выходной торец полимерного сцинтилляционного волокна соединяется с транспортным оптическим волокном, а на свободный торец сцинтилляционного волокна нанесено зеркальное отражающее покрытие. Пространственная селекция регистрируемого ионизирующего излучения обеспечивается металлической блендой, которая является частью корпуса сенсора, располагается выше и ниже витков сцинтилляционного волокна и перекрывает поток ионизирующего излучения от областей исследуемого протяженного источника ионизирующего излучения, расположенных за пределами интересующей области. Устройство предназначено для измерения радиационного выхода с поверхности хроматографической колонны, представляющей собой объемный радиационный источник бета-излучения цилиндрической формы и не позволяет определять радиационный выход с поверхностей плоских радиационных источников с высокой разрешающей способностью.Radiation sensors based on scintillation fibers are more manufacturable due to the fact that additional devices for introducing scintillation radiation into an optical fiber are not required - scintillation is carried out directly in its core doped in a special way. Thus, a fiber-optic dosimetric system (RU138047U1) is known, which includes a sensor element based on a polymer scintillation fiber connected via a transport optical fiber to a photodetector, the signal of which is processed by a microcontroller system and converted into activity values of the ionizing radiation source. In this case, the polymer scintillation fiber is located in several turns around the circumference of the hole in the sensor element housing, through which the investigated extended source of ionizing radiation passes, and is fixed by the protrusions of the upper and lower covers of the sensor element housing. The output end of the polymer scintillation fiber is connected to the transport optical fiber, and a mirror reflective coating is applied to the free end of the scintillation fiber. Spatial selection of the registered ionizing radiation is provided by a metal hood, which is part of the sensor housing, is located above and below the turns of the scintillation fiber and blocks the flow of ionizing radiation from the areas of the investigated extended source of ionizing radiation located outside the region of interest. The device is designed to measure the radiation output from the surface of a chromatographic column, which is a volumetric radiation source of beta radiation of a cylindrical shape and does not allow determining the radiation output from the surfaces of flat radiation sources with high resolution.
Известны радиационно-чувствительные детекторы с использованием сцинтилляционного волокна в качестве чувствительного элемента (US4788436, US9606242B2, US8183534B2, US5793046, US8885986B2, Rego, Florbela & Peralta, Luis & Abreu, Maria. (2011). A Scintillating Fiber Dosimeter for Radiology and Brachytherapy with photodiode readout, Kertzscher G, Beddar S. Inorganic scintillation detectors for 192Ir brachytherapy. Phys Med Biol. 2019 Nov 21;64(22):225018. doi: 10.1088/1361-6560/ab421f. PMID: 31491777.). Наиболее близкой к конструкции предлагаемой полезной модели является конструкция известного сцинтилляционного датчика, описанного в US4788436, который выбран в качестве прототипа. Оптическое волокно, чувствительное к ионизирующему излучению, включает сердцевину, выполненную из сцинтилляционного материала, которая продуцирует оптическое излучение, интенсивность которого пропорциональна величине оказываемого на него радиационного воздействия. Чувствительное волокно помещается в светонепроницаемую оболочку и соединяется с транспортным оптическим волокном, по которому полученный сцинтилляционный оптический сигнал передается к фотоприемнику. Конструкция такого датчика не обеспечивает селекцию падающего на чувствительный элемент радиационного излучения по телесному углу и, таким образом, не позволяет определить величину ни полного выхода излучения с поверхности радиационного источника, ни выхода излучения с отдельно взятого его участка. Кроме того, чувствительный элемент не защищен он внешнего радиационного воздействия помимо радиационного источника, что вносит дополнительную погрешность в результат измерений.Known radiation-sensitive detectors using scintillation fiber as a sensing element (US4788436, US9606242B2, US8183534B2, US5793046, US8885986B2, Rego, Florbela & Peralta, Luis & Abreu, Maria. (2011). A Scintillating Fiber Dosimeter for Radiology and Brachytherapy with photodiode readout, Kertzscher G, Beddar S. Inorganic scintillation detectors for 192 Ir brachytherapy. Phys Med Biol. 2019 Nov 21;64(22):225018. doi: 10.1088/1361-6560/ab421f. PMID: 31491777.). Closest to the design of the proposed utility model is the design of the known scintillation sensor described in US4788436, which is selected as a prototype. Optical fiber sensitive to ionizing radiation includes a core made of scintillation material, which produces optical radiation, the intensity of which is proportional to the amount of radiation exposure exerted on it. The sensitive fiber is placed in an opaque sheath and connected to the transport optical fiber, through which the received scintillation optical signal is transmitted to the photodetector. The design of such a sensor does not provide selection of the radiation incident on the sensitive element according to the solid angle and, thus, does not allow determining the value of either the total radiation output from the surface of the radiation source, or the radiation output from its individual section. In addition, the sensitive element is not protected from external radiation exposure in addition to the radiation source, which introduces an additional error in the measurement result.
