RU2754993C1 - Способ калибровки счетного канала реактиметра - Google Patents
Способ калибровки счетного канала реактиметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754993C1 RU2754993C1 RU2021101734A RU2021101734A RU2754993C1 RU 2754993 C1 RU2754993 C1 RU 2754993C1 RU 2021101734 A RU2021101734 A RU 2021101734A RU 2021101734 A RU2021101734 A RU 2021101734A RU 2754993 C1 RU2754993 C1 RU 2754993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- counting channel
- calculated
- readings
- sources
- Prior art date
Links
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
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
Изобретение относится к области реакторных измерений и может быть использовано в системах контроля и управления ядерных реакторов. Размещают первый источник ионизирующего излучения на заданном расстоянии от детектора и определяют показания калибруемого счетного канала. Для второго, третьего и т.д. до n источников при поочередном их размещении на указанном от детектора расстоянии рассчитывают активность каждого из источников на момент испытаний и для каждого из них определяют расчетные значения скорости счета по отношению к измеренному значению, полученному для первого источника излучения. Последовательно, при наличии второго, третьего и т.д. до n источников определяют показания калибруемого счетного канала и значения активности каждого из упомянутых источников и вычисляют ΔNi- величину относительного отклонения показания калибруемого счетного канала от расчетного значения при установленном i-ом источнике. Полученные значения ΔNiаппроксимируют функцией зависимости величины относительных отклонений от показаний калибруемого счетного канала и вычисляют скорость счета. Технический результат - повышение точности калибровки счетного канала во всем диапазоне импульсного режима работы реактиметра, упрощение и ускорение процедуры калибровки импульсного канала реактиметра. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области реакторных измерений и может быть использовано в системах управления, контроля и защиты ядерных установок.
Известен способ калибровки счетного канала реактиметра [патент RU №2653163, опубл. 07.05.2018], включающий контроль плотности нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора с помощью подключенной к счетному каналу реактиметра урановой камеры деления, перемещение регулирующего мощность реактора органа управления из одного положения в другое в направлениях, соответствующих снижению и увеличению мощности, и регулировку счетного канала реактиметра в импульсном режиме путем корректировки уровней дискриминации (второго и третьего) в области перехода реактиметра из токового в импульсный режим и обратно.
К недостаткам описанного способа относятся:
- не обеспечивается точность вычисления реактивности во всем диапазоне импульсного режима работы реактиметра;
- сложность и трудоемкость самой процедуры калибровки.
Недостаточно высокая точность обусловлена нарушением линейности передаточной характеристики импульсного канала реактиметра, подбор (регулировка) уровней дискриминации (второго и третьего) которого производится только в области стыковки токового и импульсного диапазонов (диапазон скорости счета от 1⋅106 имп/с до 2⋅106 имп/с). При таком способе настройки в импульсном режиме в диапазонах скорости счета от 105 до 1⋅106 имп/с и от 2⋅106 до 107 имп/с линейность передаточной характеристики импульсного канала реактиметра не обеспечивается, т.к. при уровне загрузки 105 имп/с появляются наложенные импульсы, доля которых увеличивается с ростом загрузки, что приводит к возникновению просчетов импульсов и, тем самым, существенно снижается точность. По этой причине, в указанных диапазонах, не может быть обеспечена и точность вычисления реактивности. Кроме того, свойственная способу неопределенность выбора уровней дискриминации требует выполнения большого числа итераций по подбору 2-го и 3-го уровней дискриминации с целью получения заданных точностных характеристик линейности измерительного канала. Таким образом, указанный способ предполагает длительный по времени процесс калибровки счетного канала реактиметра, а это, в совокупности с необходимостью использования ядерного реактора в качестве источника нейтронов, делает процедуру калибровки реактиметра весьма трудоемкой и дорогостоящей.
Наиболее близким из известных технических решений, является способ калибровки счетного канала реактиметра [патент RU №2379710, опубл. 20.01.2010], включающий размещение подключенных к счетному каналу реактиметра гамма-детекторов в зоне излучения гамма-источников, поочередную установку первого и второго источника γ-излучения, определение расчетным путем активности каждого источника γ-излучения на момент испытаний, определение показаний калибруемого счетного канала при наличии второго источника γ-излучения и сравнение расчетного значения с показанием калибруемого счетного канала, подбор сочетания величины уровней дискриминации (второго и третьего) калибруемого счетного канала, при котором (сочетании) разность между расчетным значением и показанием калибруемого счетного канала не превышает установленных значений во всем диапазоне импульсного режима измерения (прим. Для реактиметров, как правило, установленное значение величины отклонения от линейности передаточной характеристики в импульсном диапазоне от 0,1 имп/с до 2⋅106 имп/с не должно превышать значение ±10%).
Одним из главных недостатков способа-прототипа так же, как и способа-аналога, является его сложность и связанная с этим длительная по времени процедура калибровки реактиметра, главным образом, обусловленная свойственной способу неопределенностью подбора уровней дискриминации. С этим также связана и его невысокая точность.
