RU2578048C1 - Device for radiation density measurement - Google Patents

Device for radiation density measurement Download PDF

Info

Publication number
RU2578048C1
RU2578048C1 RU2014147338/28A RU2014147338A RU2578048C1 RU 2578048 C1 RU2578048 C1 RU 2578048C1 RU 2014147338/28 A RU2014147338/28 A RU 2014147338/28A RU 2014147338 A RU2014147338 A RU 2014147338A RU 2578048 C1 RU2578048 C1 RU 2578048C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
scintillators
rings
angular sectors
neutrons
Prior art date
Application number
RU2014147338/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Иванович Микеров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА")
Priority to RU2014147338/28A priority Critical patent/RU2578048C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578048C1 publication Critical patent/RU2578048C1/en

Links

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention can be used for contactless measurement of density of substance with the help of neutron and gamma-radiation. Summary of the invention :device for radiation density measurement includes radiation source located on the axis of radiation protection unit and has the ability to change position by means of transfer apparatus, scintillation detectors with scintillators arranged in one plane in co-axial form with the source of radiation and radiation protection unit inserted into each other rings; electronic generator of pulsed radiation of fast neutrons is used as a radiation source which is connected to the control unit, scintillators in the rings are split into equal angular sectors, number of angular sectors is at least two, each of the angular sectors includes scintillators for registration of one or more types of radiation: epithermal or thermal neutrons and gamma rays, scintillators in the rings and angular sectors are arranged relative to each other with a gap scintillators intended for registration of various types of radiation, arranged in each ring alternately; scintillators designed for recording certain types of radiation are located in adjacent rings, photodetectors of scintillation detectors of epithermal and / or thermal neutrons are connected to the time analyzer, and photodetectors of scintillation gamma-ray detectors are connected to the amplitude analyzer; outputs of amplitude and time analyzers as well as control unit are connected to the processor.
EFFECT: technical result consists in enabling measurement of azimuthal distribution of density of the analysed substance.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения плотности вещества с помощью нейтронного и гамма-излучения и может быть использовано, например, в установках, предназначенных для измерения плотности дорожных покрытий, грунтов, газов, жидких и сыпучих материалов, азимутального распределения плотности измеряемого вещества.The invention relates to devices for non-contact measurement of the density of a substance using neutron and gamma radiation and can be used, for example, in installations designed to measure the density of road surfaces, soils, gases, liquid and bulk materials, azimuthal distribution of the density of the measured substance.

Известен «Метод идентификации газовой формации на основе импульсного источника быстрых нейтронов со снятием показаний в процессе бурения». Устройство для его реализации включает в себя:The well-known "Method for identifying a gas formation based on a pulsed source of fast neutrons with taking readings during drilling." A device for its implementation includes:

- электронный нейтронный генератор с возможностью излучения в породу, окружающую устройство, нейтронный импульс для образования гамма-квантов неупругого рассеяния и радиационного захвата;- an electronic neutron generator with the possibility of radiation into the rock, the surrounding device, a neutron pulse for the formation of gamma rays of inelastic scattering and radiation capture;

- гамма-детектор с возможностью регистрации гамма-квантов неупругого рассеяния и радиационного захвата, рассеянных в окружающей породе и вернувшихся в устройство;- a gamma detector with the ability to register gamma rays of inelastic scattering and radiation capture scattered in the surrounding rock and returned to the device;

- устройство обработки данных измерения, основанное, по крайней мере, частично на соотношении гамма-квантов неупругого рассеяния и радиационного захвата, а также на экспериментальных данных или данных расчета для породы. Заявка на патент США №2013/0234012, МПК: G01V 5/10, 2013. Аналог.- a device for processing measurement data based at least in part on the ratio of gamma rays of inelastic scattering and radiation capture, as well as on experimental data or calculation data for the rock. Application for US patent No. 2013/0234012, IPC: G01V 5/10, 2013. Analog.

