RU2698075C1 - Способ определения мощности ядерного взрыва - Google Patents
Способ определения мощности ядерного взрыва Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698075C1 RU2698075C1 RU2018114268A RU2018114268A RU2698075C1 RU 2698075 C1 RU2698075 C1 RU 2698075C1 RU 2018114268 A RU2018114268 A RU 2018114268A RU 2018114268 A RU2018114268 A RU 2018114268A RU 2698075 C1 RU2698075 C1 RU 2698075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- optical
- radiation
- power
- nuclear
- Prior art date
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
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
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)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области построения и функционирования измерительных информационных систем обнаружения и засечки ядерных взрывов. Способ определения мощности ядерного взрыва содержит этапы, на которых одновременно измеряют сигнал в оптическом диапазоне длин волн и сигнал от ионизирующего излучения, при этом аппаратно или программно дифференцируют сигналы, полученные от каналов измерения оптического сигнала и сигнала ионизирующего излучения, а мощность взрыва определят по величине смещения точки пересечения графиков производных функций сигналов ионизирующего и оптического излучения. Технический результат – повышение точности и достоверности определения параметров ядерного взрыва, в том числе его мощности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области построения и функционирования измерительно-информационных систем обнаружения и засечки ядерных взрывов. Обнаружение ядерных взрывов необходимо для наблюдения за испытаниями ядерного оружия за рубежом и контроля соблюдения договоров о запрещении ядерных испытаний.
В настоящее время определение основных параметров ядерного взрыва осуществляется по данным радиотехнического метода, сейсмического метода и светотехнического метода. Сложность определения мощности ядерного взрыва по данным радиотехнического метода заключается в том, что характеристики электромагнитного излучения в эпицентре (наиболее полно отражающие энергетику источника) существенно отличаются от тех, которые регистрируются в точке обнаружения. Эмпирические же данные, полученные в ходе проведения испытаний ядерного оружия, систематизированы для некоторого расстояния от эпицентра. Следовательно, в лабораториях специального контроля и вычислительных центрах необходимо использовать методики пересчета параметров, зарегистрированных электромагнитных импульсов на этом расстоянии с последующим определением параметров взрыва. В системах сейсмического контроля процесс определения мощности ядерного взрыва проводится в три этапа: расчет магнитуды по сейсмическому сигналу, внесение поправок для учета различий в геологическом строении каждого испытательного полигона, преобразование магнитуды в оценку мощности.
Для определения мощности ядерного взрыва светотехническим методом могут быть использованы следующие три способа [1].
1. Способ, основанный на измерении радиуса светящейся области r(t) в фиксированные относительно начала ядерного взрыва моменты времени или на измерении скорости развития светящейся области Способ характеризуется высокой точностью (σq≤0,07q), применяется при полигонных испытаниях. В станциях засечки применения не нашел, поскольку необходимо фотографировать светящуюся область через малые промежутки времени.
2. Способ определения мощности ядерного взрыва по размерам изображения светящейся области на дневной (аристотипной) фотобумаге.
3. Способы, основаны на измерении информативных параметров оптического сигнала ядерного взрыва. При этом к информативным параметрам оптического сигнала относят: tКНФ - время конца начальной фазы развития световой области; tК1Ф - время конца первой фазы развития световой области; t2max - время наступления второго максимума оптического сигнала ядерного взрыва. На измерении tКНФ основан способ «первого максимума». На измерении tК1Ф основан способ минимума, а на измерении t2max - способ «второго максимума».
Способы, описанные в [1], используют один канал измерения, дифференцирование формы полученных сигналов как функции времени и координат не осуществляют.
В [2] разработан метод и устройство, которые обеспечивают за одно измерение определение мощности и направления на центр ядерного взрыва по его световому излучению. Метод основан на автоматическом определении длительности первой фазы светового излучения ядерного взрыва и сигналов, порожденных импульсами излучения, от двух плоских кремниевых фотодиодов, размещенных под углом друг к другу. Указанный способ [2] использует один канал измерения, дифференцирование формы сигнала не осуществляет.
Наиболее близким по сущности к заявляемому способу является способ, который реализуют в устройстве регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения с передачей сигнала по ВОЛС [3]. Устройство прототипа регистрирует импульсное ионизирующее и импульсное оптическое излучение микро-, наносекундного временных диапазонов, передает полученный сигнал по волоконно-оптическим линиям связи с использованием внешней модуляции излучения к устройству обработки информации и осуществляет точное восстановление формы регистрируемого импульсного ионизирующего или импульсного оптического излучения по оптическому аналогу. Устройство [3] содержит: лазерный модуль (источник оптического излучения); электрооптический модулятор интенсивности по схеме интерферометра Маха-Цандера; приемник оптического излучения (например, фотодиод или хронографический электронно-оптический регистратор (ЭОР)); источник питания для подачи постоянного напряжения на электроды сдвига модулятора; электроды сдвига модулятора; электрический сигнальный вход модулятора; оцифровщик (например, осциллограф, если в качестве приемника оптического излучения используется фотодиод, или ПЗС-регистратор, если в качестве приемника оптического излучения используется хронографический ЭОР); фотоэлемент (например, фотоэлектронный умножитель сцинтилляционного детектора ионизирующего излучения или полупроводниковый чувствительный элемент); источник калибровочного оптического сигнала, электрический аналог калибровочного оптического сигнала; электрический аналог регистрируемого информационного сигнала; изменение оптического сигнала на выходе модулятора, вызванное калибровочным электрическим сигналом, изменение оптического сигнала на выходе модулятора, вызванное приходом информационного электрического сигнала; входное одномодовое волокно; выходное одномодовое волокно; регистрируемый информационный сигнал (например, импульсное ионизирующее излучение или импульсное оптическое излучение); калибровочный оптический сигнал.
Таким образом, прототип содержит два независимых канала измерения: каналы ионизирующего и оптического излучения, но способ определения параметров ядерного взрыва в силу состава используемых для его реализации технических средств не осуществляет определение его мощности. Также способ прототипа не использует дифференцирование формы полученных сигналов, что снижает его точность и достоверность.
Задачей предлагаемого способа является повышение точности и достоверности определения параметров ядерного взрыва, в том числе, его мощности. Задачу решают путем измерения формы сигнала как в оптическом диапазоне (ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном) длин волн, так и в диапазоне ионизирующего излучения (рентгеновского, гамма-излучения), затем формы сигналов как функции времени дифференцируют аппаратно или программно. Известно, что использование производных от функций, имеющих достаточно монотонный вид для повышения точности определения связи значения измеряемой величины со значением аргумента оказалось высоко эффективным способом при исследовании спектров первоначально твердых тел [4], а в последствии широко применяют при спектральном анализе различных физических процессов. Мощность ядерного взрыва по заявляемому способу однозначно и с высокой точностью определяют по величине смещения точки пересечения графиков производных от функций сигналов ионизирующего и оптического излучения. На фиг. 1 представлены зависимости интенсивности гамма и светового импульса ядерного взрыва (100 кт в тротиловом эквиваленте) от времени, а также их производные, взятые по модулю. На фиг. 2 приведен пример смещения точек пересечения производных функций интенсивности светового импульса и гамма-излучения ядерного взрыва с различным тротиловым эквивалентом (ТЭ). Достоверность заявляемого способа достигают за счет использования двух независимых спектральных каналов регистрации излучения взрыва.
Реализация заявляемого способа может быть осуществлена с помощью полупроводникового комбинированного приемника электромагнитного излучения [5].
Литература
1. Г.А. Ивойлов, А.В. Скуридин, М.Ю. Дорофеев. Измерительные информационные системы. Москва.: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения, 2008. 272 с.
2. И.Ю. Чернявский, А.Н. Григорьев, З.В. Билык, В.Б. Матыкин. Применение кремниевых PIN детекторов для регистрации параметров ядерного взрыва. 2016, №4 (48).
3. Игнатьев Н. Г., Крапива П.С., Короткое К.Е., Москаленко И.Н. Устройство регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения с передачей по ВОЛС. Патент на изобретение RU 2 620 589, 2017 г. Опубликовано: 29.05.2017. Бюл. №16.
4. М. Кардона. Модуляционная спектроскопия. Москва: «Мир», 1972 г, 414 с.
5. Средин В.Г., Войцеховский А.В., Васильева Ю.В. Полупроводниковый комбинированный приемник электромагнитного излучения. Патент на изобретение RU 2578103, 2016 г.
Claims (1)
- Способ определения мощности ядерного взрыва, заключающийся в том, что одновременно измеряют сигнал в оптическом диапазоне длин волн и сигнал от ионизирующего излучения, отличающийся тем, что аппаратно или программно дифференцируют сигналы, полученные от каналов измерения оптического сигнала и сигнала ионизирующего излучения, а мощность взрыва определяют по величине смещения точки пересечения графиков производных функций сигналов ионизирующего и оптического излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114268A RU2698075C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Способ определения мощности ядерного взрыва |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114268A RU2698075C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Способ определения мощности ядерного взрыва |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698075C1 true RU2698075C1 (ru) | 2019-08-21 |
Family
ID=67733923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018114268A RU2698075C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Способ определения мощности ядерного взрыва |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698075C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953137A (en) * | 1971-04-05 | 1976-04-27 | Etat Francais | Nuclear-burst strength detecting and measuring device |
RU2402790C2 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" | Способ выявления пространственно-временных характеристик радиационно опасного района местности, сформировавшегося в результате применения нейтронного оружия |
RU2620589C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-05-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения с передачей по ВОЛС |
RU2640311C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2017-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ поиска и обнаружения источников гамма-излучения в условиях неравномерного радиоактивного загрязнения |
-
2018
- 2018-04-18 RU RU2018114268A patent/RU2698075C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953137A (en) * | 1971-04-05 | 1976-04-27 | Etat Francais | Nuclear-burst strength detecting and measuring device |
RU2402790C2 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" | Способ выявления пространственно-временных характеристик радиационно опасного района местности, сформировавшегося в результате применения нейтронного оружия |
RU2620589C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-05-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения с передачей по ВОЛС |
RU2640311C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2017-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ поиска и обнаружения источников гамма-излучения в условиях неравномерного радиоактивного загрязнения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104501954B (zh) | 基于脉冲同步测量技术的光谱特性测试仪 | |
CN105044704B (zh) | 高精度星载激光发射机性能综合测试系统 | |
CN106643702B (zh) | 基于x射线的vlbi测量方法和系统以及地面验证装置 | |
CN102486402B (zh) | 一种测量脉冲激光能量的方法及系统 | |
CN103018011A (zh) | 一种光学可变衰减器透过率测量系统及测量方法 | |
CN104344890B (zh) | 微弱光信号光谱的快速测试装置及方法 | |
CN108387560B (zh) | 光子到达时间和位置同步测量的荧光寿命成像系统及方法 | |
CN106596597A (zh) | 辐射探测装置、方法以及数据处理方法和处理器 | |
CN103777194A (zh) | 一种模块化的光电探测器响应特征检测系统 | |
CN106979832A (zh) | 一种光纤分光测温系统及其测温方法 | |
Avrorin et al. | An experimental string of the NT1000 Baikal neutrino telescope | |
CN102494764B (zh) | 一种覆盖可见光宽波段的微光探测方法 | |
CN107356914A (zh) | 一种星载激光雷达探测器校准系统 | |
CN208076382U (zh) | 水体多波长光学衰减系数测量装置 | |
RU2698075C1 (ru) | Способ определения мощности ядерного взрыва | |
CN201885837U (zh) | 一种微弱应力检测装置 | |
US8649010B2 (en) | Integral transformed optical measurement method and apparatus | |
CN103345129A (zh) | 一种光刻机中照明全系统及各组件透过率的测量方法 | |
RU2478192C2 (ru) | Способ оптического дистанционного обнаружения соединений в среде | |
RU2653558C9 (ru) | Оптическое устройство для определения расстояний до объекта | |
CN206670829U (zh) | 一种光纤分光测温系统 | |
RU2183841C1 (ru) | Способ лазерной локации и лазерное локационное устройство для его осуществления | |
CN208443765U (zh) | 半导体瞬态x射线非线性光学效应测试装置 | |
RU2586890C1 (ru) | Способ определения дальности и высоты короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью наземного фотоприёмного устройства | |
Kuznetsov et al. | Laser interferometer for measuring the mass velocity of condensed substances in shock-wave experiments on the TWAC-ITEP proton-radiographic facility |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200419 |