RU2729600C1 - Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation - Google Patents

Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2729600C1
RU2729600C1 RU2019144457A RU2019144457A RU2729600C1 RU 2729600 C1 RU2729600 C1 RU 2729600C1 RU 2019144457 A RU2019144457 A RU 2019144457A RU 2019144457 A RU2019144457 A RU 2019144457A RU 2729600 C1 RU2729600 C1 RU 2729600C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corona
counter
gamma radiation
measurement object
absorbed dose
Prior art date
Application number
RU2019144457A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Александрович Дворников
Сергей Николаевич Ковтун
Сергей Семенович Шутов
Виктор Петрович Полионов
Виталий Алексеевич Хрячков
Иван Петрович Бондаренко
Владимир Владимирович Кетлеров
Павел Сергеевич Прусаченко
Татьяна Александровна Хромылёва
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО"
Priority to RU2019144457A priority Critical patent/RU2729600C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729600C1 publication Critical patent/RU2729600C1/en
Priority to PCT/RU2020/050277 priority patent/WO2021133224A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00Measuring neutron radiation

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: physics.SUBSTANCE: invention relates to a facility for diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of intense gamma-radiation. In the disclosed method, prior to measurement, placing a crown counter outside the measurement object area and at different power levels of the absorbed dose of gamma radiation, recording the current of the corona counter when it is operating in a corona discharge mode, current of the corona counter during its operation in the mode of the ionisation chamber and count rate of pulses of the corona counter during its operation in the mode of corona discharge at zero value of the pulse discrimination threshold. Further, it is necessary to record the count rate of the corona counter pulses when the corona counter is being measured in the zone of the measurement object during its operation in the corona discharge mode with zero discrimination threshold and currents of the corona counter during its operation in corona discharge and ionisation chamber modes. Further, the obtained data are processed and analyzed.EFFECT: high efficiency of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux by eliminating systematic error of measurements.1 cl, 5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области измерения нейтронных потоков и может быть использовано для диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком для измерения нейтронных потоков в присутствии интенсивного гамма-излучения.The invention relates to the field of measuring neutron fluxes and can be used to diagnose the stability of the device with a corona counter for measuring neutron fluxes in the presence of intense gamma radiation.

Известно техническое решение под названием «Способ контроля стабильности работы каналов детектирования с коронными счетчиками ионизирующих излучений» [А.С. СССР 925188 опубл. 23.10.1982 г.].Known technical solution called "Method of monitoring the stability of the detection channels with corona counters of ionizing radiation" [A.S. USSR 925188 publ. 10/23/1982].

Сущность способа заключается в регистрации скорости счета импульсов коронного счётчика при двух уровнях порога их дискриминации. В обычном режиме работы устройство использует высокий порог дискриминации, при котором регистрируются импульсы от нейтронов, при контрольных измерениях порог дискриминации импульсов снижают до уровня, при котором устройство дополнительно регистрирует часть импульсов коронного разряда счетчика. Признаком стабильности работы устройства является постоянство разности скоростей счетов импульсов, зарегистрированных в рабочих и контрольных измерениях. The essence of the method is to register the count rate of pulses from the corona counter at two levels of their discrimination threshold. In normal operation, the device uses a high discrimination threshold, at which pulses from neutrons are recorded; during control measurements, the pulse discrimination threshold is reduced to a level at which the device additionally registers a part of the counter corona discharge pulses. A sign of the stability of the device is the constancy of the difference in the rates of counting pulses recorded in the working and control measurements.

Недостаток известного способа заключается в том, что при диагностировании стабильности работы устройства с коронным счетчиком не учитывается влияние гамма-излучения на измеряемые величины, в частности на скорость счета импульсов в зоне объекта измерений. Указанный недостаток обусловлен тем, что амплитудные спектры импульсов коронного счетчика от регистрации импульсов коронного разряда, нейтронного и гамма-излучения частично могут перекрываться и в этом случае нет возможности из всех регистрируемых импульсов выделить импульсы от коронного разряда, постоянство скорости счета которых в известном способе принимается за признак стабильности устройства.The disadvantage of the known method is that when diagnosing the stability of the device with a corona counter, the effect of gamma radiation on the measured values, in particular on the pulse counting rate in the area of the measurement object, is not taken into account. This disadvantage is due to the fact that the amplitude spectra of corona counter pulses from the registration of corona discharge pulses, neutron and gamma radiation can partially overlap, and in this case it is not possible to select pulses from a corona discharge from all recorded pulses, the constancy of the count rate of which in the known method is taken as a sign of device stability.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, а именно, учёт влияния гамма-излучения на скорость счета импульсов в зоне объекта измерений.The objective of the invention is to eliminate this drawback, namely, to take into account the effect of gamma radiation on the pulse counting rate in the area of the measurement object.

