RU2655044C1 - Method for detection of ionizing radiation sources - Google Patents

Method for detection of ionizing radiation sources Download PDF

Info

Publication number
RU2655044C1
RU2655044C1 RU2017118443A RU2017118443A RU2655044C1 RU 2655044 C1 RU2655044 C1 RU 2655044C1 RU 2017118443 A RU2017118443 A RU 2017118443A RU 2017118443 A RU2017118443 A RU 2017118443A RU 2655044 C1 RU2655044 C1 RU 2655044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iii
detection
signal
carrier
radiation
Prior art date
Application number
RU2017118443A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Николаевич Благовещенский
Алексей Алексеевич Кулизнев
Ираида Николаевна Разумова
Олег Николаевич Шутов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Гамма"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Гамма"
Priority to RU2017118443A priority Critical patent/RU2655044C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2655044C1 publication Critical patent/RU2655044C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment; nucleonics.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radiation monitoring (RM) and is intended for the search (detection and location) of ionizing radiation sources (IRS) by small-scale mobile complexes of the RM in the event of radiation accidents, loss or illegal handling of IRS and radioactive waste, during radiation monitoring of territories. Essence of the invention lies in the fact that the method for searching for ionizing radiation sources (IRS) contains stages in which the search for IRS is carried out in two stages: first solve the problem of detection of IRS, and then – the problem of localization of the detected IRS. In this case, the solution of both problems is carried out with the help of the same detection equipment by changing its structure for each stage of work.
EFFECT: increase in sensitivity and noise immunity of detection and localization of IRS.
1 cl, 7 dwg

Description

Предложенное изобретение относится к области радиационного контроля (РК) и предназначено для поиска (обнаружения и определения местоположения) источников ионизирующих излучений (ИИИ) наземными мобильными комплексами РК в случае радиационных аварий, утери или незаконного обращения с ИИИ и радиоактивными отходами, при проведении радиационного мониторинга территорий.The proposed invention relates to the field of radiation monitoring (RK) and is intended for the search (detection and location) of ionizing radiation sources (III) by ground mobile complexes of the Republic of Kazakhstan in the event of radiation accidents, loss or illegal handling of III and radioactive waste, during radiation monitoring of territories .

Известны способы поиска ИИИ, используемые в портативных приборах оперативного РК - ручных радиометрах-дозиметрах типа МКС-А02 (руководство по эксплуатации ДЦКИ.411168.002 РЭ, г. Дубна Московской обл., НПЦ «Аспект», 2000 г.), ДРБП-03 (паспорт ГКПС.14.00.00.000 ПС, г. Москва, ВНИИФТРИ, 1996 г.), МКС-06 INSPECTOR (паспорт, г. Москва, ТОО «Грин Стар», 1996 г.) и др., в которых для обнаружения ИИИ используется способ обнаружения, основанный на сравнении измеренного аппаратурой количества импульсов N0 за жестко назначенное время tn контроля с заранее вычисленным порогом обнаружения q0. Порог q0 вычисляют, опираясь на фоновую обстановку до прибытия в зону контроля, по формулеKnown methods of searching for III used in portable devices of operational RK - hand-held radiometers-dosimeters of the type MKS-A02 (operation manual ДЦКИ.411168.002 РЭ, Dubna, Moscow Region, Scientific and Practical Center “Aspect”, 2000), DRBP-03 ( passport GKPS.14.00.00.000 PS, Moscow, VNIIFTRI, 1996), ISS-06 INSPECTOR (passport, Moscow, Green Star LLP, 1996), etc., in which it is used to detect III detection method based on a comparison of the measured number of pulses equipment n 0 for rigidly scheduled time t n with the control pre-computed threshold is detected and q 0. The threshold q 0 is calculated based on the background situation before arrival in the control zone, according to the formula

q0=b⋅tn+m⋅σ,q 0 = b⋅t n + m⋅σ,

где b=B/tb - средняя скорость счета фона;where b = B / t b is the average background count rate;

σ=(В)1/2 - среднеквадратическое отклонение величины В, равной измеренному количеству фоновых импульсов за так же жестко заданное время tb;σ = (B) 1/2 - the standard deviation of the value of B equal to the measured number of background pulses for the same hard-set time t b ;

m - коэффициент (m≥4).m is the coefficient (m≥4).

Если N0 больше q0, то принимают решение об обнаружении искомого ИИИ, в противном случае принимают решение о необнаружении.If N 0 is greater than q 0 , then a decision is made to detect the desired III, otherwise, a decision is made on non-detection.

Недостатком данного способа поиска ИИИ является необходимость предварительного замера фоновых импульсов, а также отсутствие возможности изменения порога q0 в зависимости от реальной фоновой обстановки. Во избежание ложных срабатываний из-за временных и пространственных флуктуаций радиационного фона заранее увеличивают коэффициент m, что приводит к неоправданному завышению порога обнаружения и, соответственно, к пропуску сигнала.The disadvantage of this method of searching for III is the need for preliminary measurement of background pulses, as well as the lack of the ability to change the threshold q 0 depending on the actual background situation. To avoid false alarms due to temporal and spatial fluctuations in the background radiation, the coefficient m is increased in advance, which leads to an unjustified overestimation of the detection threshold and, accordingly, to signal skipping.

Известны комплексы, содержащие устройства детектирования (УД) гамма-излучения и (или) нейтронного излучения, в которых реализуется патент РФ №2242024, «Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений», Бюл. №34 от 10.12.2004 г. Способ основан на критерии Неймана-Пирсона. На основании задаваемой оператором вероятности ложной тревоги α определяют из таблиц для нормального закона распределения порог q0, равный qα. Способ обеспечивает поиск и обнаружение ИИИ при движении носителя комплекса, он принципиально не требует предварительного измерения радиационного фона. Это обеспечивают за счет того, что в процессе движения от начала до конца инспектируемой зоны (трассы) измеряют среднюю скорость счета аддитивной суммы сигнала и фона n(t) на равных интервалах времени экспозиции te. Из значений вектора ni(t), измеренных на каждом i-том интервале, определяют амплитуду сигнала a m, среднюю скорость счета фона b и положение сигнала a m на шкале времени. По этим данным вычисляют параметры ηi, значение которых сравнивают с порогом q0. Если какой-то параметр ηi больше порога q0, то принимают решение об обнаружении ИИИ на этом i-том интервале, в противном случае - о необнаружении. При обнаружении ИИИ фиксируют с помощью спутниковой навигационной системы (СНС) на электронной карте местности координаты носителя комплекса. Определяют линию - направление на обнаруженный ИИИ как перпендикуляр к борту носителя (или к участку трассы). Эту линию наносят на электронную карту. Определение местоположения обнаруженного ИИИ осуществляют по пересечению не менее двух линий - направлений на ИИИ, определенных аналогичным способом в разных точках трассы в пределах «видимости» ИИИ.Known complexes containing devices for detecting (UD) gamma radiation and (or) neutron radiation, in which the patent of the Russian Federation No. 2242024, "A method for searching and detecting sources of ionizing radiation," Bull. No. 34 of December 10, 2004. The method is based on the Neumann-Pearson criteria. On the basis of the probability of false alarm set by the operator α, the threshold q 0 equal to q α is determined from the tables for the normal distribution law. The method provides the search and detection of III during the movement of the carrier complex, it basically does not require preliminary measurement of the radiation background. This is due to the fact that in the process of moving from the beginning to the end of the inspected zone (path), the average count rate of the additive sum of the signal and background n (t) is measured at equal intervals of the exposure time t e . From the values of the vector n i (t) measured at each i-th interval, the signal amplitude a m , the average background count rate b, and the position of the signal a m on the time scale are determined. Based on these data, the parameters η i are calculated, the value of which is compared with the threshold q 0 . If some parameter η i is greater than the threshold q 0 , then a decision is made on the detection of III at this i-th interval, otherwise, on non-detection. Upon detection of III, the coordinates of the carrier of the complex are recorded using a satellite navigation system (SNA) on an electronic map of the area. Determine the line - the direction to the detected III as perpendicular to the carrier board (or to the section of the route). This line is applied to an electronic card. The location of the detected III is determined by crossing at least two lines — directions to the III, determined in a similar way at different points on the route within the “visibility” of the III.

Точность этого способа невысока, т.к. устройства детектирования имеют широкоугольную диаграмму направленности (180° и более), и истинное направление на ИИИ может отличаться от перпендикуляра к борту носителя комплекса на десятки градусов.The accuracy of this method is low, because detection devices have a wide-angle radiation pattern (180 ° or more), and the true direction on the III can differ from the perpendicular to the carrier of the complex by tens of degrees.

Способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что расстоянию r0, которое определяет эффективную длительность сигнала te, заранее задается некоторое конкретное значение, которое будет отличаться от реальной дальности до обнаруживаемого ИИИ. Чем больше отличие реальной дальности от прогнозируемой величины r0, тем больше будет вероятность пропуска сигнала (необнаружения ИИИ).The method has a significant drawback, namely, that the distance r 0 , which determines the effective duration of the signal t e , is pre-set to some specific value, which will differ from the actual range to the detected III. The greater the difference between the real range from the predicted value of r 0 , the greater the probability of a signal skipping (non-detection of III).

Для компенсации влияния флуктуаций радиационного фона загрубляют чувствительность (увеличивают q0) во избежание ложных срабатываний. В статье «Алгоритмы поиска и обнаружения источников» Л.В. Викторова, А.С. Шеина (М74 Мобильные комплексы радиационного контроля. Сборник научных разработок. / Под редакцией профессоров Б.В. Шульгина и А.В. Кружалова. Екатеринбург, УрФУ, 2011 г., 137 с.) на с. 56 показано, что для практического использования критерия Неймана-Пирсона в данном случае необходимо вместо порога q0=qα использовать значение порога обнаружения qp, рассчитанное по формуле:To compensate for the influence of fluctuations in the background radiation, sensitivity is increased (q 0 is increased) to avoid false alarms. In the article “Algorithms for searching and detecting sources,” L.V. Viktorova, A.S. Sheina (M74 Mobile radiation monitoring complexes. Collection of scientific developments. / Edited by professors B.V. Shulgin and A.V. Kruzhalov. Yekaterinburg, UrFU, 2011, 137 pp.) 56 it is shown that for the practical use of the Neumann-Pearson criterion in this case, instead of the threshold q 0 = q α , it is necessary to use the value of the detection threshold q p calculated by the formula:

qp=qα⋅Kƒ+qβ,q p = q α ⋅K ƒ + q β ,

где qα и qβ - квантили нормального распределения, соответствующие вероятности ложной тревоги α и вероятности пропуска сигнала β;where q α and q β are the quantiles of the normal distribution corresponding to the probability of false alarm α and the probability of missing signal β;

Kƒ - коэффициент коррекции порога для учета флуктуации фона,K ƒ is the threshold correction coefficient for taking into account background fluctuations,

значения которого приведены в той же статье на стр. 65 для нейтронного фона от 1,0 до 1,3, для гамма-фона - от 1,5 до 2,0.the values of which are given in the same article on page 65 for a neutron background from 1.0 to 1.3, for a gamma background - from 1.5 to 2.0.