Недостатком аналога является невозможность измерения азимутального распределения плотности породы.The disadvantage of this analogue is the impossibility of measuring the azimuthal distribution of rock density.

Известны «Способ и устройство получения уточненного значения плотности породы с использованием импульсного источника нейтронов», содержащее источник нейтронов, доставляемый в ствол скважины, по меньшей мере, три детектора гамма-излучения, вырабатывающие сигналы отклика на гамма-излучение, создаваемое в породе в результате облучения импульсным источником нейтронов, и процессор, способный определять значение плотности для каждой из, по меньшей мере, двух пар сигналов с использованием числа отсчетов зарегистрированных гамма-квантов для двух сигналов, образующих каждую из пар, и уточненное значение плотности породы на основе, по меньшей мере, двух значений плотности. Патент РФ №2396579, МПК: G01V 5/10, 2010 г. Аналог.The known "Method and device for obtaining an updated value of rock density using a pulsed neutron source" containing a neutron source delivered to the wellbore, at least three gamma radiation detectors that generate response signals to gamma radiation generated in the rock as a result of irradiation a pulsed neutron source, and a processor capable of determining a density value for each of at least two pairs of signals using the number of samples of registered gamma rays for two signals, each of the steam generators, and the corrected value based on the formation density, of at least two density values. RF patent No. 2396579, IPC: G01V 5/10, 2010. Analog.

Недостатком аналога является невозможность измерения азимутального распределения плотности породы.The disadvantage of this analogue is the impossibility of measuring the azimuthal distribution of rock density.

Известны «Системы и методы для азимутального снятия показаний насыщения», включающие средство измерения гамма-плотности, средство измерения нейтронной плотности и акустическое средство измерения. Патент США №2013/0282289, МПК: G01V 3/38, G01V 11/00; 2013. Аналог.Known "Systems and methods for azimuthal saturation readings", including a means of measuring gamma density, a means of measuring neutron density and an acoustic measuring tool. U.S. Patent No. 2013/0282289, IPC: G01V 3/38, G01V 11/00; 2013. Analog.

Недостатком аналога является наличие дополнительной погрешности измерения азимутального распределения плотности из-за того, что азимутальные данные получают за счет вращения бурового инструмента, сопровождаемого его смещением вдоль оси скважины.The disadvantage of the analogue is the additional measurement error of the azimuthal density distribution due to the fact that azimuthal data is obtained due to the rotation of the drilling tool, accompanied by its displacement along the axis of the well.

Известны «Способ и устройство для радиационного измерения плотности твердых тел», в котором устройство включает в себя источник гамма-излучения в радиационной защите и детектор со счетчиком импульсов и сцинтиллятором, в двухканальном детекторе сцинтиллятор выполнен в виде диска из двух колец разных диаметров, причем в кольцо большего диаметра вставлено кольцо меньшего диаметра, внутрь которого вставлен кольцевой блок радиационной защиты, в центре которого размещен источник гамма-излучения и при этом каждый из двух кольцевых сцинтилляторов снабжен кольцевым счетчиком импульсов, причем источник в канале радиационной защиты имеет возможность менять положение с помощью устройства перемещения источника. Патент РФ №2345353, МПК: G01N 23/06, G01N 9/24. 2009. Прототип.The known "Method and device for radiation density measurement of solids", in which the device includes a gamma radiation source in radiation protection and a detector with a pulse counter and a scintillator, in a two-channel detector, the scintillator is made in the form of a disk of two rings of different diameters, and a ring of larger diameter a ring of a smaller diameter is inserted, into which a ring block of radiation protection is inserted, in the center of which a gamma radiation source is placed and each of the two ring scintillas provided with an annular tori pulse counter, wherein the source of radiation protection in the channel has a possibility to change position by moving the source device. RF patent No. 2345353, IPC: G01N 23/06, G01N 9/24. 2009. Prototype.

Недостатком прототипа является невозможность измерения азимутального распределения плотности исследуемого вещества.The disadvantage of the prototype is the inability to measure the azimuthal distribution of the density of the investigated substance.