Технический результат состоит в исключении методической погрешности измерений при диагностике стабильности работы устройства с коронным счетчиком.The technical result consists in eliminating the methodological measurement error in diagnosing the stability of the device with a corona counter.

Для исключения указанного недостатка в способе диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком для измерения нейтронных потоков в присутствии гамма-излучения, включающем размещение коронного счетчика в зоне объекта измерения, регистрацию скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда в зоне объекта измерения и определение стабильности работы устройства по соотношению полученных данных, предлагается:To eliminate this drawback in the method of diagnosing the stability of the operation of a device with a corona counter for measuring neutron fluxes in the presence of gamma radiation, including placing a corona counter in the area of the measurement object, recording the pulse count rate of the corona counter when it is operating in the corona discharge mode in the area of the measurement object, and determination of the stability of the device by the ratio of the received data, it is proposed:

- до начала измерений разместить коронный счётчик вне зоны объекта измерения и при различных уровнях мощности поглощённой дозы гамма-излучения зарегистрировать ток коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда, ток коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры и скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации импульсов;- before the start of measurements, place the corona meter outside the measurement object area and, at various levels of the absorbed dose of gamma radiation, record the corona counter current when it is operating in the corona discharge mode, the corona counter current when it is operating in the ionization chamber mode, and the corona counter pulse count rate at its operation in the corona discharge mode at zero value of the pulse discrimination threshold;

- полученные данные представить в виде зависимостей тока коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда от мощности поглощённой дозы гамма-излучения, тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры от мощности поглощённой дозы гамма-излучения, скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов от мощности поглощённой дозы гамма-излучения;- the obtained data should be presented in the form of dependences of the current of the corona meter during its operation in the corona discharge mode on the absorbed dose rate of gamma radiation, the current of the corona counter during its operation in the ionization chamber mode on the absorbed dose rate of gamma radiation, the pulse count rate of the corona counter during its operation. work in the corona discharge mode with a zero value of the discrimination threshold of its impulses from the absorbed dose rate of gamma radiation;

- регистрировать при проведении измерений коронным счетчиком в зоне объекта измерения скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации и токи коронного счетчика при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры;- register the pulse count rate of the corona counter when it is operating in the corona discharge mode with a zero discrimination threshold and the currents of the corona counter when it operates in the corona discharge modes and in the ionization chamber when carrying out measurements with a corona counter in the area of the measurement object;

- по зарегистрированным показаниям устройства с коронным счётчиком с использованием полученных вне объекта измерения зависимостям определяют эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерений при работе коронного счётчика в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов и в режимах коронного разряда и ионизационной камеры;- according to the registered readings of the device with a corona counter using the dependences obtained outside the measurement object, the effective rates of the absorbed dose of gamma radiation in the area of the measurement object are determined when the corona counter is operating in the corona discharge mode with a zero value of the discrimination threshold of its pulses and in the corona discharge and ionization chamber modes ;

- заключение о стабильности работы устройства с коронным счетчиком осуществить:- to make a conclusion on the stability of the device with a corona counter:

во-первых, при условии выполнения соотношения, учитывающего эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определённые из зависимостей мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счётчика при его работе, соответственно, в режиме ионизационной камеры и коронного разряда вне объекта измерений, и предельного значения случайной составляющей разности указанных эффективных мощностей; и firstly, provided that the relation is fulfilled, which takes into account the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependences of the absorbed dose rate of gamma radiation on the corona meter current during its operation, respectively, in the ionization chamber and corona discharge mode outside the object measurements, and the limit value of the random component of the difference of the specified effective powers; and

во-вторых, при условии выполнения соотношения, учитывающего эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определённое из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от скорости счета импульсов и тока коронного счётчика при его работе, соответственно, в режиме коронного разряда и нулевом значении порога дискриминации его импульсов и коронного разряда вне объекта измерений, и предельного значения случайной составляющей разности указанных эффективных мощностей.secondly, provided that the ratio is fulfilled, which takes into account the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the pulse count rate and the corona meter current during its operation, respectively, in the corona discharge mode and the zero value of the discrimination threshold of its impulses and corona discharge outside the measurement object, and the limiting value of the random component of the difference of the indicated effective powers.

Условия измерения токов и скоростей отчета импульсов вне зоны объекта измерения отличаются от условий измерения в зоне объекта измерений присутствием в ней нейтронного излучения.The conditions for measuring currents and pulse reporting rates outside the zone of the measurement object differ from the measurement conditions in the zone of the measurement object by the presence of neutron radiation in it.