Для устранения указанных недостатков предлагается данная полезная модель.To eliminate these shortcomings, this utility model is proposed.
Цель предлагаемой полезной модели: реализовать волоконно-оптический сенсорный элемент для измерения профилей выхода бета-излучения с поверхности источника ионизирующего излучения с повышенной точностью.The purpose of the proposed utility model: to implement a fiber-optic sensor element for measuring beta-radiation output profiles from the surface of an ionizing radiation source with increased accuracy.
Технический результат: повышение пространственной разрешающей способности измерения выхода бета-излучения с поверхности бета-источников ионизирующего излучения, возможность измерения поверхностных профилей выхода бета-излучения.EFFECT: increased spatial resolution of measuring beta radiation output from the surface of beta sources of ionizing radiation, possibility of measuring surface profiles of beta radiation output.
Достижение технического результата осуществляется за счет реализации сенсорного элемента оптоволоконной дозиметрической системы, представляющего собой бета-чувствительный элемент, содержащий светонепроницаемый корпус, сцинтилляционное оптическое волокно, и оптический разъем для соединения с измерительной системой. При этом светонепроницаемый корпус сенсорного элемента выполнен в виде металлического полого цилиндра с зеркальной внутренней поверхностью, обеспечивающего физическую защиту от бокового проникающего бета-излучения, в который помещено сцинтилляционное оптическое волокно, один торец волокна соединен с оптическим разъемом, выполненным единым совместно с корпусом. Второй торец сцинтилляционного оптического волокна может быть отполирован заподлицо со светонепроницаемым корпусом и выполнять функцию окна для проникновения бета-излучения в сцинтилляционное оптическое волокно. Также сцинтилляционное оптическое волокно может быть выполнено короче светонепроницаемого корпуса сенсорного элемента, таким образом, что часть корпуса, не заполненная волокном, выступает в качестве бленды, ограничивающей телесный угол, в пределах которого регистрируется бета-излучение от источника. Кроме того, часть корпуса, не заполненная сцинтилляционным оптическим волокном, может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль сцинтилляционного оптического волокна для плавной регулировки величины телесного угла, в пределах которого производится регистрация ионизирующего излучения от источника. Achievement of the technical result is achieved through the implementation of the sensor element of the fiber-optic dosimetric system, which is a beta-sensitive element containing an opaque housing, a scintillation optical fiber, and an optical connector for connecting to the measuring system. In this case, the opaque body of the sensor element is made in the form of a metal hollow cylinder with a mirror inner surface, which provides physical protection against lateral penetrating beta radiation, in which a scintillation optical fiber is placed, one end of the fiber is connected to an optical connector made integral with the body. The second end of the scintillation optical fiber can be polished flush with the opaque body and serve as a window for the penetration of beta radiation into the scintillation optical fiber. Also, the scintillation optical fiber can be made shorter than the opaque body of the sensor element, so that the part of the body not filled with fiber acts as a blend that limits the solid angle within which beta radiation from the source is recorded. In addition, the part of the body that is not filled with scintillation optical fiber can be configured to move along the scintillation optical fiber for smooth adjustment of the solid angle within which ionizing radiation from the source is detected.