Техническим результатом изобретения является возможность измерения азимутального распределения плотности исследуемого вещества.The technical result of the invention is the ability to measure the azimuthal density distribution of the test substance.

Технический результат достигается тем, что устройство для радиационного измерения плотности, включающее в себя источник излучения, находящийся на оси блока радиационной защиты и имеющий возможность менять положение с помощью устройства перемещения, сцинтилляционные детекторы со сцинтилляторами, расположенными в одной плоскости в форме соосных с источником излучения и блоком радиационной защиты вставленных друг в друга колец, в качестве источника излучения используется электронный генератор импульсного излучения быстрых нейтронов, подключенный к блоку управления, сцинтилляторы в кольцах дополнительно разбиты на равные угловые сектора, количество угловых секторов составляет не менее двух, каждый из угловых секторов содержит сцинтилляторы для регистрации одного или нескольких видов излучений: эпитепловых или тепловых нейтронов, а также гамма-излучения, сцинтилляторы в кольцах и угловых секторах расположены по отношению друг к другу с зазором, сцинтилляторы, предназначенные для регистрации разных видов излучения, располагаются в каждом кольце чередующимся образом, сцинтилляторы, предназначенные для регистрации определенного вида излучения, располагаются в смежных кольцах по одному радиусу, фотоприемные устройства сцинтилляционных детекторов эпитепловых и/или тепловых нейтронов подключены к временным анализаторам, а фотоприемные устройства сцинтилляционных детекторов гамма-излучения подключены к амплитудным анализаторам, выходы амплитудных и временных анализаторов, а также блок управления подключены к процессору.The technical result is achieved by the fact that the device for radiation density measurement, which includes a radiation source located on the axis of the radiation protection unit and having the ability to change position using a moving device, scintillation detectors with scintillators located in the same plane in the form of coaxial with the radiation source and by the radiation protection unit of the rings inserted into each other, an electronic generator of pulsed radiation of fast neutrons is used as a radiation source, connected to the control unit, the scintillators in the rings are further divided into equal angular sectors, the number of angular sectors is at least two, each of the angular sectors contains scintillators for recording one or more types of radiation: epithermal or thermal neutrons, as well as gamma radiation, scintillators in rings and angular sectors are arranged with respect to each other with a gap, scintillators designed to register different types of radiation are arranged in each ring in an alternating manner m, scintillators designed to detect a certain type of radiation are located in adjacent rings of the same radius, photodetectors of scintillation detectors of epithermal and / or thermal neutrons are connected to time analyzers, and photodetectors of scintillation detectors of gamma radiation are connected to amplitude analyzers, the outputs of amplitude and time analyzers, as well as the control unit are connected to the processor.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, где схематично показано устройство, в котором применяются сцинтилляторы для регистрации трех видов излучения: тепловых и эпитепловых нейтронов, а также гамма-излучения. Сцинтилляторы находятся в одной плоскости в форме трех соосных колец, разбитых на четыре угловых сектора. На чертеже показаны:The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a device in which scintillators are used to register three types of radiation: thermal and epithermal neutrons, as well as gamma radiation. Scintillators are in the same plane in the form of three coaxial rings, divided into four angular sectors. The drawing shows:

1, 2 и 3 - сцинтилляторы, входящие в состав сцинтилляционных детекторов и предназначенные для регистрации различных видов излучения: тепловых и эпитепловых нейтронов, а также гамма-излучения;1, 2 and 3 - scintillators that are part of scintillation detectors and are designed to detect various types of radiation: thermal and epithermal neutrons, as well as gamma radiation;

4 - фотоприемные устройства с первичной электроникой, входящие в состав сцинтилляционных детекторов,4 - photodetectors with primary electronics included in scintillation detectors,

5 - угловые сектора сцинтиллятора,5 - angular sectors of the scintillator,

6 - кольца сцинтиллятора,6 - scintillator rings,

7 - электронный генератор импульсного излучения быстрых нейтронов,7 - electronic generator of pulsed radiation of fast neutrons,

8 - блок радиационной защиты,8 - radiation protection unit,

9 - временные или амплитудные анализаторы,9 - time or amplitude analyzers,

10 - блок управления электронным генератором импульсного излучения быстрых нейтронов,10 - control unit of an electronic generator of pulsed radiation of fast neutrons,

11 - процессор.11 - processor.