Оценки влияния нейтронного излучения на измеряемые величины токов и скоростей счета импульсов показывают, что при отношении плотности потока нейтронов к мощности поглощённой дозы гамма-излучения от 0,1 до 103 (н/(см2 ∙с)) /(Гр/ч) вклад в измеряемые токи коронного счетчика и скорость счета импульсов становятся пренебрежимо малым, что позволяет использовать предложенный признак стабильности работы устройства при указанном ограничении.Assess the effect of neutron radiation on the measured current value and a pulse count rate indicates that when the ratio of the neutron flux density to the power absorbed dose of gamma radiation of 0.1 to 10 3 (m / (cm 2 ∙ c)) / (Gy / h) the contribution to the measured currents of the corona counter and the pulse counting rate become negligible, which makes it possible to use the proposed feature of the stability of the device operation under the specified limitation.

Использованный в способе признак стабильности работы устройства чувствителен к практически к любым изменениям параметров коронного счетчика и измерительных каналов, в частности к коэффициенту газового усиления и напряжению питания коронного счетчика, коэффициентом преобразования измерительных каналов и порогу дискриминации импульсов. The sign of device stability used in the method is sensitive to practically any changes in the parameters of the corona meter and measuring channels, in particular, to the gas gain and supply voltage of the corona counter, the conversion factor of the measuring channels and the pulse discrimination threshold.

В зоне объекта измерения мощность поглощённой дозы гамма-излучения может варьироваться в диапазоне от 1 до 2000 Гр/ч.In the area of the measurement object, the absorbed dose rate of gamma radiation can vary in the range from 1 to 2000 Gy / h.

Из зависимостей токов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда, тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры и скорости счета импульсов коронного счетчика от величины поглощённой дозы гамма-излучения наиболее чувствительной зависимостью к определению стабильности работы устройства является зависимость тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры от мощности поглощённой дозы гамма-излучения. From the dependences of the corona counter currents during its operation in the corona discharge mode, the corona counter current during its operation in the ionization chamber mode, and the pulse count rate of the corona counter on the absorbed dose of gamma radiation, the most sensitive dependence for determining the stability of the device operation is the dependence of the corona counter current at its operation in the mode of an ionization chamber on the power of the absorbed dose of gamma radiation.

В частном случае реализации способа предлагается диагностирование стабильности работы устройства с коронным счетчиком выполнять при отношении плотности потока нейтронов к мощности поглощённой дозе гамма-излучения в зоне объекта измерений от 0,1 до 103 (н/(см2 ∙с)) /(Гр/ч).In a particular case of the implementation of the method, it is proposed to diagnose the stability of the device with a corona counter at the ratio of the neutron flux density to the absorbed dose of gamma radiation in the area of the measurement object from 0.1 to 10 3 (n / (cm 2 ∙ s)) / (Gy / h).

Сущность способа диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком при измерении нейтронных потоков в присутствии гамма-излучения заключается в следующем. The essence of the method for diagnosing the stability of a device with a corona counter when measuring neutron fluxes in the presence of gamma radiation is as follows.

Последовательно выполняют следующие действия:Sequentially perform the following actions:

Коронный счетчик размещают вне зоны объекта измеренийThe corona counter is placed outside the area of the measurement object.

Регистрируют токи коронного счетчика при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры и скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации импульсов при различных уровнях мощности поглощённой дозы гамма-излучения. The currents of the corona counter during its operation in the corona discharge and ionization chamber modes and the pulse count rate of the corona counter during its operation in the corona discharge mode with a zero value of the pulse discrimination threshold at various levels of the absorbed dose of gamma radiation are recorded.

Полученные вне зоны объекта измерений токи коронного счетчика и скорость счета импульсов представляют в виде зависимостей мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счетчика соответственно при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры и в виде зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов. The currents of the corona counter and the pulse counting rate obtained outside the zone of the measurement object are presented in the form of dependences of the absorbed dose of gamma radiation on the current of the corona counter, respectively, when operating in the modes of corona discharge and ionization chamber and in the form of the dependence of the absorbed dose of gamma radiation on the count rate pulses of the corona counter during its operation in the corona discharge mode at a zero value of the discrimination threshold of its pulses.

Коронный счетчик размещают в зоне объекта измерения и регистрируют скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации импульсов и токи коронного счетчика при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры. The corona counter is placed in the area of the measurement object and the pulse count rate of the corona counter is recorded during its operation in the corona discharge mode at a zero value of the pulse discrimination threshold and the currents of the corona counter during its operation in the corona discharge and ionization chamber modes.