Из выражения для расчетного порога qp следует, что его величина больше оптимального порога по Нейману-Пирсону в полтора-два раза, что также увеличивает вероятность пропуска искомого ИИИ. Отсюда видно, что задача компенсации фона или адаптация к его изменениям для мобильных комплексов РК является приоритетной.From the expression for the calculated threshold q p it follows that its value is one and a half to two times greater than the optimal threshold according to Neumann-Pearson, which also increases the probability of missing the required III. This shows that the task of compensating for the background or adapting to its changes for mobile complexes of the Republic of Kazakhstan is a priority.

РК по данному способу осуществляют с того борта по движению носителя, на котором установлена детектирующая аппаратура. Способ обеспечивает повышение производительности инспекции одновременным контролем радиационной обстановки по обоим бортам только за счет удвоения количества УД.RK according to this method is carried out from that side by the movement of the carrier on which the detecting equipment is installed. The method provides increased inspection performance by simultaneously monitoring the radiation situation on both sides only by doubling the amount of UD.

Известен патент РФ №2456638 «Способ поиска и обнаружения источников ионизирующего излучения», Бюл. №20 от 20.07.2012 г., в котором также не требуется предварительное определение скорости счета фона, но в котором, по утверждению авторов, исключена возможность пропуска сигнала из-за жесткого задания интервалов времени экспозиции te, как в способе патент РФ №2242024. Это достигается тем, что обработка вектора n(t) производится последовательным перебором te (последовательно увеличивают te в 1,3 раза от минимального значения до некоторого максимума), что равносильно пошаговому увеличению расстояния до искомого ИИИ, закладываемому в алгоритм. Благодаря этому усовершенствованию способа уменьшается вероятность пропуска сигнала.Known RF patent No. 2456638 "Method for the search and detection of sources of ionizing radiation", Bull. No. 20 of July 20, 2012, which also does not require a preliminary determination of the background count rate, but in which, according to the authors, the signal is skipped due to the hard setting of exposure time intervals t e , as in the method of RF patent No. 2242024 . This is achieved by the fact that the processing of the vector n (t) is carried out by sequential enumeration of t e (sequentially increasing t e by 1.3 times from the minimum value to a certain maximum), which is equivalent to a step-by-step increase in the distance to the desired III, laid down in the algorithm. Thanks to this improvement in the method, the probability of missing a signal is reduced.

А в остальном поиск и обнаружение ИИИ осуществляются аналогично алгоритму патента РФ №2242024. Направление на обнаруженный ИИИ определяют по-прежнему как перпендикуляр к трассе, т.к. способ не дает регулярного алгоритма определения направления на обнаруженный ИИИ. Как было показано выше, при этом возникает погрешность локализации обнаруженного ИИИ из-за широкоугольной диаграммы направленности устройств детектирования, и истинное направление на ИИИ может отличаться от перпендикуляра к борту носителя комплекса на десятки градусов. Здесь, как и в предыдущем способе, из-за загрубления порога обнаружения по Нейману-Пирсону в полтора-два раза также велика вероятность пропуска обнаруживаемого ИИИ и также возможно повышение производительности инспекции только за счет удвоения количества УД.As for the rest, the search and detection of III is carried out similarly to the algorithm of the patent of the Russian Federation No. 2242024. The direction to the detected III is still determined as perpendicular to the track, because the method does not provide a regular algorithm for determining the direction to the detected III. As was shown above, in this case, an error arises in the localization of the detected III due to the wide-angle radiation pattern of the detection devices, and the true direction on the III may differ by tens of degrees from the perpendicular to the carrier of the complex. Here, as in the previous method, due to the coarsening of the detection threshold according to the Neumann-Pearson one and a half to two times, the probability of skipping the detected III is also high and it is also possible to increase the inspection performance only by doubling the number of UDs.

Известен мобильный комплекс РК (патент РФ №98823, Бюл. №30 от 27.10.2010 г.), состоящий из детектирующей системы, включающей пластиковый гамма-детектор с широкоугольной диаграммой направленности и сканирующий гамма-детектор, построенный на кристалле NaI(Tl). Он помещен в горизонтально расположенный цилиндрический свинцовый экран-поглотитель гамма-квантов (коллиматор) с углом поля зрения 30°, установленный на платформе, которая может совершать периодические колебательные движения с постоянной угловой скоростью относительно вертикальной оси в диапазоне углов не более 180°. В комплексе применен способ поиска, обнаружения и локализации источников гамма-излучения в два этапа. После объезда контролируемой зоны обрабатывают полученную информацию от пластикового гамма-детектора по способу, например, изложенному в патенте РФ №2242024. В связи с сильным влиянием на уровень гамма-фона дорожного покрытия и придорожных сооружений на этом этапе (этапе обнаружения) для «отфильтровывания» ложных сигналов используют данные от дополнительных информационных каналов, в том числе и от видеоканала, и данные СНС в сочетании с картографической информацией. В результате анализа определяют координаты «подозрительных» точек по маршруту движения комплекса и ориентировочную дальность r0 до предполагаемого гамма-источника (с погрешностью ±50%). На втором этапе (этапе локализации) выполняют повторное обследование «подозрительных» точек на трассе с помощью сканирующего гамма-детектора уже для определения направления на обнаруженный ранее источник гамма-излучения. Для каждой точки сканирование проводят два раза: с позиций до «подозрительной» точки на расстоянии не менее r0 и после «подозрительной» точки - на такую же величину. По двум полученным линиям-направлениям получают на электронной карте точку пересечения - положение источника гамма-излучения.A well-known mobile complex of the Republic of Kazakhstan (RF patent No. 98823, Bull. No. 30 dated 10.27.2010), consisting of a detecting system including a plastic gamma detector with a wide-angle radiation pattern and a scanning gamma-detector built on a NaI (Tl) crystal. It is placed in a horizontally located cylindrical lead gamma-quantum absorber (collimator) with a field angle of 30 °, mounted on a platform that can perform periodic oscillatory movements with constant angular velocity relative to the vertical axis in a range of angles of no more than 180 °. The complex used a method for searching, detecting and localizing gamma radiation sources in two stages. After a detour of the controlled area, the received information from the plastic gamma-detector is processed by the method, for example, as set forth in RF patent No. 2242024. Due to the strong influence on the level of gamma background of the road surface and roadside structures at this stage (detection stage), data from additional information channels, including a video channel, and SNA data in combination with cartographic information are used to “filter out” false signals . As a result of the analysis, the coordinates of the “suspicious” points along the route of the complex’s movement and the approximate range r 0 to the estimated gamma source (with an error of ± 50%) are determined. At the second stage (localization stage), a repeated examination of “suspicious” points on the track is performed using a scanning gamma-detector to determine the direction to the previously detected source of gamma radiation. For each point, scanning is performed two times: from positions to the “suspicious” point at a distance of at least r 0 and after the “suspicious” point, by the same amount. On the two received direction lines, an intersection point is obtained on the electronic map — the position of the gamma radiation source.

К недостаткам этого способа следует отнести все сказанное выше о способе, изложенном в патенте РФ №2242024, сложность в практической реализации, длительный процесс получения информации о радиационной обстановке, малая производительность РК (локализация только по одному борту носителя комплекса), отсутствие контроля по нейтронному излучению и высокие требования к квалификации оператора комплекса.The disadvantages of this method include everything that was said above about the method described in RF patent No. 2242024, the difficulty in practical implementation, the long process of obtaining information about the radiation situation, low productivity of the Republic of Kazakhstan (localization on only one side of the carrier of the complex), lack of control over neutron radiation and high requirements for the qualification of the operator of the complex.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «Способ поиска, обнаружения и локализации ИИИ» (патент РФ №2562142 С1, Бюл. №25 от 10.09.2015 г.), который заключается в определении точки пересечения обнаруженных линий-направлений на искомый ИИИ из двух различных мест с использованием не менее двух установленных на поворотной платформе, кинематически связанной с двигателем, одинаковых устройств детектирования (УД), снабженных экранами-поглотителями излучения с направленными в противоположные стороны входными окнами, образующими острый двугранный угол. При этом измеряют каждым из УД (правым УДR и левым УДL) средние скорости счета аддитивной суммы сигнала и фона - соответственно nR(t) и nL(t) - за некоторое время te. Затем вычисляют разность полученных значений скоростей счета Δn(t)=nR(t)-nL(t), ненулевое значение которой означает факт обнаружения ИИИ, и достигают поворотом платформы с помощью двигателя минимума этой разности, а по углу поворота платформы после окончания переходного процесса определяют направление на обнаруженный ИИИ.Closest to the proposed invention is the "Method of search, detection and localization of III” (RF patent No. 2562142 C1, Bull. No. 25 of 09/10/2015), which consists in determining the intersection point of the detected direction lines to the desired III from two different places using at least two identical detection devices (UD) mounted on a rotary platform kinematically connected with the engine, equipped with radiation absorber screens with input windows directed in opposite directions, forming sharp two face angle. In this case, the average count rates of the additive signal and background sums, respectively, n R (t) and n L (t), for some time t e, are measured by each of the DDs (the right DD R and the left DD L ). Then, the difference between the obtained values of the count rates Δn (t) = n R (t) -n L (t), the non-zero value of which means the detection of III, is calculated, and by turning the platform using the engine, this difference is minimized, and by the angle of rotation of the platform after transient process determine the direction to the detected III.

Главным отличием этого способа от указанных выше способов-аналогов является независимость информативного сигнала Δn(t) от радиационного фона и его флуктуаций, как временных, так и пространственных, поскольку он (сигнал) получен дифференциальным методом.The main difference between this method and the above analogue methods is the independence of the informative signal Δn (t) from the radiation background and its fluctuations, both temporal and spatial, since it (signal) was obtained by the differential method.