На чертеже не показаны устройства, обеспечивающие электрическое питание электронных блоков устройства. Не показано также устройство перемещения электронного генератора 7.The drawing does not show devices that provide electrical power to the electronic components of the device. Also not shown is a device for moving an electronic generator 7.

Устройство содержит: электронный генератор 7 импульсного излучения быстрых нейтронов, который подключен к блоку 10, служащему для управления его работой, и находится на оси блока 8 радиационной защиты с возможностью перемещения вдоль этой оси; сцинтилляционные детекторы, расположенные в одной плоскости, перпендикулярной оси блока 8, и выполненные в форме колец 6, разбитых на угловые сектора 5. Сцинтилляционные детекторы включают в себя сцинтилляторы 1-3, соединенные с оптическим контактом с фотоприемными устройствами 4, которые соединены электрически с первичной электроникой (на чертеже не показана). Выход первичной электроники фотоприемных устройств 4 подключен через временные (для нейтронных детекторов) или амплитудные (для гамма-детекторов) анализаторы 9 к процессору 11.The device comprises: an electronic generator 7 of pulsed radiation of fast neutrons, which is connected to the unit 10, which serves to control its operation, and is located on the axis of the radiation protection unit 8 with the possibility of movement along this axis; scintillation detectors located in one plane perpendicular to the axis of block 8 and made in the form of rings 6, divided into angular sectors 5. Scintillation detectors include scintillators 1-3, connected to the optical contact with photodetectors 4, which are electrically connected to the primary Electronics (not shown in the drawing). The output of the primary electronics of the photodetector 4 is connected through time (for neutron detectors) or amplitude (for gamma detectors) analyzers 9 to the processor 11.

Сцинтилляторы 1-3 располагаются в одной плоскости и относительно оси устройства могут быть геометрически представлены в форме колец и угловых секторов. Минимальное количество секторов 5 и колец 6, обеспечивающее работоспособность устройства, составляет два. Максимальное количество секторов 5 и колец 6 зависит от технических требований к устройству, условий эксплуатации и ценовых ограничений.Scintillators 1-3 are located in the same plane and relative to the axis of the device can be geometrically represented in the form of rings and angular sectors. The minimum number of sectors 5 and rings 6, ensuring the operability of the device, is two. The maximum number of sectors 5 and rings 6 depends on the technical requirements for the device, operating conditions and price restrictions.

В качестве сцинтилляторов 1-3 могут быть использованы следующие материалы. В случае тепловых нейтронов это могут быть, например: Gd2O2S:Tb или 6LiOH+ZnS и др. Эти же материалы могут быть использованы для регистрации и эпитепловых нейтронов. Для этого сцинтиллятор тепловых нейтронов окружают слоем замедлителя толщиной около 1 см и помещают внутрь экрана из материала, поглощающего тепловые нейтроны, обычно из кадмия толщиной около 1 мм. Для регистрации гамма-излучения могут использоваться спектрометрические кристаллы, например: NaI:T1, BGO и др.As scintillators 1-3, the following materials can be used. In the case of thermal neutrons, it can be, for example: Gd 2 O 2 S: Tb or 6 LiOH + ZnS, etc. The same materials can be used for registration of epithermal neutrons. For this, the thermal neutron scintillator is surrounded by a moderator layer about 1 cm thick and placed inside the screen from a material that absorbs thermal neutrons, usually cadmium, about 1 mm thick. Spectrometric crystals can be used to record gamma radiation, for example: NaI: T1, BGO, etc.