Описание полезной моделиDescription of the utility model
При производстве бета-источников ионизирующего излучения актуальна задача радиационного контроля их параметров, в частности выхода бета-электронов с единицы поверхности и равномерности выхода бета-электронов со всей поверхности. При этом требуется высокая скорость, эффективность и точность измерений. Практически все, существующие на сегодняшний день, сенсорные элементы не позволяют измерять распределение выхода бета-излучения по площади поверхности объемного радиационного источника. Предлагаемая полезная модель предназначена для решения задачи повышения точности измерения профилей выхода бета-излучения с поверхности источника ионизирующего излучения.In the production of beta sources of ionizing radiation, the problem of radiation control of their parameters, in particular, the release of beta electrons from a unit surface and the uniformity of the release of beta electrons from the entire surface, is an urgent problem. This requires high speed, efficiency and accuracy of measurements. Almost all currently existing sensor elements do not allow measuring the distribution of beta radiation output over the surface area of a volumetric radiation source. The proposed utility model is designed to solve the problem of improving the accuracy of measuring beta radiation output profiles from the surface of an ionizing radiation source.
Конструкция предлагаемого сенсорного элемента показана на фиг. 1 и состоит из сцинтилляционного оптического волокна 1, которое помещено в светонепроницаемый корпус 2, и оптического разъема 3. Светонепроницаемый корпус 2 выполнен в виде металлического полого цилиндра с зеркальной внутренней поверхностью и обеспечивает физическую защиту от бокового проникающего бета-излучения. Один из торцов сцинтилляционного оптического волокна 1 соединен с оптическим разъемом 3, а второй отполирован заподлицо с торцом светонепроницаемого корпуса 2 и является окном для проникновения бета-излучения в сцинтилляционное оптическое волокно. К оптическому разъему 3 подключается транспортное волокно, соединяющее сенсорный элемент с входом счетчика фотонов.The design of the proposed sensor element is shown in Fig. 1 and consists of a scintillation
Сцинтилляционное оптическое волокно может быть выполнено короче светонепроницаемого корпуса сенсорного элемента, таким образом, что часть корпуса, не заполненная волокном, выступает в качестве бленды, ограничивающей телесный угол, в пределах которого на чувствительный элемент поступает бета-излучение от источника (фиг. 1). Для плавной регулировки величины данного телесного угла часть корпуса, не заполненная сцинтилляционным оптическим волокном, может быть выполнена в виде подвижного элемента, перемещающегося вдоль сцинтилляционного оптического волокна.The scintillation optical fiber can be made shorter than the opaque body of the sensor element, so that the part of the body not filled with fiber acts as a blend that limits the solid angle within which beta radiation from the source enters the sensor element (Fig. 1). To smoothly adjust the value of this solid angle, the part of the housing not filled with scintillation optical fiber can be made in the form of a movable element moving along the scintillation optical fiber.
Такой сенсорный элемент предназначен для использования совместно с оптоволоконной дозиметрической системой (фиг. 2).Such a sensor element is designed to be used in conjunction with a fiber optic dosimetry system (FIG. 2).
В ее состав входят: сенсорный элемент 4, транспортное оптическое волокно 5, счетчик фотонов 6 и микроконтроллерная система 7. Сенсорный элемент находится в зоне воздействия ионизирующего излучения. Транспортное оптическое волокно 5 соединяют сенсорный элемент 4 со счетчиком фотонов 6, сигналы которого предварительно обрабатывает микроконтроллерная система 7. К выходу микроконтроллерной системы может быть подключен персональный компьютер 8 с программным обеспечением для отображения и обработки результатов измерений. Кроме того, персональный компьютер управляет трехкоординатным столом 10, позволяющим позиционировать источник ионизирующего излучения 9 относительно сенсорного элемента 4.It consists of: a
В составе оптоволоконной дозиметрической системы сенсор работает следующим образом. As part of a fiber-optic dosimetric system, the sensor operates as follows.