Работа мобильного комплекса по способу-прототипу происходит следующим образом. После прибытия в зону контроля включают по команде «ПОИСК» двигатель поворотной платформы с УД, в результате чего детектирующая система начинает реагировать на изменение радиационной обстановки. Момент захвата цели (появление искомого ИИИ в зоне чувствительности УД) определяют по началу вращения платформы с УД, визуально - по изменению курсового угла цели. При его изменении дают команду на остановку носителя и, после окончания переходного процесса, определяют курсовой угол цели КУ1 - платформа с УД развернется с помощью двигателя в направление источника гамма-излучения. По данным СНС фиксируют курс носителя К1 и его географические координаты в момент остановки и вычисляют пеленг П1 на обнаруженный ИИИ в точке 1 по формуле П1=К1+КУ1, который наносят на карту. Далее по команде оператора комплекс перемещают в направлении, примерно перпендикулярно полученному в первом замере направлению, насколько это позволяют условия местности, и останавливают носитель для проведения измерений в точке 2. Далее по алгоритму, рассмотренному выше, определяют и наносят на карту пеленг П2. Точка пересечения линий пеленгов П1 и П2 определяет координаты цели - местоположения обнаруженного ИИИ.The work of the mobile complex on the prototype method is as follows. After arriving in the control zone, the engine of the turntable with DD is turned on by the “SEARCH” command, as a result of which the detection system begins to respond to changes in the radiation situation. The moment of target capture (the appearance of the desired III in the sensitivity zone of the DD) is determined by the start of rotation of the platform with the DD, visually - by the change in the target angle of the target. When it is changed, they give a command to stop the carrier and, after the transition process is over, they determine the course angle of the target KU 1 - the platform with the UD will deploy with the help of the engine in the direction of the gamma radiation source. According to the SNA, the carrier K 1 and its geographical coordinates are recorded at the time of stopping and the bearing P 1 for the detected III at point 1 is calculated using the formula P 1 = K 1 + KU 1 , which is applied to the map. Then, at the operator’s command, the complex is moved in a direction approximately perpendicular to the direction obtained in the first measurement, as far as the terrain permits, and the carrier is stopped to take measurements at point 2. Then, using the algorithm described above, the P 2 bearing is determined and plotted. The intersection point of the lines of bearings P 1 and P 2 determines the coordinates of the target - the location of the detected III.

В реальных условиях эксплуатации при движении носителя с некоторой скоростью v момент захвата цели будет осуществляться с некоторым запаздыванием. Это объясняется следующим. При отсутствии ИИИ в зоне чувствительности УД математическое ожидание (МО) сигнала рассогласования Δn(t)=nR(t)-nL(t) практически равно нулю. При этом отдельные измеренные значения скорости счета в силу вероятностного характера радиоактивного распада будут иметь флуктуации, но они (значения) будут находиться внутри некоторой зоны - зоны нечувствительности, и при этом сигнал на двигатель подаваться не будет, платформа с детектирующей аппаратурой будет неподвижна.Under real operating conditions, when the carrier moves at a certain speed v, the moment of target capture will be delayed. This is explained by the following. In the absence of III in the sensitivity zone of the DD, the mathematical expectation (MO) of the mismatch signal Δn (t) = n R (t) -n L (t) is practically zero. In this case, the individual measured values of the counting speed due to the probabilistic nature of the radioactive decay will have fluctuations, but they (values) will be inside a certain zone - the dead zone, and no signal will be supplied to the engine, the platform with the detection equipment will be stationary.

При появлении источника в зоне чувствительности УД МО сигнала Δn(t) в начальный момент будет мало отличаться от нуля, и значительная часть измеренных значений импульсов будет оставаться внутри зоны нечувствительности. Однако появление импульсов, превышающих зону нечувствительности, при этом возможно, и двигатель может начать вращение платформы, но момент наступления такого события случаен, и для повышения вероятности его наступления необходимо некоторое время измерения. Двигатель начнет разворачивать платформу с УД в сторону обнаруженного ИИИ, при этом и без того малый разностный сигнал Δn(t) будет уменьшаться. А это может привести при движении носителя не только к запаздыванию в слежении, приводящему вкупе с инерционностью механической части к отставанию от ИИИ, но и к его потере. Отставание в слежении за обнаруженным ИИИ, а также потеря источника наблюдаются уже при скоростях (4-5) км/ч. Отставание будет тем большим, чем больше будет скорость v носителя и чем меньше расстояние r0 от УД до ИИИ, т.е., чем больше будет относительная угловая скорость ω, равная ν/r0, источника относительно оси вращения платформы с УД. Этого можно избежать, увеличив скорость вращения платформы, что возможно только до определенного предела. Выполнение радиационных измерений - в данном случае формирование сигнала Δn(t) - требует для набора достаточной статистики времени тем большего, чем большая чувствительность требуется от детектирующей системы. Выдавать же управляющее воздействие чаще, чем поступают значения измеряемого параметра, невозможно.When a source appears in the sensitivity zone of the UD MO of the signal, the Δn (t) signal at the initial moment will differ little from zero, and a significant part of the measured values of the pulses will remain inside the deadband. However, the appearance of pulses exceeding the dead band, it is possible, and the engine can begin to rotate the platform, but the moment of the occurrence of such an event is random, and to increase the likelihood of its occurrence, some measurement time is required. The engine will begin to turn the platform from the DD towards the detected III, while the already small difference signal Δn (t) will decrease. And this can lead when the carrier moves not only to a delay in tracking, which, coupled with the inertia of the mechanical part, lags behind the III, but also to its loss. The lag in tracking the detected III, as well as the loss of the source are already observed at speeds (4-5) km / h. The lag will be the greater, the greater the carrier speed v and the smaller the distance r 0 from the DD to the IRS, i.e., the greater the relative angular velocity ω equal to ν / r 0 of the source relative to the axis of rotation of the platform with the DD. This can be avoided by increasing the speed of rotation of the platform, which is only possible to a certain limit. Performing radiation measurements - in this case, generating a signal Δn (t) - requires the collection of sufficient time statistics, the greater the greater the sensitivity required from the detection system. It is impossible to issue a control action more often than the measured parameter values.

В отличие от аналогов, изменение пространственного радиационного фона от дорожных покрытий не влияет на обнаружительные свойства детектирующей системы комплекса РК при работе по способу-прототипу. Но на отдельные дорожные сооружения (мосты, эстакады), столбы электропередач, искажающие радиационный фон, или на ограниченные зоны флуктуации пространственного радиационного фона, находящиеся вблизи трассы движения носителя, и, естественно, на искомый ИИИ детектирующая система будет реагировать. Платформа с УД начнет вращение, но раньше, чем она успеет развернуться на обнаруживаемый ИИИ, носитель может проехать зону чувствительности детектирующей аппаратуры, и УД перестанут «видеть» источник. А если при этом в зоне «видимости» УД появится посторонний источник достаточной активности в виде, например, опоры моста, то платформа начнет разворот на нее. Внешне реакция комплекса в этом случае будет выглядеть как хаотичные повороты платформы.Unlike analogues, a change in the spatial background radiation from pavements does not affect the detecting properties of the detection system of the complex of the Republic of Kazakhstan when working according to the prototype method. But on individual road constructions (bridges, overpasses), power poles that distort the radiation background, or on limited fluctuation zones of the spatial radiation background, located near the path of the carrier, and, of course, the detection system sought by the III will respond. The platform with the DD will begin to rotate, but before it has time to deploy to the detectable IRS, the carrier can pass through the sensitivity zone of the detecting equipment, and the DD will no longer “see” the source. And if, at the same time, an extraneous source of sufficient activity appears in the zone of “visibility” of the UD in the form, for example, of a bridge support, then the platform will begin to turn on it. Outwardly, the reaction of the complex in this case will look like chaotic turns of the platform.

На фоне ложных сигналов оператору трудно распознать полезный, на основании которого необходимо остановить носитель и перейти к определению направления на искомый ИИИ. В результате возникают ложные остановки комплекса, существенно снижающие эффективность инспекции.Against the background of false signals, it is difficult for the operator to recognize the useful one, on the basis of which it is necessary to stop the carrier and go on to determine the direction to the desired III. As a result, false complex stops occur, significantly reducing the effectiveness of the inspection.

Отсутствие критерия для надежной фильтрации помех от полезного сигнала, особенно при относительно больших скоростях движения носителя, и отсутствие надежного критерия обнаружения - определения момента остановки носителя для локализации ИИИ, обеспечивающего высокую помехоустойчивость, являются основными недостатками способа-прототипа.The absence of a criterion for reliable filtering of noise from a useful signal, especially at relatively high carrier speeds, and the absence of a reliable detection criterion - determining the moment of stopping a medium for localization of III, providing high noise immunity, are the main disadvantages of the prototype method.

Кроме того, для локализации обнаруженного ИИИ необходимо определение второй линии - направления на обнаруженный ИИИ и понятный алгоритм нахождения координат второй остановки носителя. В способе-прототипе такой алгоритм отсутствует. Время и направление движения носителя от первой до второй остановки оператор должен выбирать сам в зависимости от обстановки. Возможен случай, когда при второй остановке носителя ИИИ выйдет из зоны чувствительности УД, и локализация станет невозможной.In addition, to localize the detected III, it is necessary to determine the second line — the direction to the detected III and a clear algorithm for finding the coordinates of the second stop of the carrier. In the prototype method, such an algorithm is absent. The time and direction of movement of the carrier from the first to the second stop, the operator must choose himself, depending on the situation. A case is possible when, at the second stop of the carrier, the III will leave the sensitivity zone of the DD and localization will become impossible.

Предлагаемое изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа, его задачей является создание оперативного способа поиска ИИИ одновременно по двум бортам носителя комплекса в условиях нестационарного как временного, так и пространственного радиационного фона; способа, имеющего надежный критерий обнаружения, обеспечивающий высокую чувствительность и помехоустойчивость обнаружения ИИИ при повышенных скоростях движения носителя комплекса, а также определяющего оптимальные моменты времени остановки носителя для локализации обнаруженного ИИИ.The present invention eliminates the disadvantages of analogues and prototype, its task is to create an operational method of searching for III using two sides of the carrier complex at the same time under conditions of unsteady both temporal and spatial radiation background; a method having a reliable detection criterion, providing high sensitivity and noise immunity of detecting III at high speeds of the carrier of the complex, as well as determining the optimal moments of time the carrier stops to localize the detected III.

Решение поставленной задачи достигается тем, что поиск ИИИ осуществляют в два этапа: сначала решают задачу обнаружения ИИИ, а затем - задачу локализации обнаруженного ИИИ. При этом решение обеих задач осуществляют при помощи одной и той же детектирующей аппаратуры изменением ее структуры применительно для каждого этапа работы, чем достигается минимизация номенклатуры детектирующей аппаратуры, необходимой для реализации предлагаемого способа.The solution to this problem is achieved by the fact that the search for III is carried out in two stages: first they solve the problem of detecting III, and then the problem of localization of the detected III. In this case, the solution of both problems is carried out using the same detecting equipment by changing its structure for each stage of work, thereby minimizing the nomenclature of the detecting equipment needed to implement the proposed method.