В качестве фотоприемного устройства 4 могут использоваться, например, ФЭУ, фотодиоды или кремниевые фотоумножители. Фотоприемное устройство 4 служит для регистрации сцинтилляционных вспышек, возникших в сцинтилляторах 1-3 под действием регистрируемых излучений, и выработки электрических импульсов. Первичная электроника фотоприемного устройства 4 включают в себя дискриминатор и формирователь этих импульсов. Первичная электроника фотоприемного устройства 4 подключена к анализатору 9, который при регистрации нейтронов представляет собой временной анализатор, а при регистрации гамма-излучения - амплитудный анализатор.As the photodetector 4 can be used, for example, PMTs, photodiodes or silicon photomultipliers. The photodetector 4 serves to register scintillation flashes that occurred in scintillators 1-3 under the influence of the recorded radiation, and generate electrical impulses. The primary electronics of the photodetector 4 include a discriminator and a shaper of these pulses. The primary electronics of the photodetector 4 are connected to an analyzer 9, which, when registering neutrons, is a time analyzer, and when registering gamma radiation, it is an amplitude analyzer.

Временные и амплитудные анализаторы 9 предназначены для измерения соответственно временного спада плотности потока тепловых и/или эпитепловых нейтронов и амплитудного распределения гамма-квантов, вытекающих из исследуемого вещества на сцинтилляторы. Временные и амплитудные анализаторы 9 подключены к процессору 11.Temporal and amplitude analyzers 9 are designed to measure, respectively, a temporary decrease in the flux density of thermal and / or epithermal neutrons and the amplitude distribution of gamma rays emanating from the test substance to scintillators. Temporary and amplitude analyzers 9 are connected to the processor 11.

В качестве электронного генератора 7 импульсного излучения быстрых нейтронов могут использоваться портативные импульсные нейтронные генераторы 2,5 МэВ и 14 МэВ нейтронов.As the electronic generator 7 of pulsed radiation of fast neutrons can be used portable pulsed neutron generators of 2.5 MeV and 14 MeV neutrons.

Процессор 11 служит для контроля работы первичной электроники фотоприемных устройств 4, временных и амплитудных анализаторов 9 и блока управления 10, а также для первичной обработки информации, поступающей с временных и амплитудных анализаторов 9, и передачи ее к внешней ЭВМ для окончательной обработки.The processor 11 is used to control the operation of the primary electronics of the photodetectors 4, time and amplitude analyzers 9 and the control unit 10, as well as for the primary processing of information from time and amplitude analyzers 9, and transfer it to an external computer for final processing.

Состав блока радиационной защиты 8 зависит от энергии быстрых нейтронов и в общем случае может включать в себя вольфрамовый конвертер быстрых нейтронов толщиной несколько сантиметров, предназначенный для сброса энергии 14 МэВ нейтронов за счет реакции неупругого рассеяния, дополнительный замедлитель быстрых нейтронов толщиной до 10 см, поглотитель тепловых нейтронов, например, в виде карбида бора и свинцовую защиту от гамма-излучения, возникающего в замедлителе и электронном генераторе 7.The composition of the radiation protection unit 8 depends on the energy of fast neutrons and, in the general case, may include a tungsten converter of fast neutrons with a thickness of several centimeters, designed to discharge energy of 14 MeV neutrons due to the inelastic scattering reaction, an additional fast neutron moderator with a thickness of up to 10 cm, a thermal absorber neutrons, for example, in the form of boron carbide and lead protection against gamma radiation arising in the moderator and electronic generator 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На электронные блоки устройства подается питание. С внешней ЭВМ производится установка программы работы устройства в процессор 11. Из процессора 11 в блок управления 10 передается программа работы генератора 7. Генератор 7 включается в частотный режим работы. Блок радиационной защиты 8 препятствует попаданию излучения генератора 7 на сцинтилляторы 1-3 и фотоприемные устройства 4.The electronic components of the device are powered. From an external computer, the program of operation of the device is installed in the processor 11. From the processor 11 to the control unit 10, the program of operation of the generator 7 is transmitted. The generator 7 is turned on in the frequency mode of operation. The radiation protection unit 8 prevents the radiation of the generator 7 from reaching the scintillators 1-3 and photodetectors 4.