Источник ионизирующего излучения помещается на рабочий трехкоординатный стол. Под воздействием бета-излучения источника ионизирующего излучения проходящего через входной торец сенсорного элемента в сцинтилляционном оптическом волокне генерируются фотоны на длине волны порядка 0,5 мкм. С выходного торца волокна оптическое излучение поступает в транспортное оптическое волокно, соединенное с входом счетчика фотонов. Выходной сигнал счетчика фотонов представляет собой последовательность импульсов, количество которых в единицу времени пропорционально оптической мощности на его входе. Мощность оптического излучения сенсорного элемента пропорциональна уровню бета-излучения. Электрические сигналы счетчика фотонов поступают в микроконтроллерную систему, которая осуществляет подсчет импульсов с выхода счетчика фотонов в течение фиксированного времени. Результаты подсчета импульсов усредняются и преобразуются в значения выхода бета-излучения. Полученное значение может отображаться на индикаторе микроконтроллерной системы, а также передаваться в персональный компьютер. Для изменения координат области на поверхности источника ионизирующего излучения (ИИИ), с которой осуществляется измерение, используется трехкоординатный управляемый столик, при помощи которого возможно просканировать всю поверхность ИИИ и получить профиль выхода бета-электронов. Пространственное разрешение такой системы будет определяться диаметром сердцевины сцинтилляционного волокна, телесным углом, в пределах которого на чувствительный элемент поступает бета-излучение от источника, и шагом перемещения сенсорного элемента относительно поверхности источника, и может достигать половины диаметра сердцевины (~ 50 мкм).The source of ionizing radiation is placed on a working three-coordinate table. Under the influence of beta radiation from a source of ionizing radiation passing through the input end of the sensor element, photons are generated in the scintillation optical fiber at a wavelength of about 0.5 μm. From the output end of the fiber, the optical radiation enters the transport optical fiber connected to the input of the photon counter. The output signal of the photon counter is a sequence of pulses, the number of which per unit time is proportional to the optical power at its input. The power of the optical radiation of the sensor element is proportional to the level of beta radiation. The electrical signals of the photon counter enter the microcontroller system, which counts the pulses from the output of the photon counter for a fixed time. The pulse count results are averaged and converted into beta output values. The obtained value can be displayed on the indicator of the microcontroller system, as well as transmitted to a personal computer. To change the coordinates of the area on the surface of the source of ionizing radiation (RSR), from which the measurement is carried out, a three-coordinate controlled table is used, with which it is possible to scan the entire surface of the SRS and obtain the beta-electron output profile. The spatial resolution of such a system will be determined by the diameter of the core of the scintillation fiber, the solid angle within which beta radiation from the source arrives at the sensitive element, and the step of moving the sensor element relative to the source surface, and can reach half the core diameter (~ 50 μm).
На фиг. 3 изображен экспериментальный профиль выхода бета-электронов источника размером 1×1 см, по одной из координат.In FIG. Figure 3 shows the experimental beta-electron yield profile of a 1×1 cm source, along one of the coordinates.
На фиг. 4 представлена зависимость выхода бета-частиц от расстояния до источника ионизирующего излучения.In FIG. 4 shows the dependence of the yield of beta particles on the distance to the source of ionizing radiation.