Детектирующая аппаратура состоит (фиг. 1, вид сверху) из четного количества (двух или более) одинаковых широкоугольных УД - правого УДR 1 и левого УДL 2, имеющих экраны-поглотители 3 излучения. Оба УД установлены на поворотной платформе 4 таким образом, что входные окна 5 и 6 направлены в противоположные стороны и образуют острый двугранный угол 2ψ 7 с биссекторной плоскостью 8, проходящей через нулевую риску 9, и ось вращения платформы 4, перпендикулярную плоскости чертежа (на фиг. 1 не показана). Платформа 4 находится в исходном зафиксированном положении, при котором риска 9 совпадает с индексом 10, обозначающим осевую линию носителя комплекса. Платформа 4 может вращаться относительно оси посредством двигателя 11, при этом угол поворота платформы контролируется датчиком угла 12. Сигнал 13 об угле поворота платформы КУ (курсовой угол цели) от датчика 12, а также выходные сигналы средних скоростей счета импульсов (аддитивная сумма сигнала ИИИ и радиационного фона) от УДR 1 nR(t) 14 и от УДL 2 nL(t) 15 поступают на вычислитель 16. Вычислитель, используя и преобразуя эту информацию, управляет через переключатель 17 двигателем 11, подавая на него сигналы 18 и 19, и положением платформы 4 в соответствии с заданным алгоритмом. На устройстве индикации и управления 20 располагаются органы управления и высвечивается информация о состоянии детектирующей системы.Detecting equipment consists (Fig. 1, top view) of an even number (two or more) of the same wide-angle UD - the right UD R 1 and the left UD L 2 having radiation absorbing screens 3. Both UDs are mounted on the turntable 4 in such a way that the entrance windows 5 and 6 are directed in opposite directions and form a sharp dihedral angle 2ψ 7 with a bisector plane 8 passing through zero risk 9, and the axis of rotation of the platform 4, perpendicular to the plane of the drawing (in FIG. . 1 not shown). Platform 4 is in the initial fixed position, in which risk 9 coincides with index 10, which indicates the centerline of the carrier complex. The platform 4 can rotate about the axis by means of the engine 11, while the angle of rotation of the platform is controlled by the angle sensor 12. The signal 13 about the angle of rotation of the platform KU (target angle of the target) from the sensor 12, as well as the output signals of the average counting speeds of pulses (additive sum of the III radiation background) from the UD R 1 n R (t) 14 and from the UD L 2 n L (t) 15 go to the calculator 16. The calculator, using and converting this information, controls the motor 11 through the switch 17, applying signals 18 and 19, and the position of the platform 4 in accordance with given algorithm. On the display and control device 20 are the controls and displays information about the status of the detecting system.

Предлагаемый способ заключается в выполнении следующей последовательности операций.The proposed method consists in performing the following sequence of operations.

1. Пусть исходно поворотная платформа 4 с УДR 1 и УДL 2 находится в произвольном положении. Вычислитель 16 определяет курсовой угол КУ положения платформы и в случае, если КУ равен 0, переводит переключатель 17 в положение А, в противном случае - переводит переключатель в положение В, на двигатель 11 подается сигнал 18, при этом поворотная платформа будет вращаться до тех пор, пока курсовой угол КУ не станет равным нулю. При выполнении условия КУ равно 0 вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение А, при котором двигатель обесточен. Детектирующая аппаратура готова к работе в режиме обнаружения. В этом положении биссекторная плоскость между входными окнами УДR и УДL совпадает с продольной осью носителя. Вычислитель вырабатывает сигнал Δn(t) разности средних скоростей счета импульсов (аддитивной суммы сигнала ИИИ и фона) от УДR 1 и от УДL 2, вычисляемых за время te, равное (1-2) с, например, методом скользящего интеграла. Этот сигнал Δn(t)=nR(t)-nL(t) является основным информативным сигналом при работе детекторной аппаратуры на обоих этапах поиска. В нем автоматически компенсируется составляющая, соответствующая средней скорости счета b(t) радиационного фона (подробнее см. патент РФ №2562142 - прототип). Величина сигнала Δn(t) может принимать как положительные, так и отрицательные значения в зависимости от соотношения величин сигналов nR(t) и nL(t), т.е. от того, с какого борта (правого или левого) будет находиться обнаруживаемый ИИИ.1. Let the initially rotary platform 4 with DD R 1 and DD L 2 is in an arbitrary position. The calculator 16 determines the directional angle KU of the platform position and, if the KU is 0, sets the switch 17 to position A, otherwise it sets the switch to position B, signal 18 is applied to the engine 11, while the turntable will rotate until until the heading angle KU becomes equal to zero. When the condition KU is equal to 0, the transmitter 16 sets the switch 17 to position A, at which the engine is de-energized. Detecting equipment is ready for operation in detection mode. In this position, the bisector plane between the input windows of the DD R and DD L coincides with the longitudinal axis of the carrier. The calculator generates a signal Δn (t) of the difference between the average pulse count rates (additive sum of the III and background signal) from the DD R 1 and from the DD L 2 calculated for the time t e equal to (1-2) s, for example, by the method of moving integral. This signal Δn (t) = n R (t) -n L (t) is the main informative signal during the operation of the detector equipment at both stages of the search. It automatically compensates for the component corresponding to the average count rate b (t) of the radiation background (for details, see RF patent No. 2562142 - prototype). The value of the signal Δn (t) can take both positive and negative values depending on the ratio of the values of the signals n R (t) and n L (t), i.e. from which side (right or left) the detected III will be located.

2. В процессе движения носителя параллельно со средним значением сигнала Δn(t) за время te вычисляют среднее значение того же разностного сигнала за фиксированный скользящий интервал времени tb, выбираемый из диапазона (200-300) с для получения статистики требуемого качества, - сигнал Δn(tb), используемый для вычисления порога обнаружения q0.2. In the process of carrier movement in parallel with the average signal value Δn (t) over time t e, the average value of the same difference signal is calculated for a fixed moving time interval t b selected from the range (200-300) s to obtain statistics of the required quality, - signal Δn (t b ) used to calculate the detection threshold q 0 .

Учитывая, что в сигналах Δn(t) и Δn(tb) среднее значение скорости счета фона b(t) скомпенсировано, приближенное выражение для среднеквадратического отклонения (СКО) σ(tb) разностного сигнала Δn(tb) примет вид:Given that in the signals Δn (t) and Δn (t b ) the average value of the background count rate b (t) is compensated, the approximate expression for the standard deviation (RMS) σ (t b ) of the difference signal Δn (t b ) takes the form:

Figure 00000001
Figure 00000001

При отсутствии ИИИ в зоне чувствительности УД МО сигналов nR(tb) и nL(tb) приближенно принимают равными, что можно записать в следующем виде:In the absence of III in the sensitivity zone of the UD MO of the signals, n R (t b ) and n L (t b ) are approximately taken equal, which can be written as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

где M(nR(tb)) и M(nL(tb)) - соответственно МО сигналов nR(tb) и nL(tb), осредненных за время tb;where M (n R (t b )) and M (n L (t b )) are respectively MO signals n R (t b ) and n L (t b ) averaged over time t b ;

ε - коэффициент, зависящий от идентичности параметров УДR и УДL, выбирается из диапазона от 0,01 до 0,05.ε is a coefficient depending on the identity of the parameters UD R and UD L , is selected from the range from 0.01 to 0.05.

Таким образом, когда M(nR(tb)) и M(nL(tb)) равны, вычислитель 16 будет вырабатывать разностный сигнал Δn(tb), лежащий в диапазоне ±3⋅σ(tb), и тогда в качестве порога обнаружения q0 можно принять:Thus, when M (n R (t b )) and M (n L (t b )) are equal, calculator 16 will generate a difference signal Δn (t b ) lying in the range of ± 3⋅σ (t b ), and then as the detection threshold q 0 we can take:

Figure 00000003
Figure 00000003

где m - коэффициент, по умолчанию равный 3.where m is the default coefficient of 3.

Тогда условием обнаружения ИИИ является выполнение неравенстваThen the condition for detecting III is the inequality

Figure 00000004
Figure 00000004

при этом знаку «минус» соответствует обнаружение по левому борту носителя, знаку «плюс» - по правому.in this case, the “minus” sign corresponds to the detection on the port side of the carrier, the “plus” sign - to the right.

На фиг. 2 показаны графики, схематично иллюстрирующие работу алгоритма поиска ИИИ. На верхнем графике показано изменение скорости счета b(t) в процессе движения комплекса: прямая 21 - стабильный радиационный фон, прямая 22 - носитель въехал в зону повышенной радиации, вызванной нестабильным пространственным радиационным фоном, прямая 23 - отрезок трассы со стабильным радиационным фоном. На среднем графике приведены кривые изменения выходных сигналов скорости счета импульсов от УДR nR(t) 14 и от УДL nL(t) 15. На нижнем графике приведены: сигнал Δn(t) 24, пороги обнаружения ±q0(tb) 25, равные соответственно ±3⋅σ(tb) на основании (**), и зона ±ε⋅σ(tb) 26, характеризующая инструментальную погрешность детектирующей аппаратуры. При этом превышение сигналом Δn(t) величины зоны ±ε⋅σ(tb) означает запрет вычисления нового значения σ(tb), т.к. в этом случае нарушается условие (*), а превышение порогов ±3⋅σ(tb) означает обнаружение ИИИ - выполнение условия (***).In FIG. 2 shows graphs schematically illustrating the operation of the III search algorithm. The upper graph shows the change in the counting rate b (t) during the movement of the complex: line 21 is the stable radiation background, line 22 is the carrier moved into the zone of increased radiation caused by the unstable spatial radiation background, line 23 is the section of the track with a stable radiation background. The average graph shows the curves of the output signals of the pulse count rate from the DD R n R (t) 14 and from the DD L n L (t) 15. The lower graph shows the signal Δn (t) 24, the detection thresholds ± q 0 (t b ) 25, respectively equal to ± 3⋅σ (t b ) based on (**), and the zone ± ε⋅σ (t b ) 26, characterizing the instrumental error of the detecting equipment. In this case, when the signal Δn (t) exceeds the value of the zone ± ε⋅σ (t b ), it means that the new value of σ (t b ) is not calculated, in this case, the condition (*) is violated, and exceeding the thresholds ± 3⋅σ (t b ) means the detection of III - the fulfillment of the condition (***).