Быстрые нейтроны, попавшие в вещество во время импульса генератора 7, рассеиваются на ядрах вещества, постепенно теряя энергию и замедляясь до энергий, при которых нейтроны приходят в тепловое равновесие с веществом. Потеря энергии происходит вследствие как упругих, так и неупругих столкновений быстрого нейтрона с ядрами вещества. При этом неупругие столкновения сопровождаются излучением гамма-квантов неупругого рассеяния.Fast neutrons that enter the substance during the pulse of the generator 7 are scattered on the nuclei of the substance, gradually losing energy and slowing down to the energies at which the neutrons come into thermal equilibrium with the substance. The loss of energy occurs as a result of both elastic and inelastic collisions of a fast neutron with nuclei of matter. In this case, inelastic collisions are accompanied by the emission of gamma rays of inelastic scattering.

Замедлившиеся нейтроны имеют различные энергии. Нейтроны с энергией ≈0,4-10 эВ относятся к так называемым эпитепловым нейтронам, а нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии с веществом, - к тепловым. Средняя энергия последних при комнатной температуре составляет ≈0,025 эВ. Замедлившиеся нейтроны поглощаются ядрами вещества. Вероятность поглощения нейтрона растет с уменьшением его энергии и поэтому значительно выше для тепловых нейтронов, чем для эпитепловых. При этом в большинстве случаев излучаются гамма-кванты радиационного захвата. В частности, при поглощении тепловых нейтронов водородом излучаются гамма-кванты с энергией 2,223 МэВ.Slow neutrons have different energies. Neutrons with an energy of ≈0.4-10 eV belong to the so-called epithermal neutrons, and neutrons in thermal equilibrium with matter belong to thermal ones. The average energy of the latter at room temperature is ≈0.025 eV. Slowed-down neutrons are absorbed by nuclei of matter. The probability of neutron absorption increases with a decrease in its energy and is therefore much higher for thermal neutrons than for epithermal ones. Moreover, in most cases, gamma rays of radiation capture are emitted. In particular, when thermal neutrons are absorbed by hydrogen, gamma rays with an energy of 2.223 MeV are emitted.

Во время импульса генератора 7 на сцинтилляторы 1-3, находящиеся в угловом секторе 5 кольца 6, падает излучение гамма-квантов неупругого рассеяния, а в промежутках между импульсами - излучение эпитепловых и тепловых нейтронов, а также гамма-квантов радиационного захвата. Возникающие под действием этих излучений на выходе фотоприемных устройств 4 электрические импульсы поступают на входы временных или амплитудных анализаторов 9. С помощью временных анализаторов 9 регистрируется зависимость потока тепловых и/или эпитепловых нейтронов от времени после импульса, а с помощью амплитудных анализаторов 9 - амплитудный спектр поступающего гамма-излучения. Данные с временных и амплитудных анализаторов 9 поступают в процессор 11 для предварительной обработки и передаются во внешнюю ЭВМ.During the pulse of the generator 7, scintillators 1-3 located in the angular sector 5 of the ring 6, the radiation of gamma rays of inelastic scattering falls, and in the intervals between the pulses the radiation of epithermal and thermal neutrons, as well as gamma rays of radiation capture. The electric pulses arising under the influence of these radiations at the output of photodetector devices 4 are fed to the inputs of time or amplitude analyzers 9. Using time analyzers 9, the dependence of the flux of thermal and / or epithermal neutrons on time after the pulse is recorded, and using amplitude analyzers 9, the amplitude spectrum of the incoming gamma radiation. Data from time and amplitude analyzers 9 enter the processor 11 for pre-processing and are transmitted to an external computer.