По зарегистрированным показаниям устройства с коронным счётчиком с использованием полученных вне объекта измерения зависимостям определяют эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерений при работе коронного счётчика в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов и в режимах коронного разряда и ионизационной камеры.According to the recorded readings of the device with a corona counter using the dependences obtained outside the measurement object, the effective rates of the absorbed dose of gamma radiation in the zone of the measurement object are determined when the corona counter is operating in the corona discharge mode with a zero value of the discrimination threshold for its pulses and in the corona discharge and ionization chamber modes.

Заключение о стабильности работы устройства с коронным счетчиком осуществляют при условии выполнения соотношенияThe conclusion about the stability of the device with a corona counter is carried out provided that the relation

* 2 — Р* 1 | ≤ 140 [Гр/ч], (1)| P * 2 - P * 1 | ≤ 140 [Gy / h], (1)

где Р* 2 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры при работе вне зоны измерения, Гр/ч; where Р * 2 is the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the corona meter current when it is operating in the ionization chamber mode when operating outside the measurement zone, Gy / h;

Р* 1 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при работе вне зоны измерения, Гр/ч.Р * 1 - effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the current of the corona meter when operating in the corona discharge mode when operating outside the measurement zone, Gy / h.

и при условии выполнении соотношения and subject to the relation

* 3 — Р* 1 | ≤ 140 [Гр/ч], (2)| P * 3 - P * 1 | ≤ 140 [Gr / h], (2)

где Р* 3 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда и нулевом значении порога дискриминации его импульсов при работе вне зоны измерения, Гр/ч.where Р * 3 is the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the pulse count rate of the corona meter when it is operating in the corona discharge mode and the zero value of the discrimination threshold of its pulses when operating outside the zone measurements, Gy / h.

В частном случае диагностирование стабильности работы устройства с коронным счетчиком выполняют при отношении плотности потока нейтронов к мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерений в диапазоне от 0,1 до 103 (н/(см2 ∙с)) /(Гр/ч).In the particular case of diagnosing device stability with corona counter operate with respect to the neutron flux density to the power absorbed dose of gamma radiation to the measurement object area in the range of 0.1 to 10 3 (m / (cm 2 ∙ c)) / (Gy / h).

Пример конкретного осуществления способа диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком. An example of a specific implementation of the method for diagnosing the stability of the device with a corona counter.

Подлежащее диагностированию устройство включает в себя детектор нейтронного и гамма излучений, вторичное электронное оборудование, кабельную линию связи. The device to be diagnosed includes a neutron and gamma radiation detector, secondary electronic equipment, and a cable communication line.

В качестве детектора нейтронного и гамма излучений используют коронный счетчик СНМ-Ф. A SNM-F corona counter is used as a detector of neutron and gamma radiation.

Вторичное электронное оборудование включает в себя токовый и импульсный измерительные каналы, высоковольтный источник питания коронного счетчика, вычислитель. Secondary electronic equipment includes current and pulse measuring channels, high-voltage power supply for the corona meter, calculator.

Импульсный измерительный канал имеет возможность амплитудной дискриминации выходных импульсов коронного счетчика. The pulse measuring channel has the possibility of amplitude discrimination of the output pulses of the corona counter.

Высоковольтный источник питания коронного счетчика позволяет изменять напряжение питания коронного счетчика для установки требуемого режима его работы. The high-voltage power supply of the corona meter allows changing the supply voltage of the corona meter to set the required mode of its operation.

Вычислитель предназначен для обработки сигнала коронного счетчика, управления работой устройства и представления результатов диагностирования устройства. The calculator is designed to process the signal of the corona counter, control the operation of the device and present the results of diagnostics of the device.

В качестве интенсивного источника гамма-излучения использовано гамма-излучение ускорителя Тандетрон. Уровень мощности поглощённой дозы гамма-излучения в месте расположения коронного счетчика измерялся стандартным клиническим дозиметром UNIDOS.The gamma radiation of the Tandetron accelerator is used as an intense source of gamma radiation. The absorbed dose rate of gamma radiation at the location of the corona counter was measured with a standard UNIDOS clinical dosimeter.

Измерения токов коронного счетчика при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры и скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда проведены вне зоны объекта измерения и в зоне объекта измерения. Вне зоны объекта измерения мощность поглощённой дозы гамма-излучения изменялась в диапазоне от 0 до 1800 Гр/ч.The measurements of the currents of the corona counter during its operation in the corona discharge and ionization chamber modes and the pulse count rate of the corona counter during its operation in the corona discharge mode were carried out outside the zone of the measurement object and in the zone of the measurement object. Outside the area of the measurement object, the absorbed dose rate of gamma radiation varied in the range from 0 to 1800 Gy / h.