Если величина радиационного фона (в отсутствии ИИИ) увеличится вследствие временной или пространственной флуктуации (на фиг. 2 - момент времени t1), то увеличатся математические ожидания M(nR(tb)) и M(nL(tb)) соответствующих скоростей счета nR(tb) и nL(tb). Среднее значение разностного сигнала Δn(tb) при этом не изменится, и его МО останется близким к нулю, но его СКО - σ(tb) увеличится, что при зафиксированном значении порога q0(tb) может привести к ложным срабатываниям. Для исключения этого порог обнаружения q0 вычисляют постоянно при выполнении условия (*), тем самым достигается адаптация порога обнаружения к флуктуациям радиационного фона за счет изменения σ(tb) и соответствующего изменения величины порогов обнаружения ±q0(tb) 25. На фиг. 2 в момент времени t1 фоновая скорость счета 21 увеличилась до уровня 22, порог 25 увеличился. В момент времени t2 скорость счета фоновых импульсов 22 уменьшилась до уровня 23, порог 25 тоже уменьшился.If the value of the radiation background (in the absence of III) increases due to temporal or spatial fluctuations (in Fig. 2 - the time t 1 ), then the mathematical expectations M (n R (t b )) and M (n L (t b )) will increase corresponding count rates n R (t b ) and n L (t b ). In this case, the average value of the difference signal Δn (t b ) will not change, and its MO will remain close to zero, but its standard deviation - σ (t b ) will increase, which at a fixed threshold value q 0 (t b ) can lead to false positives. To avoid this, the detection threshold q 0 is constantly calculated when the condition (*) is fulfilled, thereby adapting the detection threshold to fluctuations in the background radiation due to a change in σ (t b ) and a corresponding change in the detection thresholds ± q 0 (t b ) 25. On FIG. 2 at time t 1, the background count rate 21 increased to level 22, the threshold 25 increased. At time t 2, the count rate of background pulses 22 decreased to level 23, the threshold 25 also decreased.

При появлении ИИИ в зоне чувствительности УД (момент времени t3), вычисление порога q0 прекращают, используя в качестве порога последнее значение q0, вычисленное при выполнения условия (*), т.е. в момент времени t2.When an III occurs in the sensitivity zone of the DD (time t 3 ), the calculation of the threshold q 0 is stopped using the last value q 0 calculated as the threshold calculated under condition (*), i.e. at time t 2 .

3. В случае появления ИИИ в зоне чувствительности УД (момент времени t3, источник по правому борту) вычислитель 16 при выполнении условия (***) выработает сигнал «ОБНАРУЖЕНИЕ». По этому сигналу останавливают носитель (отрезок времени t3-t4), считая это первым местом остановки носителя для выполнения следующего этапа поиска - локализации, фиксируют координаты и курс носителя в момент остановки.3. In the case of the appearance of III in the sensitivity zone of the DD (time t 3 , source on the starboard side), the computer 16, when the condition (***) is fulfilled, will generate a “DETECTION” signal. The carrier is stopped by this signal (time interval t 3 -t 4 ), considering this to be the first stopping place of the carrier to perform the next search step - localization, the coordinates and the course of the carrier are fixed at the time of stopping.

4. Переходят в режим локализации, при котором вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение С, подавая на двигатель сигнал 19, разрешающий работу двигателя на выполнение условия Δn(t)=0, т.е. на локализацию обнаруженного ИИИ по способу-прототипу (отрезок времени t4-t5). После выполнении этого условия производят запоминание первого курсового угла КУ1 на обнаруженный ИИИ (отрезок времени t5-t6). На этом отрезке времени МО сигнала Δn(t) находится в зоне ±ε⋅σ(tb).4. Switch to the localization mode, in which the calculator 16 sets the switch 17 to position C, applying a signal 19 to the engine, allowing the engine to operate on the condition Δn (t) = 0, i.e. to localize the detected III using the prototype method (time interval t 4 -t 5 ). After fulfilling this condition, the first course angle of KU 1 is stored for the detected III (time interval t 5 -t 6 ). At this time interval, the signal MO Δn (t) is in the zone ± ε⋅σ (t b ).

5. После фиксации КУ1 вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение В, подавая на двигатель сигнал 18, разрешающий работу двигателя до выполнения условия КУ=0, при достижении которого вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение А (отрезок времени t6-t7). Детекторная аппаратура снова готова к работе в режиме обнаружения, биссекторная плоскость входных окон УДR и УДL параллельна продольной оси носителя.5. After fixing KU 1, the calculator 16 sets the switch 17 to position B, applying a signal 18 to the engine, allowing the engine to work until the condition KU = 0 is met, when which the calculator 16 sets the switch 17 to position A (time interval t 6 -t 7 ) The detector equipment is again ready for operation in the detection mode, the bisector plane of the input windows UD R and UD L is parallel to the longitudinal axis of the carrier.

6. Продолжают движение носителя (отрезок времени t7-t8), контролируя выполнение условия (***), при этом постоянно вычисляют текущее значение сигнала Δn(t), сравнивая с его значением от предыдущего измерения до достижения экстремального (максимального при обнаружении ИИИ справа и минимального - слева) значения сигнала Δn(t).6. Continue the movement of the medium (time interval t 7 -t 8 ), monitoring the fulfillment of the condition (***), while constantly calculating the current value of the signal Δn (t), comparing it with its value from the previous measurement to the extreme (maximum upon detection) III at the right and the minimum at the left) of the signal Δn (t).

7. После достижения сигналом Δn(t) максимального значения (момент времени t8) останавливают носитель, фиксируют координаты второго места остановки и курс носителя и повторяют действия п. 4, определяя курсовой угол КУ2 на обнаруженный ИИИ из второго места остановки (момент времени t8-t9). После выполнении этого условия производят запоминание второго курсового угла КУ2 на обнаруженный ИИИ (отрезок времени t9-t10).7. After the signal Δn (t) reaches its maximum value (time t 8 ), the carrier is stopped, the coordinates of the second stopping place and the course of the carrier are fixed and the steps of step 4 are repeated, determining the heading angle KU 2 to the detected III from the second stopping point (time t 8 -t 9 ). After fulfilling this condition, the second course angle KU 2 is stored for the detected III (time interval t 9 -t 10 ).

8. После фиксации КУ2 вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение В, подавая на двигатель сигнал 18, разрешающий работу двигателя до выполнения условия КУ=0, при достижении которого вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение А (отрезок времени t10-t11). Детекторная аппаратура снова готова к работе в режиме обнаружения, биссекторная плоскость входных окон УДR и УДL параллельна продольной оси носителя.8. After fixing KU 2, the calculator 16 sets the switch 17 to position B, applying a signal 18 to the engine, allowing the engine to work until the condition KU = 0 is fulfilled, when which the calculator 16 sets the switch 17 to position A (time interval t 10 -t 11 ) The detector equipment is again ready for operation in the detection mode, the bisector plane of the input windows UD R and UD L is parallel to the longitudinal axis of the carrier.

В промежутке между моментами времени t11 и t12 носитель комплекса удаляется от обнаруженного и локализованного ИИИ, при этом скорость счета nR(t) уменьшается, соответственно уменьшается и сигнал Δn(t). В момент времени t12 носитель комплекса отъехал от ИИИ настолько, что детектирующая система перестает его чувствовать.In the interval between time instants t 11 and t 12, the carrier of the complex moves away from the detected and localized III, while the count rate n R (t) decreases, and the signal Δn (t) also decreases. At time t 12, the carrier of the complex moved away from the III so much that the detection system ceases to sense it.

9. Используя карту местности, на основании данных о координатах мест остановок, курсах носителя К1 и К2, курсовых углах КУ1 и КУ2 наносят из двух известных точек на карте пеленги П1=К1+КУ1 и П2=К2+КУ2 на обнаруженный ИИИ, после чего по точке пересечения пеленгов определяют координаты местонахождения обнаруженного ИИИ.9. Using a map of the area, on the basis of data on the coordinates of stopping places, carrier courses K 1 and K 2 , heading angles KU 1 and KU 2 are applied from two known points on the map of bearings P 1 = K 1 + KU 1 and P 2 = K 2 + KU 2 on the detected III, after which the coordinates of the location of the detected III are determined by the point of intersection of the bearings.

Таким образом, предлагаемый способ поиска источников ионизирующих излучений обеспечивает работу комплекса в условиях нестационарного как временного, так и пространственного радиационного фона с надежным критерием обнаружения, высокой чувствительностью и помехоустойчивостью обнаружения ИИИ при повышенных скоростях движения носителя комплекса с определением конкретных моментов времени остановки носителя для локализации обнаруженного ИИИ. При этом обеспечивается минимизация номенклатуры детектирующей аппаратуры, необходимой для реализации способа, и повышение производительности инспекции за счет контроля радиационной обстановки одновременно по двум бортам носителя комплекса.Thus, the proposed method for searching for sources of ionizing radiation ensures the operation of the complex under conditions of unsteady both temporal and spatial radiation background with a reliable detection criterion, high sensitivity and noise immunity of detecting III at high speeds of the carrier of the complex with the determination of specific moments of carrier stop time for localization of the detected III. This ensures the minimization of the nomenclature of the detecting equipment necessary for the implementation of the method, and an increase in the performance of the inspection by monitoring the radiation situation simultaneously on two sides of the carrier complex.

Примеры использования предлагаемого способа.Examples of the use of the proposed method.

Пример 1. Малогабаритный мобильный комплекс РКExample 1. Small-sized mobile complex of the Republic of Kazakhstan

Устанавливается на автомобили малой грузоподъемности. Предназначен для радиационного мониторинга и картографирования территорий, а также для поиска (обнаружения и локализации) источников гамма-излучения при работе по предлагаемому способу.Installed on light duty vehicles. Designed for radiation monitoring and mapping of territories, as well as for the search (detection and localization) of gamma radiation sources when working on the proposed method.