С помощью внешней ЭВМ определяют отношение интенсивностей излучений, регистрируемых смежными детекторами, находящимися в разных кольцах (на различных расстояниях от источника излучения) в различные моменты времени после импульса быстрых нейтронов.Using an external computer, the ratio of the intensities of radiation detected by adjacent detectors located in different rings (at different distances from the radiation source) at different times after a fast neutron pulse is determined.

Плотность вещества определяют путем сравнения полученных отношений для смежных в кольцах детекторов с данными калибровочных графиков и/или результатов численного моделирования (ГОСТ 23061-90. Грунт. Методы радиоизотопных измерений плотности. ОКСТУ 2009. Патент RU №2249836, МПК: G01V 5/12, 2005. Патент RU №2386946, МПК: G01N 9/00, 2010 ).The density of a substance is determined by comparing the obtained ratios for adjacent detectors in the rings with calibration graphs and / or numerical simulation results (GOST 23061-90. Soil. Methods of radioisotope density measurements. OKSTU 2009. Patent RU No. 2249836, IPC: G01V 5/12, 2005. Patent RU No. 2386946, IPC: G01N 9/00, 2010).

Получение азимутального распределения плотности вещества обеспечивается путем обработки данных, полученных с помощью детекторов, находящихся в различных угловых секторах.Obtaining an azimuthal distribution of the density of a substance is ensured by processing the data obtained with the help of detectors located in various angular sectors.

Claims (1)

Устройство для радиационного измерения плотности, включающее в себя источник излучения, находящийся на оси блока радиационной защиты и имеющий возможность менять положение с помощью устройства перемещения, сцинтилляционные детекторы со сцинтилляторами, расположенными в одной плоскости в форме соосных с источником излучения и блоком радиационной защиты вставленных друг в друга колец, отличающееся тем, что в качестве источника излучения используется электронный генератор импульсного излучения быстрых нейтронов, подключенный к блоку управления, сцинтилляторы в кольцах дополнительно разбиты на равные угловые сектора, количество угловых секторов составляет не менее двух, каждый из угловых секторов содержит сцинтилляторы для регистрации одного или нескольких видов излучений: эпитепловых или тепловых нейтронов, а также гамма-излучения, сцинтилляторы в кольцах и угловых секторах расположены по отношению друг к другу с зазором, сцинтилляторы, предназначенные для регистрации разных видов излучения, располагаются в каждом кольце чередующимся образом, сцинтилляторы, предназначенные для регистрации определенного вида излучения, располагаются в смежных кольцах по одному радиусу, фотоприемные устройства сцинтилляционных детекторов эпитепловых и/или тепловых нейтронов подключены к временным анализаторам, а фотоприемные устройства сцинтилляционных детекторов гамма-излучения подключены к амплитудным анализаторам, выходы амплитудных и временных анализаторов, а также блок управления подключены к процессору. A device for radiation density measurement, which includes a radiation source located on the axis of the radiation protection unit and having the ability to change position using a moving device, scintillation detectors with scintillators located in the same plane in the form of coaxial with the radiation source and radiation protection unit inserted into each other other rings, characterized in that as the radiation source uses an electronic generator of pulsed radiation of fast neutrons connected to the block controls, scintillators in rings are further divided into equal angular sectors, the number of angular sectors is at least two, each of the angular sectors contains scintillators for recording one or more types of radiation: epithermal or thermal neutrons, as well as gamma radiation, scintillators in rings and angular sectors are arranged in relation to each other with a gap, scintillators designed to register different types of radiation are arranged in each ring in an alternating manner, scintillators, pre assigned to register a certain type of radiation are located in adjacent rings of the same radius, the photodetectors of scintillation detectors of epithermal and / or thermal neutrons are connected to time analyzers, and the photodetectors of scintillation detectors of gamma radiation are connected to amplitude analyzers, the outputs of amplitude and time analyzers, and also the control unit is connected to the processor.
RU2014147338/28A 2014-11-25 2014-11-25 Device for radiation density measurement RU2578048C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147338/28A RU2578048C1 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Device for radiation density measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147338/28A RU2578048C1 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Device for radiation density measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578048C1 true RU2578048C1 (en) 2016-03-20