Настоящее техническое решение позволяет расширить арсенал способов, предназначенных для калибровки счетного канала реактиметра, и направлено на создание способа, техническим результатом которого при его реализации будет повышение точности калибровки счетного канала в диапазоне от 0,1 до 107 имп/с импульсного режима работы, а также позволяющего упростить процедуру настройки импульсного канала и значительно снизить время проведения его калибровки.
Поставленная задача решается тем, что в способе калибровки счетного канала реактиметра размещают первый источник ионизирующего излучения на заданном расстоянии от детектора и определяют показания калибруемого счетного канала. Далее для второго, третьего и т.д. до n источников при поочередном их размещении на указанном от детектора расстоянии рассчитывают активность каждого из источников на момент испытаний и затем для каждого из них определяют расчетные значения скорости счета по отношению к измеренному значению, полученному для первого источника излучения. После этого последовательно, при наличии второго, третьего и т.д. до n источников определяют показания калибруемого счетного канала и значения активности каждого из упомянутых источников и вычисляют величину относительного отклонения показания калибруемого счетного канала от расчетного значения скорости счета, при этом используют формулу:
ΔNi - величина относительного отклонения показаний калибруемого счетного канала от расчетного значения при установленном i-м источнике, %,
Ni изм - показание калибруемого счетного канала при установленном i-м источнике, имп/с,
Ni расч - расчетное значение скорости счета i-го источника, имп/с.
Далее полученные значения ΔNi аппроксимируют функцией зависимости величины относительных отклонений от показаний калибруемого счетного канала в виде ΔN=ƒΔ(Nизм), которую затем используют для вычисления скорости счета по следующей формуле:
где зависимость Nвых=ƒ(Nизм) является корректировочной характеристикой просчетов импульсов.
Для способа калибровки счетного канала реактиметра возможны дополнительные варианты, в которых:
- расстояние между источником и детектором задают, исходя из условия, что значение показания калибруемого счетного канала при наличии первого источника находится в пределах интенсивности (0,9-1)⋅103 имп/с,
- расчетные значения скорости счета для каждого второго, третьего и т.д. до n источников по отношению к измеренному значению, полученному для первого источника, определяют по формуле:
Представленная совокупность признаков обеспечивает достижение технического результата, а именно - позволяет эффективно и с высокой точностью проводить калибровку импульсного канала, существенно упрощает и сокращает по времени процесс калибровки счетного канала реактиметра.
Условия, при которых возможна реализация способа:
- количество источников ионизирующего излучения должно быть не менее двух, максимальное количество источников - не ограничено;
- источники должны размещаться на одинаковом (заданном) расстоянии от детектора;
- для каждого источника определение активности должно проводиться на основе заранее известных (паспортных) данных.
Проверка работоспособности способа проводилась в поле излучений от пяти источников ионизирующего излучения.
Перед использованием первого, второго, третьего, четвертого и пятого источника ионизирующего излучения, производится определение активности каждого из источников с использованием их паспортных данных. Активность Ai каждого источника определяется по формуле:
Ai=Ai(0)⋅2-t/T, где
Ai(0) - активность i-го источника на дату изготовления (t=0), Бк;
t - время распада, лет;
Т - период полураспада, лет.
Устанавливают первый источник ионизирующего излучения с активностью А1 перед детектором. По показаниям N1 изм калибруемой аппаратуры изменяют расстояние между детектором и источником для того, чтобы значение показаний находилось в пределах интенсивности (0,9-1)⋅103 имп/с.
Определяют расчетные значения скорости счета относительно к измеренному значению N1 расч = N1 изм по формуле:
причем диапазон расчетных значений скорости счета должен составлять от (0,9-1)⋅103 до (0,9-1)⋅107 имп/с.
Удаляют первый источник излучения и устанавливают последовательно второй источник с активностью А2, третий с активностью А3, четвертый с активностью А4 и пятый с активностью A5, положение детектора остается прежним. Определяют показания N2 изм, N3 изм, N4 изм, N5 изм калибруемой аппаратуры.
Вычисляют величину относительных отклонений ΔN2…5 показаний калибруемого счетного канала от их расчетных значений:
По полученным данным строят корректировочную характеристику счетного канала и аппроксимируют функцией зависимости величины относительных отклонений от показаний калибруемого счетного канала в виде: ΔN=ƒΔ(Nизм).
Последняя используется для вычисления скорости счета, по формуле (1).
Применение предлагаемого технического решения расширяет арсенал существующих способов калибровки импульсного каналы реактиметра и позволяет выполнять калибровку аппаратуры в диапазоне измерения скорости счета от 0,1 до 107 имп/с, обеспечивая, тем самым, повышение точности калибровки в широком диапазоне измерений, и, кроме того, процедура калибровки импульсного канала реактиметра существенно упрощается и сокращается по времени.
Claims (11)
1. Способ калибровки счетного канала реактиметра, заключающийся в том, что размещают первый источник ионизирующего излучения на заданном расстоянии от детектора и определяют показания калибруемого счетного канала, далее для второго, третьего и т.д. до n источников при поочередном их размещении на указанном от детектора расстоянии рассчитывают активность каждого из источников на момент испытаний, затем для каждого из них определяют расчетные значения скорости счета по отношению к измеренному значению, полученному для первого источника излучения, после чего последовательно, при наличии второго, третьего и т.д. до n источников определяют показания калибруемого счетного канала и значения активности каждого из упомянутых источников, затем вычисляют величину относительного отклонения показания калибруемого счетного канала от расчетного значения по формуле:
ΔNi - величина относительного отклонения показаний калибруемого счетного канала от расчетного значения при установленном i-м источнике, %,
Ni изм - показание калибруемого счетного канала при установленном i-м источнике, имп/с,
Ni расч - расчетное значение скорости счета i-го источника, имп/с;
полученные значения ΔNi аппроксимируют функцией зависимости величины относительных отклонений от показаний калибруемого счетного канала в виде: ΔN=ƒΔ(Nизм), которую используют для вычисления скорости счета по следующей формуле:
где зависимость Nвых=ƒ(Nизм) является корректировочной характеристикой просчетов импульсов.
2. Способ по п. 1, в котором расстояние между источником и детектором задают, исходя из условия, что значение показания калибруемого счетного канала при наличии первого источника находится в пределах интенсивности (0,9-1)⋅103 имп/с.
3. Способ по п. 1, в котором расчетные значения скорости счета для каждого второго, третьего и т.д. до n источников по отношению к измеренному значению, полученному для первого источника, определяют по формуле:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021101734A RU2754993C1 (ru) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021101734A RU2754993C1 (ru) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2754993C1 true RU2754993C1 (ru) | 2021-09-08 |
Family
ID=77670027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021101734A RU2754993C1 (ru) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2754993C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2379710C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
| US20110233394A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-09-29 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method of calibrating an x-ray detector |
| RU2560531C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
| RU2647515C1 (ru) * | 2017-07-03 | 2018-03-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ калибровки сцинтилляционного детектора высоких энергий и устройство для его реализации |
-
2021
- 2021-01-26 RU RU2021101734A patent/RU2754993C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2379710C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
| US20110233394A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-09-29 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method of calibrating an x-ray detector |
| RU2560531C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ калибровки счетного канала реактиметра |
| RU2647515C1 (ru) * | 2017-07-03 | 2018-03-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ калибровки сцинтилляционного детектора высоких энергий и устройство для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3637147A1 (en) | Gain correction apparatus and method for scintillation detector | |
| CN106782710B (zh) | 一种反应堆测瞬发中子衰减参数的数据处理方法 | |
| Saussure et al. | Measurement of the uranium-238 capture cross section for incident neutron energies up to 100 keV | |
| US9188684B2 (en) | Count rate measurement device and associated fission chamber calibration device | |
| US4588898A (en) | Apparatus for measuring dose energy in stray radiation fields | |
| KR101260936B1 (ko) | 열출력 자동보정기능이 구비된 디지털 노외핵계측계통 시스템 | |
| CN117593474B (zh) | 一种压水堆堆芯三维功率分布重构方法 | |
| RU2379710C1 (ru) | Способ калибровки счетного канала реактиметра | |
| RU2754993C1 (ru) | Способ калибровки счетного канала реактиметра | |
| EP1927995A2 (en) | System and method for stabilizing the measurement of radioactivity | |
| JP6038575B2 (ja) | 核燃料燃焼度評価装置、方法およびプログラム | |
| RU2704564C1 (ru) | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ И СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СПЕКТРОМЕТРА γ-ИЗЛУЧЕНИЯ | |
| Julius et al. | Performance, requirements and testing in individual monitoring | |
| CN113031051A (zh) | 校正装置、治疗计划装置及校正方法 | |
| RU2685045C1 (ru) | Способ повышения достоверности радиационных измерений при использовании в качестве детектора газоразрядного счетчика Гейгера-Мюллера | |
| EP0042099A2 (en) | Self-regulating neutron coincidence counter | |
| JP2845471B2 (ja) | 照射燃料の相対燃焼度分布測定方法 | |
| RU2729600C1 (ru) | Способ диагностирования стабильности работы устройства с коронным счетчиком для измерения нейтронных потоков в присутствии гамма-излучения | |
| JP2005172474A (ja) | 原子炉炉心熱出力監視装置 | |
| JP2021071313A (ja) | 原子炉出力監視装置 | |
| JPS6161095A (ja) | 原子炉内ガンマ線分布測定装置 | |
| Mao et al. | Simulation of HTR-10 Anti-Compton HPGE Gamma-Ray Spectrometer With Geant4 | |
| Hankins | Determination of the neutron contribution to the rem dose | |
| JP2003177194A (ja) | 原子炉出力監視装置 | |
| Kazi et al. | Standardization of fast pulse reactor dosimetry |