В зоне объекта измерения для моделирования нейтронного потока использовался нейтронный источник, который в месте расположения коронного счетчика создавал нейтронный поток с плотностью 103 н/(см2 ∙ с)In the area of the measurement object, a neutron source was used to simulate the neutron flux, which, at the location of the corona counter, created a neutron flux with a density of 10 3 n / (cm 2 ∙ s)

Вне зоны объекта измерений получены данные, из которых определены зависимости мощности поглощённой дозы Рγ1 гамма-излучения от тока коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда I1γ,1 =1,4∙ 109 I1 - 3,1∙103), (см фиг.1), мощности поглощённой дозы гамма-излучения Р γ2 коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры I2γ,2=1,8∙ 1010 I2) (фиг.2) и мощность поглощённой дозы гамма-излучения Р γ3 от скорости счета импульсов n коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда и нулевом значении порога дискриминации импульсов (Р γ,3=0,25∙103 N – 5,0∙103) (фиг.3). В полученных зависимостях токи счетчика выражены в амперах, мощность поглощённой дозы гамма-излучения в Гр/ч, скорость счета импульсов в имп/с. Outside the measurement object area, data were obtained from which the dependences of the absorbed dose rate P γ1 of gamma radiation on the corona meter current during its operation in the corona discharge mode I 1 (P γ, 1 = 1.4 ∙ 10 9 I 1 - 3.1 ∙ 10 3 ), (see Fig. 1), the absorbed dose rate of gamma radiation P γ2 of the corona counter when it is operating in the mode of the ionization chamber I 2 (P γ, 2 = 1.8 ∙ 10 10 I 2 ) (Fig. 2 ) and the absorbed dose rate of gamma radiation Р γ3 on the pulse count rate n of the corona counter when it operates in the corona discharge mode and the zero value of the pulse discrimination threshold (Р γ, 3 = 0.25 ∙ 10 3 N - 5.0 ∙ 10 3 ) (Fig. 3). In the obtained dependences, the counter currents are expressed in amperes, the absorbed dose rate of gamma radiation in Gy / h, and the pulse counting rate in imp / s.

Полученные зависимости вне зоны объекта измерения совместно с данными, полученными в зоне объекта измерений, позволяют по признаку стабильности работы устройства определить стабильность/нестабильность работы измерительных каналов устройства в присутствии интенсивного гамма-излучения.The obtained dependences outside the zone of the measurement object together with the data obtained in the zone of the measurement object allow, based on the stability of the device operation, to determine the stability / instability of the operation of the measuring channels of the device in the presence of intense gamma radiation.

Ток коронного счётчика при его работе в режиме коронного разряда составляет I1=2,8∙10-6 А, ток коронного счётчика при его работе в режиме ионизационной камеры составляет I2=5,2 ∙10-8 А, скорость счёта импульсов коронного счётчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении уровня дискриминации составляет n=23,5 имп/с.The current of the corona meter during its operation in the corona discharge mode is I 1 = 2.8 ∙ 10 -6 A, the current of the corona meter during its operation in the ionization chamber mode is I 2 = 5.2 ∙ 10 -8 A, the count rate of corona pulses the counter when it is operating in the corona discharge mode at a zero value of the discrimination level is n = 23.5 imp / s.

По зависимостям, полученным вне зоны объекта измерения (см. фиг.1-3), и по данным, полученным в зоне объекта измерений, определены соответствующие эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, которые соответственно равны Р* 1 = 820 Гр/ч, Р* 2 = 9З6 Гр/ч, Р* 3 = 875 Гр/ч.According to the dependences obtained outside the zone of the measurement object (see Figs. 1-3), and according to the data obtained in the zone of the measurement object, the corresponding effective rates of the absorbed dose of gamma radiation in the zone of the measurement object were determined, which are respectively equal to P * 1 = 820 Gy / h, P * 2 = 9З6 Gy / h, P * 3 = 875 Gy / h.

Совокупность полученных данных используем для определения стабильности работы устройства с использованием соотношений (1) и (2). Имеем: We use the totality of the obtained data to determine the stability of the device using relations (1) and (2). We have:

Р* 2 — Р* 1 =116 Гр/ч; Р* 3 — Р* 1 = 55 Гр/ч; P * 2 - P * 1 = 116 Gy / h; P * 3 - P * 1 = 55 Gy / h;

116 Гр/ч≤140 Гр/ч; 55 Гр/ч ≤140 Гр/ч. 116 Gy / h≤140 Gy / h; 55 Gy / h ≤140 Gy / h.

