RU79683U1 - Сцинтилляционный детектор - Google Patents
Сцинтилляционный детектор Download PDFInfo
- Publication number
- RU79683U1 RU79683U1 RU2008100700/22U RU2008100700U RU79683U1 RU 79683 U1 RU79683 U1 RU 79683U1 RU 2008100700/22 U RU2008100700/22 U RU 2008100700/22U RU 2008100700 U RU2008100700 U RU 2008100700U RU 79683 U1 RU79683 U1 RU 79683U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- plates
- scintillator
- registration
- emitting fiber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции, повышение эффективности регистрации факта излучения, расширение диапазона регистрации. Технический результат достигается тем, что сцинтилляционный детектор содержит электронную плату с усилителями-дискриминаторами, кристаллический сцинтиллятор для регистрации гамма квантов, выполненный в виде пластины, по крайней мере, в одной из пластин сцинтилляторов, расположено светопереизлучающее волокно в виде петли, концы которого выведены на одну из граней пластины, по крайней мере, один конец светопереизлучающего волокна соединен с фотодиодом, пакет трех пластин окружен оболочками из светоотражающего и светозащитного материала. Фотодиоды соединены со схемой совпадений. Детектор выполнен в виде многослойного блока, в котором каждый пакет платин отделен от другого пакета светоотражающей перегородкой. 1 с.п.ф. 3 илл.
Description
Полезная модель относится к области регистрации ионизирующих излучений.
Известен детектор для регистрации ионизирующих излучений, нейтронов и гамма-квантов, содержащий датчик и блок электронной обработки информации, включающий схему временной селекции сцинтиимпульсов, отличающийся тем, что для регистрации быстрых и медленных нейтронов на фоне одновременно регистрируемого сопутствующего гамма-излучения датчик выполнен в виде трех параллельно-последовательно соединенных сцинтилляторов: внешнего нейтронного сцинтиллятора, выполненного из чувствительного к быстрым нейтронам водородсодержащего вещества на основе пластмассы (CH)n или стильбена; сцинтиллятора Nal-Tl, чувствительного к гамма-излучению, размещенного в колодце внешнего сцинтиллятора; внутреннего стеклянного сцинтиллятора, чувствительного к тепловым нейтронам, и фотоэлектронного умножителя, помещенных в единый корпус, а блок электронной обработки сигналов дополнительно включает спектрометрический анализатор сцинтиимпульсов, поступающих в него от сцинтилляционного кристалла Nal-Tl. Толщина внешнего сцинтиллятора из водородосодержащего материала выбирается достаточной для того, чтобы проходящие через сцинтиллятор быстрые нейтроны замедлялись до тепловых энергий. Патент Российской Федерации №2143711, МПК: 1999 г.
Однако известный детектор имеет целый ряд недостатков: -эффективность фотосбора сигналов от быстрых нейтронов, возникающих в пластике (CH)n, невысока из-за того, что сигналы, во-первых, поступают на фотоприемник (ФЭУ) только по периферийному кольцу, обеспечивая фотосъем сцинтилляций на уровне до 30-40% вследствие того, что кристалл Nal-Tl находится в непрозрачном корпусе и экранирует часть светового потока, возникающего в пластике, а во-вторых, вследствие того, что излучение быстрого пластикового сцинтиллятора не непосредственно
попадает на ФЭУ, а поступает на него через стекло и частично поглощается в этом стекле, имеющем границу пропускания 350-380 нм, в итоге может быть потеряно до 32-43% полезной информации; - пониженная стойкость к ударным нагрузкам, поскольку детектор содержит сцинтилляционный кристалл NaI-Tl, отличающийся высокой гигроскопичностью, что повышает требования к герметизации. Таким образом, известный детектор не может обеспечить эффективную регистрацию быстрых и тепловых нейтронов.
Известен сцинтилляционный детектор быстрых и тепловых нейтронов, содержащий датчик, включающий сцинтиллятор на основе органического водородсодержащего пластика, чувствительного к быстрым нейтронам и стеклянный сцинтиллятор на основе 6Li-силикатного стекла, чувствительного к тепловым нейтронам, и фотоэлектронный умножитель, а также блок электронной обработки сигналов, отличающийся тем, что сцинтилляторы выполнены в виде пластин с параллельными соприкасающимися гранями, причем органический сцинтиллятор выполнен в виде клина, а стеклянный в виде параллелепипеда, образуя единый сенсорный сцинтиблок, снабженный свинцовым коллиматором и размещенный вместе с последним в дополнительном полиэтиленовом пенале-накопителе тепловых нейтронов, а фотоэлектронный умножитель установлен с торца пластикового сцинтиллятора. Патент Российской Федерации №2259573, МПК: G01T 1/20, G01T 3/06, 2005 г.Прототип.