Основная детектирующая аппаратура комплекса состоит (фиг. 3, вид сверху) из четного количества (на фиг. 3 - двух) одинаковых пластиковых сцинтилляционных УД гамма-излучения - правого УДR 1 и левого УДL 2, имеющих свинцовые экраны 3. Оба УД установлены на поворотной платформе 4 таким образом, что входные окна 5 и 6 направлены в противоположные стороны и образуют острый двугранный угол 7 с биссекторной плоскостью 8, проходящей через нулевую риску 9 и ось вращения платформы 4, перпендикулярную плоскости чертежа (на фиг. 3 не показана). Платформа 4 находится в исходном зафиксированном положении, при котором риска 9 совпадает с индексом 10, обозначающим осевую линию носителя комплекса. Платформа 4 может вращаться относительно оси посредством двигателя 11, при этом угол поворота платформы контролируется датчиком угла 12. Сигнал 13 об угле поворота платформы КУ (курсовой угол цели) от датчика 12, а также выходные сигналы средних скоростей счета импульсов от УДR 1 nR(t) 14 и от УДL 2 nL(t) 15 поступают на вычислитель 16. Вычислитель, используя и преобразуя эту информацию, вычисляет среднее значение разностного сигнала Δn(t)=nR(t)-nL(t), а также управляет через переключатель 17 двигателем 11 и положением платформы 4 в соответствии с заданным алгоритмом:The main detecting equipment of the complex consists (Fig. 3, top view) of an even number (in Fig. 3 - two) of the same plastic scintillation UD of gamma radiation - the right UD R 1 and the left UD L 2 having lead screens 3. Both UDs are installed on the turntable 4 so that the entrance windows 5 and 6 are directed in opposite directions and form an acute dihedral angle 7 with a bisector plane 8 passing through zero risk 9 and the axis of rotation of the platform 4, perpendicular to the plane of the drawing (not shown in Fig. 3) . Platform 4 is in the initial fixed position, in which risk 9 coincides with index 10, which indicates the centerline of the carrier complex. The platform 4 can rotate about the axis by means of the engine 11, while the angle of rotation of the platform is controlled by the angle sensor 12. The signal 13 about the angle of rotation of the platform KU (target angle of the target) from the sensor 12, as well as the output signals of the average count rates of pulses from the DD R 1 n R (t) 14 and from the UD L 2 n L (t) 15 go to the calculator 16. The calculator, using and converting this information, calculates the average value of the difference signal Δn (t) = n R (t) -n L (t), and also controls through the switch 17 the engine 11 and the position of the platform 4 in accordance with the specified al oritmom:

- в положении А переключателя 17 двигатель 11 обесточен, положение платформы 4 зафиксировано;- in position A of the switch 17, the motor 11 is de-energized, the position of the platform 4 is fixed;

- в положении В на двигатель поступает сигнал 18, разрешающий работу двигателя на выполнение условия КУ=0 (установку платформы 4 в исходное положение в режиме обнаружения);- in position B, a signal 18 is received at the engine, allowing the engine to work on the condition KU = 0 (setting the platform 4 to its original position in the detection mode);

- в положении С на двигатель поступает сигнал 19, обеспечивающий работу двигателя на выполнение условия Δn(t)=0, т.е. на локализацию обнаруженного ИИИ.- in position C, a signal 19 is supplied to the engine, which ensures that the engine operates to satisfy the condition Δn (t) = 0, i.e. to localize the detected III.

Для обработки полученной информации, ее визуализации, видеоконтроля, картографии, а также для управления процессом поиска в состав комплекса введена бортовая ЭВМ 27, соединенная каналами связи с вычислителем 16, спутниковой навигационной системой (СНС) 28, контроллером 29, управляющим положением дополнительной платформы 30 через кинематически связанный с ней двигатель 31. Ось вращения платформы 30 (на фиг. 3 не показана) параллельна оси вращения платформы 4, а угловое положение платформы контролируется датчиком угла 32, сигнал с которого поступает на контроллер 29.For processing the information received, its visualization, video monitoring, cartography, as well as for controlling the search process, an on-board computer 27 is connected to the complex, connected by communication channels to a computer 16, a satellite navigation system (SNA) 28, a controller 29, which controls the position of the additional platform 30 through kinematically connected engine 31. The axis of rotation of the platform 30 (not shown in FIG. 3) is parallel to the axis of rotation of the platform 4, and the angular position of the platform is controlled by an angle sensor 32, the signal from which the controller 29.

Основная детектирующая аппаратура (УДR 1 и УДL 2), установленная на платформе 4, располагается внутри носителя (на фиг. 3 не показан), а платформа 30 с видеокамерой 33 и спектрометрическим УД 34 со встроенным спектрометрическим усилителем - на крыше носителя для обеспечения кругового обзора.The main detecting equipment (UD R 1 and UD L 2) installed on platform 4 is located inside the carrier (not shown in FIG. 3), and platform 30 with a video camera 33 and spectrometric UD 34 with an integrated spectrometric amplifier is located on the roof of the carrier to provide all-round visibility.

Требуемое угловое положение дополнительной платформы может устанавливаться оператором вручную с ЭВМ через контроллер 29, кроме случаев, указанных ниже (при локализации ИИИ и наборе спектра).The required angular position of the additional platform can be set manually by the operator with a computer through the controller 29, except for the cases indicated below (when localizing the III and collecting the spectrum).

Работа комплекса предусмотрена по обоим бортам носителя. Диапазон курсовых углов цели ±180°, от носа на правый борт (по часовой стрелке) - положительное значение курсового угла цели, на левый борт (против часовой стрелки) - отрицательное значение курсового угла цели. Направление на цель (обнаруженный источник гамма-излучения) определяется устройством автоматически при неподвижном комплексе.The work of the complex is provided on both sides of the carrier. The range of directional angles of the target is ± 180 °, from the bow to the starboard side (clockwise) - the positive value of the course angle of the target, to the left side (counterclockwise) - the negative value of the course angle of the target. The direction to the target (detected source of gamma radiation) is determined by the device automatically when the complex is stationary.

Работа комплекса происходит следующим образом. По прибытии в зону контроля оператор дает команду «ПОИСК». На фиг. 4 показан график изменения разностного сигнала Δn(t) 24 и его МО 35. При отсутствии в зоне чувствительности УД разыскиваемого гамма-источника (отрезок времени 0-t13) МО 35 сигнала Δn(t) 24 приблизительно равно 0, а сам сигнал 24 находится внутри зоны ±q0(tb). В момент t0 захвата цели, например неподвижного источника гамма-излучения по правому борту, МО 35 сигнала Δn(t) 24 будет отлично от нуля, а среднее значение сигнала Δn(t) 24 превысит порог обнаружения, т.е. будет выполняться условие (***). При появлении сигнала «ОБНАРУЖЕНИЕ» оператор дает команду на остановку носителя комплекса. В ЭВМ 27 фиксируется курс носителя К1 до остановки и координаты носителя в момент остановки. Вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение С, подавая на двигатель сигнал 19, разрешающий работу двигателя на выполнение условия Δn(t)=0, т.е. на локализацию обнаруженного ИИИ (отрезок времени t4-t5 на фиг. 2). При этом вспомогательная платформа 30 с видеокамерой 33 и спектрометром 34 разворачивается синхронно с платформой 4 под управлением контроллера 29. После окончания переходного процесса производят запоминание первого курсового угла КУ1 на обнаруженный ИИИ (отрезок времени t5-t6 на фиг. 2), а в спектрометре 34 производится набор спектра для идентификации обнаруженного ИИИ. После определения в первом замере курсового угла КУ1 обнаруженного ИИИ эта информация с датчика угла 12 через 16 передается в компьютер 27, где суммируется с учетом знака с углом курса К1 носителя, полученным по данным СНС. В результате определяется пеленг П1=К1+КУ1 на ИИИ в точке 1.The work of the complex is as follows. Upon arrival in the control zone, the operator gives the command “SEARCH”. In FIG. Figure 4 shows a graph of the difference signal Δn (t) 24 and its MO 35. If there is no wanted gamma source in the sensitivity zone of the DD (time interval 0-t 13 ) MO 35 of the signal Δn (t) 24 is approximately 0, and signal 24 itself is inside the zone ± q 0 (t b ). At the moment t 0 of capturing a target, for example, a stationary source of gamma radiation on the starboard side, MO 35 of the signal Δn (t) 24 will be nonzero, and the average value of the signal Δn (t) 24 will exceed the detection threshold, i.e. condition (***) will be satisfied. When the “DETECTION” signal appears, the operator gives a command to stop the carrier of the complex. In the computer 27 is recorded the course of the carrier K 1 to a stop and the coordinates of the carrier at the time of stop. The calculator 16 sets the switch 17 to position C, applying a signal 19 to the engine, allowing the engine to operate on the condition Δn (t) = 0, i.e. on the localization of the detected III (time interval t 4 -t 5 in Fig. 2). In this case, the auxiliary platform 30 with a video camera 33 and a spectrometer 34 is deployed synchronously with the platform 4 under the control of the controller 29. After the end of the transition process, the first course angle KU 1 is stored on the detected III (time interval t 5 -t 6 in Fig. 2), and in the spectrometer 34 is a set of spectrum to identify the detected III. After determining in the first measurement of the heading angle KU 1 of the detected III, this information from the angle sensor 12 is transmitted through 16 to computer 27, where it is summed up taking into account the sign with the heading angle K 1 of the medium obtained according to the SNA. The result is the bearing P 1 = K 1 + KU 1 on the III at point 1.

На карте местности, заложенной в компьютер, средствами программного обеспечения наносится пеленг П1 на обнаруженный ИИИ. После этого вычислитель 16 переводит переключатель 17 в положение В, а затем в положение А (отрезок времени t6-t7 на фиг. 2), при этом набор спектра прекращают и полученную спектрометром 34 информацию передают в ЗВМ 27 для визуализации. Детекторная аппаратура снова готова к работе в режиме обнаружения. Оператор дает команду на продолжение движения носителя (отрезок времени t7-t8 на фиг. 2), контролируя выполнение условия (***), при этом аппаратура постоянно вычисляет текущее значение сигнала Δn(t), сравнивая с его значением от предыдущего измерения до достижения экстремального значения.On the area map, embodied in computer software tools applied to the bearing P 1 on the detected radiation sources. After that, the calculator 16 sets the switch 17 to position B and then to position A (time interval t 6 -t 7 in Fig. 2), while the spectrum is stopped and the information obtained by the spectrometer 34 is transmitted to the ZVM 27 for visualization. The detector equipment is again ready for operation in the detection mode. The operator gives a command to continue the movement of the medium (time interval t 7 -t 8 in Fig. 2), monitoring the fulfillment of condition (***), while the equipment constantly calculates the current value of the signal Δn (t), comparing it with the value from the previous measurement to reach extreme values.

После достижения сигналом Δn(t) экстремального значения (момент времени t8 на фиг. 2) по сигналу ЭВМ «ЛОКАЛИЗАЦИЯ» оператор дает команду на вторую остановку носителя, при этом фиксируют координаты второго места остановки и курс носителя и повторяют действия по определению курсового угла КУ2. После чего производят запоминание второго курсового угла КУ2 на обнаруженный ИИИ и повторно (для контроля) определяют спектр обнаруженного ИИИ (отрезок времени t9-t10 на фиг. 2). По алгоритму, рассмотренному выше, определяют и наносят на карту пеленг П2. Точка пересечения пеленгов П1 и П2 определяет координаты цели - местоположения обнаруженного ИИИ.After the signal Δn (t) reaches an extreme value (time t 8 in Fig. 2), the LOCALIZATION computer gives the command to the second stop of the carrier by the signal of the LOCALIZATION computer, while the coordinates of the second stop point and the course of the carrier are fixed and the steps for determining the course angle are repeated KU 2 . After that, the second course angle KU 2 is stored in the detected III and the spectrum of the detected III (time interval t 9 -t 10 in Fig. 2) is determined again (for control). According to the algorithm discussed above, determine and map the bearing P 2 . The intersection point of bearings P 1 and P 2 determines the coordinates of the target - the location of the detected III.