Видим, что условие стабильной работы устройства в зоне объекта измерения выполнено.We see that the condition for stable operation of the device in the area of the measurement object is met.

Оценим возможность определения стабильности работы устройства с коронным счётчиком в присутствии гамма-излучения по способу [1]. Let us evaluate the possibility of determining the stability of the device with a corona counter in the presence of gamma radiation by the method [1].

Для этого используем графический материал, представленный на фиг.4 и 5.For this we use the graphic material presented in Figs. 4 and 5.

На фиг, 4 представлено амплитудное распределение импульсов коронного счётчика в присутствии гамма-излучения мощностью 6,54 Гр/ч. Fig. 4 shows the amplitude distribution of pulses from the corona counter in the presence of gamma radiation with a power of 6.54 Gy / h.

На фиг. 5 представлено амплитудное распределение импульсов коронного счётчика в присутствии гамма-излучения мощностью 1338 Гр/ч. FIG. 5 shows the amplitude distribution of pulses from the corona counter in the presence of gamma radiation with a power of 1338 Gy / h.

Согласно способу признаком стабильной работы устройства является постоянство скорости счёта импульсов коронного разряда. According to the method, a sign of stable operation of the device is the constancy of the counting rate of corona discharge pulses.

Участок с импульсами коронного разряда на фиг. 4 находится между 50 и 100 каналами энергетической шкалы. The section with corona discharge pulses in Fig. 4 is between 50 and 100 channels of the energy scale.

Однако, при изменении мощности поглощённой дозы гамма-излучения границы этого участка изменяются в сторону больших амплитуд импульсов за счёт многократного наложения импульсов коронного разряда с импульсами от регистрации гамма-излучения. However, when the absorbed dose rate of gamma radiation changes, the boundaries of this area change towards large pulse amplitudes due to the multiple superposition of corona discharge pulses with pulses from the registration of gamma radiation.

На фиг. 5 показано, что эти изменения могут привести к тому, что на участке между каналами от № 50 до № 100 не будет зарегистрировано ни одного импульса коронного разряда. В тоже время каналы от № 150 до № 250 дают существенно больший счет импульсов по сравнению с поглощённой дозой гамма-излучения, равной 6,54 Гр/ч. FIG. 5 shows that these changes can lead to the fact that no corona discharge impulses will be recorded in the section between the channels from No. 50 to No. 100. At the same time, channels from 150 to 250 give a significantly larger number of pulses compared to the absorbed dose of gamma radiation equal to 6.54 Gy / h.

Таким образом, показана методическая погрешность известного способа в условиях присутствия гамма-излучения в зоне проведения измерений по установлению стабильности работы устройства, поскольку счёт импульсов коронного разряда существенно зависит от мощности поглощённой дозы гамма-излучения. Thus, the methodical error of the known method in the presence of gamma radiation in the measurement area is shown to establish the stability of the device operation, since the count of corona discharge pulses significantly depends on the absorbed dose rate of gamma radiation.

Промышленная применимость способа обосновывается положительными результатами экспериментов.The industrial applicability of the method is based on positive experimental results.

Claims (9)