Таким образом, разработан сенсорный элемент, обеспечивающий повышение пространственной разрешающей способности измерения выхода бета-излучения с поверхности бета-источников ионизирующего излучения, и возможность измерения поверхностных профилей выхода бета-излучения.Thus, a sensor element has been developed that provides an increase in the spatial resolution of measuring the output of beta radiation from the surface of beta sources of ionizing radiation, and the possibility of measuring surface profiles of the output of beta radiation.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU213911U1 true RU213911U1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2818656C1 (en) * | 2023-08-03 | 2024-05-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Beta-sensitive fiber optic dosimetry system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004012279A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse interval measurement circuit |
| US20040238749A1 (en) * | 2001-03-15 | 2004-12-02 | Jean-Marc Fontbonne | Method for measuring a dose of irradiation with a beam of ionizing radiation capable of creating cherenkov radiation |
| JP2005077377A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Yamagata Univ | Neutron detector and neutron detecting method |
| RU123544U1 (en) * | 2012-03-11 | 2012-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (ФГАОУ ВПО УрФУ) | SCINTILLATION DETECTOR FOR NEUTRON REGISTRATION |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040238749A1 (en) * | 2001-03-15 | 2004-12-02 | Jean-Marc Fontbonne | Method for measuring a dose of irradiation with a beam of ionizing radiation capable of creating cherenkov radiation |
| JP2004012279A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse interval measurement circuit |
| JP2005077377A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Yamagata Univ | Neutron detector and neutron detecting method |
| RU123544U1 (en) * | 2012-03-11 | 2012-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (ФГАОУ ВПО УрФУ) | SCINTILLATION DETECTOR FOR NEUTRON REGISTRATION |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2818656C1 (en) * | 2023-08-03 | 2024-05-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Beta-sensitive fiber optic dosimetry system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fontbonne et al. | Scintillating fiber dosimeter for radiation therapy accelerator | |
| US4598202A (en) | Nuclear and pressure sensitive line/perimeter detection system | |
| Jang et al. | Fiber-optic radiation sensor for detection of tritium | |
| CN111221021A (en) | Radiation dose measuring method and device | |
| Teichmann et al. | Dose rate measurements with a ruby-based fiber optic radioluminescent probe | |
| Moutinho et al. | Development of a scintillating optical fiber dosimeter with silicon photomultipliers | |
| Rahman et al. | Real-time dosimetry in radiotherapy using tailored optical fibers | |
| RU213911U1 (en) | BETA-SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTIC DOSIMETRY SYSTEM | |
| Jang et al. | Measurements of relative depth doses and Cerenkov light using a scintillating fiber–optic dosimeter with Co-60 radiotherapy source | |
| CN106291657A (en) | A kind of based on the radiant spectral analysis system closing bundle flash fiber | |
| Bueker et al. | Fiber optic radiation sensors | |
| Yoo et al. | Development of a Cerenkov radiation sensor to detect low-energy beta-particles | |
| Song et al. | Feasibility study on remote gamma spectroscopy system with fiber-optic radiation sensor | |
| RU167517U1 (en) | Fiber Optic Beta and Gamma Dosimetric System | |
| Jang et al. | Development and characterization of the integrated fiber-optic radiation sensor for the simultaneous detection of neutrons and gamma rays | |
| Molina et al. | Characterization of a fiberoptic radiotherapy dosimetry probe based on Mg2SiO4: Tb | |
| RU2308056C1 (en) | Scintillation detector | |
| Van Nieuwenhove et al. | Online gamma dose-rate measurements by means of a self-powered gamma detector | |
| RU2505841C1 (en) | Method of measuring radiation intensity | |
| Correia et al. | A multi-sensor dosimeter for brachytherapy based on radioluminescent fiber sensors | |
| Kim et al. | Development of compact and real-time radiation detector based on SiPM for gamma-ray spectroscopy | |
| Guo et al. | Remote and real-time low dose rate gamma radiation measurement using NaI (Tl) based fiber optic sensor | |
| Maekawa et al. | Fiber-optic multipoint radiation sensing system using waveguide scintillators | |
| Rêgo et al. | A Scintillating Fiber Dosimeter for Radiology and Brachytherapy with photodiode readout | |
| JPH056678B2 (en) |