Family

ID=55648143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147338/28A RU2578048C1 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Device for radiation density measurement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578048C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761053C1 (en) * 2021-03-11 2021-12-02 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Method for measuring the probability of absorption of neutrons upon their sub-barrier reflection from the surface and the structure for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4996017A (en) * 1982-03-01 1991-02-26 Halliburton Logging Services Inc. Neutron generator tube
US6907097B2 (en) * 2001-03-16 2005-06-14 The Regents Of The University Of California Cylindrical neutron generator
RU2357387C1 (en) * 2007-10-03 2009-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Neutron generator
RU2368024C1 (en) * 2007-12-19 2009-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Well pulse neutron generator
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING
RU2504853C1 (en) * 2012-08-22 2014-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Borehole neutron generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4996017A (en) * 1982-03-01 1991-02-26 Halliburton Logging Services Inc. Neutron generator tube
US6907097B2 (en) * 2001-03-16 2005-06-14 The Regents Of The University Of California Cylindrical neutron generator
RU2357387C1 (en) * 2007-10-03 2009-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Neutron generator
RU2368024C1 (en) * 2007-12-19 2009-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Well pulse neutron generator
RU2504853C1 (en) * 2012-08-22 2014-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Borehole neutron generator
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761053C1 (en) * 2021-03-11 2021-12-02 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Method for measuring the probability of absorption of neutrons upon their sub-barrier reflection from the surface and the structure for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6475931B2 (en) Radioactive substance monitoring device and radioactive substance monitoring method
Abbas et al. Calibration of а single hexagonal NaI (Tl) detector using a new numerical method based on the efficiency transfer method
Grozdanov et al. Measurement of Angular Distributions of Gamma Rays from the Inelastic Scattering of 14.1-MeV Neutrons by Carbon and Oxygen Nuclei
Alnour et al. New approach for calibration the efficiency of HpGe detectors
RU2008152191A (en) DEVICE AND METHOD FOR GAMMA RADIATION REGISTRATION
RU137122U1 (en) DEVICE FOR ANALYSIS OF MATERIALS BY MEANS OF LABELED NEUTRONS
Madden et al. An imaging neutron/gamma-ray spectrometer
RU2504853C1 (en) Borehole neutron generator
US11402338B2 (en) System and method of using energy correlated timing spectra to locate subsurface objects
RU2578048C1 (en) Device for radiation density measurement
RU2582901C1 (en) Pulse neutron method of determining moisture content materials
RU152877U1 (en) COMBINED NEUTRON FLOW SPECTROMETER MONITOR
RU2578050C1 (en) Downhole device with double-sided location measuring probes
US10996353B1 (en) N-type gallium nitride scintillation for fast-neutron detection
RU56003U1 (en) DETECTOR OF NEUTRONS AND GAMMA QUANTUM
RU2586383C1 (en) Device for neutron spectrometry
RU2390800C2 (en) Method and device for measuring spectral and integral density of neutron stream
Ryzhikov et al. The highly efficient gamma-neutron detector for control of fissionable radioactive materials
RU152169U1 (en) Borehole Device with Neutral Measuring Probes
Matsumoto et al. Development of a Neutron Detection System using an LGB Scintillator for Precise Measurements of Epi-Thermal Neutrons
RU214394U1 (en) NEUTRON DETECTION DEVICE
US3234382A (en) Gamma ray measuring system utilizing plural detectors
Trombetta et al. Sensitive detection of special nuclear materials for rpm applications based on gamma-fast neutron coincidence counting
RU2476864C1 (en) Portable detector of hazardous concealed substances
RU119131U1 (en) SCINTILLATION DETECTOR OF ELECTRONS AND BETA RADIATION