Образец детектирующей аппаратуры по схеме фиг. 3 на базе двух пластмассовых сцинтилляционных детекторов плотности потока гамма-излучения объемом 2,26 л каждый показал при испытаниях следующие результаты:A sample of the detecting apparatus according to the circuit of FIG. 3, based on two plastic scintillation detectors of gamma radiation flux density of 2.26 l, each showed the following results during testing:

1. Обнаружение радионуклида 60Со активностью 1,28⋅105 кБк, расположенного на расстоянии 17 м от трассы движения носителя комплекса по правому борту при скорости движения носителя 12 км/ч на расстоянии 47,5 м. На фиг. 5 показано формирование сигнала Δn(t) 24 из полученных при непосредственном измерении сигналов nR(t) 14 и nL(t) 15 при обнаружении указанного выше радионуклида 60Со. Видно, что до момента обнаружения t14 сигнал Δn(t) 24 не превышает порог +q0(tb) 36, равный 60 с-1, и порог -q0(tb) 37, равный минус 60 с-1. В момент времени t14 выполняется условие (***). Система формирует сигнал «ОБНАРУЖЕНИЕ».1. Detection of a radionuclide 60 With an activity of 1.28 × 10 5 kBq located at a distance of 17 m from the carrier movement path of the complex on the starboard side at a carrier speed of 12 km / h at a distance of 47.5 m. In FIG. 5 shows the formation of the signal Δn (t) 24 from the signals n R (t) 14 and n L (t) 15 obtained by direct measurement when the above radionuclide 60 Co is detected. It can be seen that until the detection of t 14, the signal Δn (t) 24 does not exceed the threshold + q 0 (t b ) 36, which is 60 s -1 , and the threshold -q 0 (t b ) 37, which is minus 60 s -1 . At time t 14 , condition (***) is satisfied. The system generates a “DETECTION” signal.

Сравнительный анализ результатов показывает, что отношение «сигнал-фон» для сигнала nR(t) 14 (эквивалентен сигналу способа-аналога) составляет (4400-640)/640=5,875, а для выходного сигнала по предлагаемому способу Δn(t) 24 составляет (2880-60)/60=47, т.е. отношение «сигнал-фон» у предлагаемого способа в 8 раз больше, чем у известных. Это говорит о больших потенциальных возможностях предлагаемого способа поиска ИИИ. В частности, для указанных выше условий обнаружения имеется запас по скорости движения носителя до 30 км/ч, а по дальности обнаружения - на (30-40)%. Погрешность определения углового положения источника 60Со активностью 1,28⋅105 кБк на расстояниях от 20 м до 40,7 м находилась в пределах ±1,5°.A comparative analysis of the results shows that the signal-to-background ratio for the signal n R (t) 14 (equivalent to the signal of the analogue method) is (4400-640) / 640 = 5.875, and for the output signal according to the proposed method Δn (t) 24 is (2880-60) / 60 = 47, i.e. the signal-to-background ratio of the proposed method is 8 times greater than the known ones. This indicates the great potential possibilities of the proposed method of searching for III. In particular, for the above detection conditions, there is a margin of up to 30 km / h in vehicle speed, and (30–40)% in detection range. The error in determining the angular position of the source 60 With an activity of 1.28⋅10 5 kBq at distances from 20 m to 40.7 m was within ± 1.5 °.

Пример 2. Малогабаритный мобильный комплекс РКExample 2. Small-sized mobile complex of the Republic of Kazakhstan

Устанавливается на автомобили малой грузоподъемности. Обеспечивает при работе по предлагаемому способу радиоэкологический мониторинг и радиационное картографирование территорий, поиск (обнаружение и локализацию) утерянных радиоактивных и ядерных материалов по гамма-каналу и нейтронному каналу.Installed on light duty vehicles. Provides when working on the proposed method, radioecological monitoring and radiation mapping of territories, search (detection and localization) of lost radioactive and nuclear materials through the gamma channel and neutron channel.

На фиг. 6 схематично показана гамма-нейтронная детектирующая система малогабаритного мобильного комплекса РК, состоящая из двух одинаковых пластиковых сцинтилляционных устройств детектирования гамма-излучения (УДγ) 38, имеющих свинцовые экраны 39 (торцовые экраны не показаны), и двух одинаковых пластиковых сцинтилляционных устройств детектирования нейтронного излучения (УДn) 40, имеющих экраны-поглотители нейтронов 41 (торцовые экраны не показаны). УДγ и УДn установлены на поворотной относительно вертикальной оси 42 платформе (на фиг. 6 не показана) таким образом, что входные окна 43 и 44 УДγ и, соответственно, - 45 и 46 УДn направлены в противоположные стороны и образуют острый двугранный угол.In FIG. 6 schematically shows a gamma-neutron detection system of a small-sized mobile complex of the Republic of Kazakhstan, consisting of two identical plastic scintillation devices for detecting gamma radiation (UDγ) 38, having lead screens 39 (end screens not shown), and two identical plastic scintillation devices for detecting neutron radiation ( UDn) 40 having neutron-absorbing screens 41 (end screens not shown). UDγ and UDn are mounted on a platform rotatable relative to the vertical axis 42 (not shown in Fig. 6) so that the entrance windows 43 and 44 of UDγ and, respectively, 45 and 46 UDn are directed in opposite directions and form an acute dihedral angle.

Работа указанной детектирующей системы в составе комплекса РК аналогична работе комплекса РК по предыдущему примеру с одним существенным отличием: обнаружение и локализацию ИИИ осуществляют как по гамма-излучению, так и по нейтронному излучению.The operation of the indicated detection system as part of the RK complex is similar to the operation of the RK complex according to the previous example with one significant difference: the detection and localization of III is carried out both by gamma radiation and neutron radiation.

Сигналы с правого и левого детекторов УДγ - соответственно nRγ и nLγ и сигналы с правого и левого детекторов УДn - соответственно nRn и nLn подают на вычислитель (на фиг. 6 не показан), где формируются разностные сигналы Δnγ и Δnn, вычисляемые как средние значения за фиксированные (свои для каждого канала) скользящие интервалы времени соответственно tbγ и tbn. Тогда порог обнаружения q0γ по гамма-каналу будет иметь по аналогии с (**) вид:The signals from the right and left UDγ detectors, respectively, n Rγ and n Lγ, and the signals from the right and left UDn detectors, respectively, n Rn and n Ln, are supplied to the computer (not shown in Fig. 6), where the difference signals Δn γ and Δn n are generated calculated as average values for fixed (their own for each channel) moving time intervals, respectively, t bγ and t bn . Then the detection threshold q 0γ by the gamma channel will look like (**) as:

Figure 00000005
Figure 00000005

а порог q0n по нейтронному каналу:and the threshold q 0n in the neutron channel:

Figure 00000006
Figure 00000006

Вычислитель комплекса (на фиг. 6 не показан) в каждый момент времени проверяет условие (***) обнаружения ИИИ по каждому каналу раздельно, и, в случае появления ИИИ, формирует один из сигналов: сигнал «ОБНАРУЖЕНИЕ γ» или «ОБНАРУЖЕНИЕ n» в зависимости от вида излучения. Локализация источника также будет осуществляться по этому же каналу. Если присутствуют оба вида излучения, то комплекс будет работать по зафиксированному наибольшему.The calculator of the complex (not shown in Fig. 6) at each time instant checks the condition (***) of the detection of IRS for each channel separately, and, in the case of the occurrence of IRS, generates one of the signals: signal “DETECTION γ” or “DETECTION n” depending on the type of radiation. The source will also be localized on the same channel. If both types of radiation are present, then the complex will work according to the fixed maximum.

В остальном работа комплекса происходит аналогично работе комплекса по примеру 1.The rest of the work of the complex is similar to the work of the complex according to example 1.

Пример 3. Малогабаритный мобильный комплекс РК Example 3. Small-sized mobile complex of the Republic of Kazakhstan

Устанавливается на автомобили малой грузоподъемности.Installed on light duty vehicles.

Предназначен для радиационного мониторинга и картографирования территорий, а также для поиска (обнаружения, локализации и идентификации) источников гамма-излучения при работе по предлагаемому способу.Designed for radiation monitoring and mapping of territories, as well as for the search (detection, localization and identification) of gamma radiation sources when working on the proposed method.

Структура комплекса приведена на фиг. 7. Она отличается от приведенной на фиг. 3 (пример 1) наличием спектрометрического усилителя (СУ) 47 и отсутствием на дополнительной платформе 30 спектрометрического УД 34 с усилителем. Детектирующая аппаратура комплекса состоит (фиг. 7, вид сверху) из двух одинаковых сцинтилляционных спектрометрических устройств детектирования (УДС) гамма-излучения - правого УДСR 48 и левого УДСL 49. Каждое из УДС представляет собой упакованный кристалл, например NaI(Tl), цилиндрической формы, оптически связанный с входным окном фотоэлектрического умножителя (ФЭУ) и имеющий свинцовый экран-коллиматор 50, выполненный в виде подковы с центральным углом 180°, источник высокого напряжения (ИВН) для питания ФЭУ и усилитель-формирователь (УФ), подключенный к выходу ФЭУ. УФ формирует сигналы средних скоростей счета импульсов от УДСR 48 nR(t) 14 и от УДСL 49 nL(t) 15. На фиг. 7 ФЭУ, ИВН и УФ не показаны.The structure of the complex is shown in FIG. 7. It differs from that shown in FIG. 3 (example 1) the presence of a spectrometric amplifier (SU) 47 and the absence of an additional platform 30 spectrometric UD 34 with an amplifier. The detecting equipment of the complex consists (Fig. 7, top view) of two identical scintillation spectrometric detection devices (UDS) for gamma radiation - the right UDS R 48 and the left UDS L 49. Each of the UDS is a packed crystal, for example, NaI (Tl), a cylindrical shape, optically connected to the input window of the photomultiplier (PMT) and having a lead screen-collimator 50, made in the form of a horseshoe with a central angle of 180 °, a high voltage source (IVN) for powering the PMT and an amplifier-shaper (UV), connected nny to output photomultiplier. UV generates signals of average counting speeds of pulses from UDS R 48 n R (t) 14 and from UDS L 49 n L (t) 15. In FIG. 7 PMT, IVN and UV are not shown.