И аналог, и прототип громоздки, сложны в изготовлении, имеют низкую эффективность регистрации.
Данная полезная модель устраняет указанные недостатки.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции, повышение эффективности регистрации факта излучения, расширение диапазона регистрации.
Технический результат достигается тем, что в сцинтилляционный детектор, содержащий датчик, включающий сцинтилляторы, выполненные в виде пластин с параллельными соприкасающимися гранями, сцинтиллятора, чувствительного к быстрым нейтронам,
сцинтиллятор, чувствительный к тепловым нейтронам, и блок электронной обработки сигналов, детектор содержит электронную плату с усилителями-дискриминаторами, кристаллический сцинтиллятор для регистрации гамма квантов, выполненный в виде пластины, в одной из пластин сцинтилляторов, расположено светопереизлучающее волокно в виде петли, концы которого выведены на одну из граней пластины, по крайней мере, один конец светопереизлучающего волокна соединен с фотодиодом, пакеты из трех пластин окружены оболочками из светоотражающего и светозащитного материала, фотодиоды соединены со схемой совпадений, а каждый пакет из трех пластин отделен от другого пакета светоотражающей перегородкой.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, фиг.2 и фиг.З.
На фиг.1 схематично представлен разрез сцинтилляционного детектора, где: 1 - пластмассовый сцинтиллятор, служащий для регистрации быстрых нейтронов, 2 - кристаллический сцинтиллятор, служащий для регистрации гамма квантов, 3 - светопереизлучающее волокно, 4 - сцинтиллятор для регистрации тепловых нейтронов, 5 -светоотражающий материал, 6 - светозащитный материал.
На фиг.2 схематично представлен вид сверху на пакет пластин сцинтиллятора, где: 1 - пластмассовый сцинтиллятор, служащий для регистрации быстрых нейтронов, 3 - светопереизлучающее волокно, 7 -фотодиоды.
На фиг.З схематично представлен многослойный блок из пакетов пластин, где: 1 - пластмассовый сцинтиллятор, служащий для регистрации быстрых нейтронов, 2 - кристаллический сцинтиллятор, служащий для регистрации гамма квантов, 3 - светопереизлучающее волокно, 4 -сцинтиллятор для регистрации тепловых нейтронов, 5 - светоотражающий материал, 6 - светозащитный материал, 8 - светразделяющая перегородка.
Сцинтилляционный детектор предназначен для одновременной регистрации нескольких видов ионизирующих излучений и содержит
сцинтилляционные пластины 1, 2, 4, предназначенные для регистрации того или иного вида излучения.
Для регистрации быстрых нейтронов 1 - например, пластины полистирола или поливинилтолуола. Для регистрации тепловых нейтронов 4 - пластины литиевого стекла или светосостава 6LiFZnS:Ag. Для регистрации гамма квантов 2 - например, пластины германата висмута и др.
Одна или несколько пластин 1, 2, 4 содержат светопереизлучающее волокно 3, с одним или двумя фотодиодами 7 на концах светопереизлучающих волокон 3, электронную плату с усилителями-дискриминаторами и при использовании двух фотодиодов схемой совпадений (на фигурах не показаны). Дискриминаторы и схема совпадений обеспечивают подавление собственных электронных шумов фотодиода 7 и некоторых фоновых излучений.
Размеры пластин 1, 2 и 4 определены энергией регистрируемого излучения. Длина составляет от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров. Толщина пластин составляет несколько сантиметров.
Материал сцинтилляционных пластин 1, 2 и 4 прозрачен для образованного в них под действием частиц излучения света, обладает высокой эффективностью регистрации при небольшой толщине.
Так, в случае светосостава 6LiFZnS:Ag, достаточная эффективность обеспечена при толщине в несколько сотен микрометров. Диаметр светопереизлучающих волокон 3 составляет от одного до несколько миллиметров. Для улучшения светосбора пластины 1, 2 и 4 покрыты светоотражающим материалом 5, например, на основе окиси титана или отражающих пленок. Для предотвращения попадания в фотодиоды 7 внешнего света пластины 1, 2 и 4 покрыты снаружи светозащитным материалом 6, например, черной бумагой.