1. Способ диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком для измерения нейтронных потоков в присутствии гамма-излучения, включающий размещение коронного счетчика в зоне объекта измерения, регистрацию скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда в зоне объекта измерения и определение стабильности работы устройства по соотношению полученных данных, отличающийся тем, что перед размещением коронного счетчика в зоне объекта измерения его размещают вне зоны объекта измерения при различных уровнях мощности поглощённой дозы гамма-излучения, регистрируют токи коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда и в режиме ионизационной камеры и скорость счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации импульсов, полученные вне зоны объекта измерений данные представляют в виде зависимостей тока коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда от мощности поглощённой дозы гамма-излучения, тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры от мощности поглощённой дозы гамма-излучения, скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов от мощности поглощённой дозы гамма-излучения, после размещения коронного счетчика вне зоны объекта измерения его размещают в зоне объекта измерений, регистрируют скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов, регистрируют токи коронного счетчика при его работе в режимах коронного разряда и ионизационной камеры и по зарегистрированным показаниям устройства с коронным счётчиком с использованием полученных вне объекта измерения зависимостей определяют эффективные мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерений при работе коронного счётчика в режиме коронного разряда при нулевом значении порога дискриминации его импульсов и в режимах коронного разряда и ионизационной камеры, а заключение о стабильности работы устройства с коронным счётчиком осуществляют: 1. A method for diagnosing the stability of the operation of a device with a corona counter for measuring neutron fluxes in the presence of gamma radiation, including placing a corona counter in the area of the measurement object, recording the pulse count rate of the corona counter when it is operating in the corona discharge mode in the area of the measurement object and determining the stability of operation devices according to the ratio of the obtained data, characterized in that before placing the corona counter in the area of the measurement object, it is placed outside the area of the measurement object at different levels of the absorbed dose rate of gamma radiation, the currents of the corona counter are recorded during its operation in the corona discharge mode and in the ionization chamber mode and the pulse count rate of the corona counter when it is operating in the corona discharge mode at a zero value of the pulse discrimination threshold, the data obtained outside the measurement object area are presented in the form of dependences of the corona counter current during its operation in the corona discharge mode on the absorbed dose rate of gamma radiation, the current of the corona counter during its operation in the ionization chamber mode on the absorbed dose rate of gamma radiation, the pulse count rate of the corona counter during its operation in the corona discharge mode with a zero value of the threshold for discriminating its pulses from the absorbed dose rate of gamma radiation, after placing the corona counter outside the zone of the measurement object, it is placed in the zone of the measurement object, the pulse counting rates of the corona counter are recorded during its operation in the corona discharge mode with a zero value of the discrimination threshold of its pulses, the currents of the corona counter are recorded during its operation in the corona discharge modes, and of the ionization chamber and according to the recorded readings of the device with a corona counter using the dependences obtained outside the measurement object, the effective rates of the absorbed dose of gamma radiation in the area of the measurement object are determined when the corona counter is operated in the corona discharge mode at zero value When determining the discrimination threshold of its impulses in the modes of corona discharge and ionization chamber, and the conclusion on the stability of the device with a corona counter is carried out: во-первых, при условии выполнении соотношения firstly, provided that the relation * 2 — Р* 1 | ≤ 140 [Гр/ч], | P * 2 - P * 1 | ≤ 140 [Gy / h], где Р* 2 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счетчика при его работе в режиме ионизационной камеры при работе вне зоны измерения, Гр/ч; where Р * 2 is the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the corona meter current when it is operating in the ionization chamber mode when operating outside the measurement zone, Gy / h; Р* 1 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от тока коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда при работе вне зоны измерения, Гр/ч, Р * 1 is the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the corona meter current when it is operating in the corona discharge mode when operating outside the measurement zone, Gy / h, во-вторых, при условии выполнении соотношения secondly, provided that the relation * 3 — Р* 1 | ≤ 140 [Гр/ч], | P * 3 - P * 1 | ≤ 140 [Gy / h], где Р* 3 — эффективная мощность поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерения, определенная из зависимости мощности поглощённой дозы гамма-излучения от скорости счета импульсов коронного счетчика при его работе в режиме коронного разряда и нулевом значении порога дискриминации его импульсов при работе вне зоны измерения, Гр/ч. where Р * 3 is the effective absorbed dose rate of gamma radiation in the area of the measurement object, determined from the dependence of the absorbed dose rate of gamma radiation on the pulse count rate of the corona meter when it is operating in the corona discharge mode and the zero value of the discrimination threshold of its pulses when operating outside the zone measurements, Gy / h. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диагностирование стабильности работы устройства с коронным счетчиком выполняют при отношении плотности потока нейтронов к мощности поглощённой дозы гамма-излучения в зоне объекта измерений от 0,1 до 103 (н/(см2⋅с))/(Гр/ч).2. A method according to claim 1, characterized in that the diagnosing operation of the device stability with corona counter operate with respect to the neutron flux density to the power absorbed dose of gamma radiation in the area of the object of measurement from 0.1 to 10 3 (m / (cm 2 ⋅ s)) / (Gy / h).
RU2019144457A 2019-12-27 2019-12-27 Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation RU2729600C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144457A RU2729600C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation
PCT/RU2020/050277 WO2021133224A1 (en) 2019-12-27 2020-10-11 Method for diagnosing the operating stability of a device with a corona counter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144457A RU2729600C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729600C1 true RU2729600C1 (en) 2020-08-11