Оба УД установлены на поворотной платформе 4 таким образом, что цилиндрические входные окна 51 и 52 направлены в противоположные стороны, и диаметры, проведенные через оси кристаллов и края коллиматоров, образуют острый двугранный угол 7 с биссекторной плоскостью 8, проходящей через нулевую риску 9 и ось вращения платформы 4, перпендикулярную плоскости чертежа. Платформа 4 может вращаться относительно оси посредством двигателя 11, при этом угол поворота платформы контролируется датчиком угла 12. Сигнал 13 об угле поворота платформы КУ от датчика 12, а также выходные сигналы nR(t) 14 и nL(t) 15 поступают на вычислитель 16. Вычислитель, используя и преобразуя эту информацию, управляет через переключатель 17 двигателем 11 и положением платформы 4 аналогично описанному выше в примере 1. Но отличие в том, что вычислитель 16 кроме основного канала связи 53 с ЭВМ 27 имеет второй (спектрометрический) канал связи 54, по которому транслируются сигналы nR(t) 14 и nL(t) 15 от вычислителя 16 в СУ 47 и далее, после обработки, - в ЭВМ 27.Both UDs are mounted on the turntable 4 in such a way that the cylindrical entrance windows 51 and 52 are directed in opposite directions, and the diameters drawn through the axis of the crystals and the edges of the collimators form an acute dihedral angle 7 with a bisector plane 8 passing through zero risk 9 and the axis rotation of the platform 4, perpendicular to the plane of the drawing. The platform 4 can rotate around the axis by means of the engine 11, while the angle of rotation of the platform is controlled by the angle sensor 12. The signal 13 about the angle of rotation of the platform KU from the sensor 12, as well as the output signals n R (t) 14 and n L (t) 15 are received on calculator 16. Using and converting this information, the calculator controls the motor 11 and the position of the platform 4 through the switch 17 as described above in Example 1. But the difference is that the calculator 16 has a second (spectrometric) channel in addition to the main communication channel 53 with the computer 27 communication 54, by CB broadcast signals n R (t) 14 and the n L (t) from the calculator 15 in SS 16 and 47 below, after treatment, - in the computer 27.

Работа комплекса осуществляется аналогично работе комплекса по примеру 1. Отличия заключаются в том, что для идентификации в данном варианте не требуется дополнительного спектрометрического устройства детектирования, как в примере 1, а также в том, что появляется возможность идентификации гамма-источника при движении носителя от первой до второй точки остановки (отрезок времени t7…t8 на фиг. 2) одним из штатных УДС (УДСR или УДСL, в зависимости от того, по какому борту обнаружен источник).The work of the complex is carried out similarly to the complex of example 1. The differences are that for identification in this embodiment, no additional spectrometric detection device is required, as in example 1, and also that it is possible to identify a gamma source when the carrier moves from the first to the second stopping point (time interval t 7 ... t 8 in Fig. 2) by one of the standard UDS (UDS R or UDS L , depending on which board the source was detected on).

Claims (1)

Способ поиска источников ионизирующих излучений (ИИИ), заключающийся в определении точки пересечения обнаруженных линий-направлений на искомый ИИИ из минимум двух различных мест остановки носителя комплекса радиационного контроля с использованием четного количества установленных на поворотной платформе, кинематически связанной с двигателем, одинаковых широкоугольных устройств детектирования (УД), разделенных экраном-поглотителем излучения, с направленными в противоположные стороны входными окнами, образующими острый двугранный угол, предназначенных для измерения каждым из них (правым УДR и левым УДL) средних скоростей счета соответственно nR(t) и nL(t) аддитивной суммы сигнала и радиационного фона, в вычислении разностного сигнала Δn(t)=nR(t)-nL(t), в достижении его минимума разворотом платформы и в определении по углу поворота платформы направления на обнаруженный ИИИ, отличающийся тем, что предварительно фиксируют платформу биссекторной плоскостью упомянутого двугранного угла параллельно продольной оси носителя, затем вычисляют в процессе движения сигнал Δn(t) и при выполнении условия |Δn(t)|>|q0|, где q0 - порог обнаружения ИИИ, принимают решение об обнаружении ИИИ, останавливают носитель, включают двигатель и после определения первой линии-направления на обнаруженный ИИИ вновь фиксируют платформу биссекторной плоскостью параллельно продольной оси носителя, продолжают движение и вычисление сигнала Δn(t), контролируя выполнение условия обнаружения |Δn(t)|>|q0| до второй остановки, выполняемой в момент достижения экстремума значения сигнала Δn(t), останавливают носитель и определяют вторую линию - направление на ИИИ по приведенной выше методике, а порог q0 обнаружения ИИИ вычисляют по формуле |q0|=|±m⋅σ(tb)|, где коэффициент m по умолчанию принимают равным 3, σ(tb) - среднеквадратическое отклонение сигнала Δn(tb) вычисляют при выполнении условия M(nR(tb))-M(nL(tb))≤ε⋅σ(tb), где tb - фиксированный скользящий интервал времени, достаточный для получения статистики требуемого качества, a ε - коэффициент, зависящий от идентичности параметров УДR и УДL, выбирают из диапазона от 0,01 до 0,05.A method of searching for sources of ionizing radiation (III), which consists in determining the intersection point of the detected direction lines to the desired III from at least two different stopping points of the carrier of the radiation monitoring complex using an even number of identical wide-angle detection devices installed on a turntable kinematically connected to the engine ( UD), separated by a radiation absorber screen, with input windows directed in opposite directions, forming a sharp dihedral goal, designed to measure each of them (right UD R and left UD L ) average count rates, respectively, n R (t) and n L (t) of the additive sum of the signal and the background radiation, in calculating the difference signal Δn (t) = n R (t) -n L (t), in reaching its minimum by turning the platform and determining the direction of the detected III from the angle of rotation of the platform, characterized in that the platform is pre-fixed with the bisector plane of the dihedral angle parallel to the longitudinal axis of the carrier, then it is calculated during movement signal Δn (t) and pr the condition | Δn (t) |> | q 0 |, where q 0 - detection threshold SIR, decide the detection of ionizing radiation sources, stop the vehicle include engine and after determining a first line-direction to the detected SIR again fixed platform bisector plane parallel to the longitudinal axis of the carrier, continue the movement and calculation of the signal Δn (t), monitoring the fulfillment of the detection condition | Δn (t) |> | q 0 | until the second stop, performed at the time of reaching the extremum of the signal value Δn (t), the carrier is stopped and the second line is determined - direction to the III using the above method, and the threshold q 0 of detecting the III is calculated by the formula | q 0 | = | ± m⋅σ (t b ) |, where the default coefficient m is equal to 3, σ (t b ) is the standard deviation of the signal Δn (t b ) is calculated under the condition M (n R (t b )) - M (n L (t b )) ≤ε⋅σ (t b), where t b - a fixed sliding time interval sufficient to produce the desired quality statistics, a ε - coefficient, depending upon minutes of identity parameters R and LE LE L, selected from a range of 0.01 to 0.05.
RU2017118443A 2017-05-26 2017-05-26 Method for detection of ionizing radiation sources RU2655044C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118443A RU2655044C1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Method for detection of ionizing radiation sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118443A RU2655044C1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Method for detection of ionizing radiation sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655044C1 true RU2655044C1 (en) 2018-05-23

Family

ID=62202412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118443A RU2655044C1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Method for detection of ionizing radiation sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655044C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700365C1 (en) * 2019-02-14 2019-09-16 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Device with a hemispherical zone of view for searching for sources of photon radiation
RU2748937C1 (en) * 2020-10-02 2021-06-01 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for localization of sources of ionizing radiation by mobile radiation monitoring systems
RU2804609C1 (en) * 2023-07-12 2023-10-02 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Method for localizing gamma radiation source with radiation monitor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286973A (en) * 1991-11-13 1994-02-15 Odetics, Inc. Radiation mapping system
WO2002016965A2 (en) * 2000-08-21 2002-02-28 V-Target Technologies Ltd. Radioactive emission detector
RU2562142C1 (en) * 2014-03-11 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
RU2620451C1 (en) * 2016-08-17 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of determining location of point gamma radiation source on the ground

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286973A (en) * 1991-11-13 1994-02-15 Odetics, Inc. Radiation mapping system
WO2002016965A2 (en) * 2000-08-21 2002-02-28 V-Target Technologies Ltd. Radioactive emission detector
RU2562142C1 (en) * 2014-03-11 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
RU2620451C1 (en) * 2016-08-17 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of determining location of point gamma radiation source on the ground

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700365C1 (en) * 2019-02-14 2019-09-16 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Device with a hemispherical zone of view for searching for sources of photon radiation
RU2748937C1 (en) * 2020-10-02 2021-06-01 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for localization of sources of ionizing radiation by mobile radiation monitoring systems
RU2804609C1 (en) * 2023-07-12 2023-10-02 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Method for localizing gamma radiation source with radiation monitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109284348B (en) Electronic map updating method, device, equipment and storage medium
US7973276B2 (en) Calibration method for video and radiation imagers
CN103105168B (en) For determining the method for position
US8107714B2 (en) Methods for detecting and tagging scene changes
CA3108451C (en) Method for generating magnetic field, method for detecting lane by using magnetic field, and vehicle using same
US10838078B2 (en) Method for searching for and detecting gamma radiation sources
RU2655044C1 (en) Method for detection of ionizing radiation sources
EP3910533B1 (en) Method, apparatus, electronic device, and storage medium for monitoring an image acquisition device
RU2562142C1 (en) Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
US20200204903A1 (en) Method and System for Locating an Acoustic Source Relative to a Vehicle
CN103630890A (en) Adaptive microwave speed measurement device and method thereof
US20180095002A1 (en) Measuring pavement deflections using data from laser scanning sensors as well as from high precision accelerometers and gyrometers
US20110291876A1 (en) Doppler-Vision-Radar Traffic Surveillance System
US20180088587A1 (en) Controlling Method and System for Autonomous Vehicle
CN115981325A (en) Method, device and processor for determining track of tracked vehicle
US3057071A (en) Velocity and distance measuring system and method
RU98823U1 (en) MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX
Murashov et al. Method of determining vehicle speed according to video stream data
RU2748937C1 (en) Method for localization of sources of ionizing radiation by mobile radiation monitoring systems
Czyżewski et al. Comparative study on the effectiveness of various types of road traffic intensity detectors
Ziock et al. Autonomous radiation monitoring of small vessels
RU2680671C1 (en) Method of detection and localization of mobile sources of ionizing radiation
RU2704348C1 (en) Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode
JPH06177633A (en) Controller for on-vehicle antenna
US20230324552A1 (en) Lidar technology-based method and device for adaptively tracking an object