Наличие между светоотражающим материалом 5 и пластиной 1, или 2, или 4 воздушного зазора, улучшает светосбор. Фотоны сцинтилляционной вспышки, возникшие в сцинтилляционной пластине 1, 2 и 4,
распространяются по ее объему, испытывают отражение от поверхности пластин 1, 2 и 4 и светоотражающего материала 5 и частично попадают в светопереизлучающее волокно 3, где с вероятностью около 80% переизлучаются. Возникшие в светопереизлучающем волокне 3 фотоны распространяются к его торцам и попадают на фотодиоды 7. Фотоны, попавшие в фотодиод 7, вызывают электрический сигнал.
Применение для считывания сцинтилляционного сигнала кремниевых фотоэлектронных умножителей (КФЭУ), позволяет отказаться от высоких питающих напряжений, обеспечивает более высокую эффективность регистрации за счет более высокой по сравнению с фотокатодами ФЭУ квантовой эффективности КФЭУ.
Прошедший через усилитель-дискриминатор сигнал поступает в амплитудно-цифровой преобразователь и далее через интерфейсную плату в персональный компьютер. Амплитудный анализ дает возможность идентифицировать тип регистрируемого излучения.
Для повышения эффективности регистрации излучения пакеты объединены в многослойный блок.
Claims (1)
- Сцинтилляционный детектор, содержащий датчик, включающий сцинтилляторы, выполненные в виде пластин с параллельными соприкасающимися гранями, сцинтиллятор, чувствительный к быстрым нейтронам, сцинтиллятор, чувствительный к тепловым нейтронам, и блок электронной обработки сигналов, отличающийся тем, что детектор содержит электронную плату с усилителями-дискриминаторами, кристаллический сцинтиллятор для регистрации гамма-квантов, выполненный в виде пластины, в одной из пластин сцинтилляторов расположено светопереизлучающее волокно в виде петли, концы которого выведены на одну из граней пластины, по крайней мере, один конец светопереизлучающего волокна соединен с фотодиодом, пакеты из трех пластин окружены оболочками из светоотражающего и светозащитного материала, фотодиоды соединены со схемой совпадений, а каждый пакет из трех пластин отделен от другого пакета светоотражающей перегородкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100700/22U RU79683U1 (ru) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Сцинтилляционный детектор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100700/22U RU79683U1 (ru) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Сцинтилляционный детектор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU79683U1 true RU79683U1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100700/22U RU79683U1 (ru) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Сцинтилляционный детектор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU79683U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574416C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Сцинтилляционный детектор |
RU167517U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Оптоволоконная бета и гамма дозиметрическая система |
-
2008
- 2008-01-17 RU RU2008100700/22U patent/RU79683U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574416C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Сцинтилляционный детектор |
RU167517U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Оптоволоконная бета и гамма дозиметрическая система |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2411543C2 (ru) | Детектор гамма- и нейтронного излучения | |
RU2502088C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования нейтронов посредством калориметрии на основе гамма-захвата | |
US10670739B2 (en) | Gamma radiation and neutron radiation detector | |
US20210141103A1 (en) | Backscatter detection module | |
JP2018508763A (ja) | 複合シンチレーション結晶、複合シンチレーション検出器及び放射線検出装置 | |
US20110278464A1 (en) | Radiation detector and fabrication process | |
RU2300782C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
RU2377598C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
JP2000193749A (ja) | αβ検出器および同検出器を用いたαβ検出装置 | |
RU79683U1 (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
JPH09197050A (ja) | 放射線検出器 | |
RU79681U1 (ru) | Экспресс-детектор | |
RU79682U1 (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
CN112946721B (zh) | 一种能够同时鉴别α、β和γ射线的探测器及探测方法 | |
RU79680U1 (ru) | Экспресс-детектор | |
RU2259573C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор быстрых и тепловых нейтронов | |
RU2408902C1 (ru) | Двухкоординатный детектор | |
RU2373556C2 (ru) | Экспресс-детектор | |
JP2014173883A (ja) | 中性子測定装置 | |
JP2012242369A (ja) | 放射線検出器 | |
RU105474U1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
RU119131U1 (ru) | Сцинтилляционный детектор электронов и бета-излучения | |
RU2814061C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронного и гамма-излучения | |
RU2272301C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
WO2003075037A1 (en) | Detectors of x-rays and neutrons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110118 |