Family

ID=72086148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144457A RU2729600C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2729600C1 (en)
WO (1) WO2021133224A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351953C1 (en) * 2007-09-14 2009-04-10 ФГУП "Производственное объединение "Маяк" Method of registering neutrons in presence of gamma radiation
US20100308231A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Amin Sharghi Ido method and system for discrimination pulse shape
US20120166120A1 (en) * 2009-06-24 2012-06-28 Gwenole Corre Method Capable Of Discriminating Between A Gamma Component And A Neutron Component In An Electronic Signal
RU2561247C1 (en) * 2014-02-05 2015-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" Method of detecting neutrons in presence of gamma-radiation
FR3042605B1 (en) * 2015-10-20 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique NEUTRON DETECTION SYSTEM AND DETECTION METHOD THEREOF
KR101842561B1 (en) * 2016-10-31 2018-03-28 한국수력원자력 주식회사 Apparatus and method for determining radiation by ESR spectrum major/minor peak ratio of alanine pellet
FR3021756B1 (en) * 2014-05-28 2018-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba NEUTRON FLUX LEVEL MEASUREMENT SYSTEM, NEUTRON FLUX LEVEL CALCULATOR, AND NEUTRON FLUX LEVEL MEASUREMENT METHOD
FR3066832A1 (en) * 2017-05-29 2018-11-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING NEUTRON FLUX SIGNALS, COMPUTER PROGRAM PRODUCT AND CONTROL-CONTROL SYSTEM THEREOF

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU925188A1 (en) * 1980-11-05 1982-10-23 Объединенный Институт Ядерных Исследований Method for controlling stability of operation of detection channels with corona counters of ionizing radiation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351953C1 (en) * 2007-09-14 2009-04-10 ФГУП "Производственное объединение "Маяк" Method of registering neutrons in presence of gamma radiation
US20100308231A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Amin Sharghi Ido method and system for discrimination pulse shape
US20120166120A1 (en) * 2009-06-24 2012-06-28 Gwenole Corre Method Capable Of Discriminating Between A Gamma Component And A Neutron Component In An Electronic Signal
RU2561247C1 (en) * 2014-02-05 2015-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" Method of detecting neutrons in presence of gamma-radiation
FR3021756B1 (en) * 2014-05-28 2018-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba NEUTRON FLUX LEVEL MEASUREMENT SYSTEM, NEUTRON FLUX LEVEL CALCULATOR, AND NEUTRON FLUX LEVEL MEASUREMENT METHOD
FR3042605B1 (en) * 2015-10-20 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique NEUTRON DETECTION SYSTEM AND DETECTION METHOD THEREOF
KR101842561B1 (en) * 2016-10-31 2018-03-28 한국수력원자력 주식회사 Apparatus and method for determining radiation by ESR spectrum major/minor peak ratio of alanine pellet
FR3066832A1 (en) * 2017-05-29 2018-11-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING NEUTRON FLUX SIGNALS, COMPUTER PROGRAM PRODUCT AND CONTROL-CONTROL SYSTEM THEREOF

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021133224A1 (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9316753B2 (en) Neutron spectrometer
JP2002357692A (en) Radiation measuring device
US20080315110A1 (en) Radiation measurement using multiple parameters
JP5171891B2 (en) Radiation measurement equipment
US9029769B2 (en) Dose rate measuring apparatus
US4075480A (en) Quench determination in liquid scintillation counting systems
JP6072977B2 (en) Radiation monitor
JP2004108796A (en) Radiation measurement device
US3381130A (en) Method and apparatus for counting standardization in scintillation spectrometry
JP6066835B2 (en) Radiation measurement equipment
RU2729600C1 (en) Method of diagnosing stability of operation of a device with a corona counter for measuring neutron flux in the presence of gamma-radiation
RU2379710C1 (en) Method of calibrating counting channel of reactimetre
US2467844A (en) Means for measuring the difference in magnitude of alternately occurring pulses
JP4417972B2 (en) Radiation measurement equipment
Elter et al. Performance of Higher Order Campbell methods, Part II: calibration and experimental application
RU2701189C1 (en) Method of determining output value of thermonuclear neutrons of a pulse source
RU2351953C1 (en) Method of registering neutrons in presence of gamma radiation
RU2685045C1 (en) Radiation measurements reliability increasing method when using the geiger-muller gas-discharge counter as the detector
US4060728A (en) Method of measuring the disintegration rate of beta-emitting radionuclide in a liquid sample
RU2754993C1 (en) Reactimeter counting channel calibration method
KR101522103B1 (en) An emitted neutron measuring instrument at external-core of nuclear reactor vessel for whole reacting range and measuring method thereof
RU2790306C1 (en) Method for measuring the dose rate of pulsed bremsstrahlung using gamma radiation dosimeters with geiger-muller counters(
JP2005049144A (en) Radiation measuring method
Grinev et al. Evaluation of Uncertainty Measurement of Radionuclides Minimum Detectable Activity in Large Plastic Scinllators
JP3728220B2 (en) Γ-ray sensitivity test method for proportional counter neutron detector

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner