RU82347U1 - Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения - Google Patents
Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU82347U1 RU82347U1 RU2008147026/22U RU2008147026U RU82347U1 RU 82347 U1 RU82347 U1 RU 82347U1 RU 2008147026/22 U RU2008147026/22 U RU 2008147026/22U RU 2008147026 U RU2008147026 U RU 2008147026U RU 82347 U1 RU82347 U1 RU 82347U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- filter
- absorbed
- thickness
- equivalent dose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
1. Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения, состоящее из металлического корпуса, содержащего детектор и комбинированный узел, состоящий из печатной платы с электронными схемами; фильтра и узла питания, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит еще один детектор, оба детектора выполнены из кремния и имеют площадь чувствительной поверхности 5 и 250 мм2 и толщину 0,3 мм; комбинированный узел содержит два импульсных усилителя с короткой постоянной формирования, составляющей 0,2 мкс, два селектора амплитуды, настроенных на формирование логических импульсов длительностью не более 2 мкс; устройство также содержит генератор импульсных сигналов, к выходу которого подключен светодиод; узел детекторов, комбинированный узел и узел питания закреплены на шасси, к которому со стороны выходного разъема закреплен фланец из изолирующего материала; фильтр, фиксируемый к узлу детекторов, выполнен легкосъемным из меди. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для контроля мощности поглощенной дозы Гр/ч используется фильтр толщиной 1,6 мм. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для контроля мощности эквивалентной дозы Зв/ч используется фильтр толщиной 1 мм.
Description
Полезная модель относится к техническим средствам для построения систем радиационного контроля (СРК) и автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО), а именно к устройствам для контроля величины мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения путем преобразования потока фотонного излучения в последовательность электрических импульсов напряжения.
Технические средства для построения современных СРК и АСКРО должны соответствовать ряду специальных требований в части метрологических параметров, радиационной стойкости, устойчивости к внешним дестабилизирующим факторам. Наиболее значимыми параметрами, определяющими конкурентоспособность устройств для контроля величины мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения являются метрологические и эксплуатационные параметры, а именно:
- широкий диапазон измерений при минимальном значении основной относительной погрешности;
- минимальная анизотропия чувствительности;
- минимальная энергетическая зависимости чувствительности;
- минимальный собственный фон;
- минимальная температурная и временная нестабильность коэффициента преобразования;
- наличие возможности контроля работоспособности устройства без использования источников ионизирующего излучения (ИИИ);
- возможность контроля мощности поглощенной дозы (Гр/час) или эквивалентной дозы (Зв/час) без увеличения предела основной относительной погрешности измерений.
По техническому назначению наиболее близкими аналогами предлагаемого устройства являются блоки детектирования типа БДМГ-08Р(1) и БДРГ-17С1(2). Блоки детектирования типа БДМГ-08Р и БДРГ-17С1 включают в себя детектор, электронные схемы формирования выходного сигнала и источник питания.
К сожалению, эти устройства обладают рядом недостатков: так, использование газоразрядного счетчика не позволяет получить динамический диапазон измерений более 5·103. Для обеспечения большего динамического диапазона требуется использовать несколько блоков детектирования с разной чувствительностью, что приводит к увеличению числа измерительных каналов верхнего уровня, снижению надежности систем контроля в целом за счет увеличения количества используемых устройств. Кроме того, блоки детектирования на основе газоразрядных счетчиков обладают ярко выраженной анизотропией даже в телесном угле 180°, большим собственным фоном и низкой временной стабильностью. Для контроля работоспособности требуются устройства с ИИИ (бленкеры). Для контроля мощности эквивалентной дозы (Зв/час) требуется изменение конструкции.
Достаточно большим динамическим диапазоном (до 106) обладают блоки детектирования на основе ионизационных камер (типа БДРГ-15С(3)). Однако, для обеспечения приемлемого нижнего диапазона измерений мощности дозы требуется большой объем камеры и габариты устройства сдерживают его широкое применение для построения систем радиационного контроля. Контроль работоспособности осуществляется с помощью ИИИ. Для контроля мощности эквивалентной дозы (Зв/час) требуется изменение конструкции.
Цель полезной модели - создание устройства, имеющего малый собственный фон, широкий динамический диапазон измерения мощности дозы (108), малую анизотропию чувствительности в телесном угле не менее 300°, возможность контроля работоспособности без ИИИ, возможность
контроля мощности поглощенной дозы (Гр/час) или эквивалентной дозы (Зв/час) путем замены одной внешней детали (фильтра). Принимая во внимание, что срок службы действующих на предприятиях СРК и АСКРО составляет не менее 30 лет, необходимо реализовать определенные размеры устройства, позволяющие установить его во внешний корпус из нержавеющей стали диаметром ≤65 мм. Это позволит на действующих объектах проводить прямую замену установленных блоков детектирования типа БДМГ-08Р и аналогичных на предлагаемое устройство, используя существующие элементы крепления и свинцовые защиты.
Поставленная цель (технический результат) достигается за счет:
- создания устройства, представляющего собой моноблок с двумя измерительными каналами, обеспечивающими общий динамический диапазон измерений не менее 108;
- использования в качестве измерительных преобразователей кремниевых детекторов, что позволяет обеспечить малый собственный фон устройства (менее 0,05 имп.·с-1·см-2);
- использования импульсного усилителя с короткой постоянной формирования (0,2 мкс) и селектора амплитуды, формирующего короткие (1-2 мкс) логические импульсы, что позволяет обеспечить частоту выходного сигнала до 5·105 с-1 и динамический диапазон измерительного канала 107;
- использования двух кремниевых детекторов различных размеров (толщиной 0,3 мм и с площадью чувствительной поверхности 5 и 250 мм2), что позволяет получить разную чувствительность к фотонному излучению и обеспечить динамический диапазон устройства не менее 108;
- компактного (максимально близкого к друг другу) размещения детекторов на одной подложке, которая удалена от электронного тракта и других конструктивных элементов, что обеспечивает малую анизотропию чувствительности в телесном угле до 300°;
- использования в устройстве генератора световых импульсных сигналов на основе светодиода, что позволяет проводить контроль работоспособности без использования ИИИ;
- использование внешних легкосъемных фильтров из меди толщиной 1,6 мм и 1,0 мм, что обеспечивает возможность контроля мощности поглощенной дозы (Гр/час) или эквивалентной дозы (Зв/час) без увеличения предела основной относительной погрешности измерений.
Конструкция устройства приведена на рисунке 1. Устройство состоит из узла детекторов (1), фильтра (7), узла комбинированного (2) и узла питания (3).
Узел детекторов (1) содержит два кремниевых ионно-имплантированных детектора толщиной 0,3 мм, площадью 250 мм2 и 5 мм2 и один светодиод. Детекторы и светодиод размещены в металлическом корпусе и залиты кремнийорганическим компаундом. Металлический корпус обеспечивает защиту детекторов от помех. Фильтр (7) надевается на узел детекторов и обеспечивает выравнивание чувствительности детекторов по энергиям фотонов.
Узел комбинированный (2) содержит: двухканальный импульсный усилитель, два амплитудных селектора, два магистральных импульсных усилителя, один генератор импульсных сигналов. Все элементы узла комбинированного размещены на печатной плате и защищены от помех металлическим экраном (8). На печатной плате узла комбинированного (2) также установлен выходной разъем узла - вилка IDC BH-16R «TYCO» (4).
Узел питания (3) содержит DC\DC преобразователи и фильтры входной и выходной цепей питания. DC\DC преобразователи и фильтры питания помещены в металлический экран (8).
Узел детекторов (1), узел комбинированный (2) и узел питания (3) закреплены на шасси (5). На шасси (5), со стороны выходного разъема, также
закреплен фланец (6) из изолирующего материала. Фланец (6) предназначен для крепления устройства к внешнему корпусу.
Размеры устройства (длина 203 мм, диаметр 43 мм) обеспечивают возможность его установки во внешний металлический корпус диаметром ≤65 мм.
Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:
1. Использование в качестве измерительных преобразователей кремниевых детекторов позволяет обеспечить малый собственный фон устройства (менее 0,05 имп.·с-1·см-2).
2. Использование импульсного усилителя с короткой постоянной формирования (около 0,2 мкс) и селектора амплитуды, формирующего короткие (1-2 мкс) логические импульсы, позволяет обеспечить частоту выходного сигнала до 5·105 с-1 и динамический диапазон 107.
3. Использование двух кремниевых детекторов различных размеров (с площадью чувствительной поверхности 5 и 250 мм2) позволяет получить разную чувствительность к фотонному излучению и расширить динамический диапазон устройства до 109.
4. Компактное, то есть максимальное близкое друг к другу, размещение детекторов на одной подложке, которая удалена от электронного тракта и других конструктивных элементов, обеспечивает малую анизотропию чувствительности в телесном угле до 300°.
5. Использование в устройстве генератора импульсных сигналов со светодиодом позволяет проводить контроль работоспособности без использования ИИИ.
6. Использование внешних легкосъемных фильтров из меди толщиной 1,6 мм и 1,0 мм обеспечивает возможность контроля мощности поглощенной дозы
(Гр/час) или эквивалентной дозы (Зв/час) без увеличения предела основной относительной погрешности измерений.
Работает устройство следующим образом.
Детекторы, включенные в счетном режиме, преобразуют энергию гамма-квантов в электрический заряд, который усиливается, преобразуется в импульс напряжения и подается на селектор амплитуды. На выходе селектора амплитуды формируется сигнал по длительности и амплитуде, усиливается магистральным усилителем по мощности и поступает на выходной разъем устройства.
В режиме контроля функционирования, при подаче на вход устройства напряжения постоянного тока от 5 В до 12 В, включается генератор импульсных сигналов, к выходу которого подключен светодиод, и на выходах устройства появляются сигналы со скоростью счета 1500±500 с-1.
Литература
1) http://www.pzi.ru/ ОАО «Пятигорский завод «Импульс»
(2) http://www.sniip.ru/produkt/bdrg-17sl.htm ОАО «НИЦ СНИИП»
(3) http://www.sniip.ru/produkt/bdrg-15s.htm ОАО «НИЦ СНИИП»
Claims (3)
1. Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения, состоящее из металлического корпуса, содержащего детектор и комбинированный узел, состоящий из печатной платы с электронными схемами; фильтра и узла питания, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит еще один детектор, оба детектора выполнены из кремния и имеют площадь чувствительной поверхности 5 и 250 мм2 и толщину 0,3 мм; комбинированный узел содержит два импульсных усилителя с короткой постоянной формирования, составляющей 0,2 мкс, два селектора амплитуды, настроенных на формирование логических импульсов длительностью не более 2 мкс; устройство также содержит генератор импульсных сигналов, к выходу которого подключен светодиод; узел детекторов, комбинированный узел и узел питания закреплены на шасси, к которому со стороны выходного разъема закреплен фланец из изолирующего материала; фильтр, фиксируемый к узлу детекторов, выполнен легкосъемным из меди.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для контроля мощности поглощенной дозы Гр/ч используется фильтр толщиной 1,6 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008147026/22U RU82347U1 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008147026/22U RU82347U1 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU82347U1 true RU82347U1 (ru) | 2009-04-20 |
Family
ID=41018323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008147026/22U RU82347U1 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU82347U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113093261A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种用于重离子治疗装置束流终端的束诊联锁系统 |
-
2008
- 2008-11-28 RU RU2008147026/22U patent/RU82347U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113093261A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种用于重离子治疗装置束流终端的束诊联锁系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130146767A1 (en) | Radiation measuring device | |
Becker et al. | Wireless, low-cost, FPGA-based miniature gamma ray spectrometer | |
Murtas | Applications of triple GEM detectors beyond particle and nuclear physics | |
Bocci et al. | The ArduSiPM a compact trasportable software/hardware data acquisition system for SiPM detector | |
CN107219548B (zh) | 一种便携式反康普顿探测仪 | |
RU2593820C1 (ru) | Многофункциональный инновационный модульный дозиметр | |
JP2010281703A (ja) | 広域中性子束監視システムおよび検出器特性評価装置 | |
CN104076385A (zh) | γ射线辐射量检测装置及其检测方法 | |
JP2014228464A (ja) | 放射線計測装置および放射線計測方法 | |
JP2014112052A5 (ru) | ||
RU82347U1 (ru) | Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения | |
Redus et al. | Electronics for high resolution spectroscopy with compound semiconductors | |
RU82377U1 (ru) | Устройство для контроля мощности поглощенной и эквивалентной дозы фотонного излучения | |
Adloff et al. | MICROMEGAS chambers for hadronic calorimetry at a future linear collider | |
Gao et al. | Online charge calibration of LHAASO-WCDA—a study with the engineering array | |
RU2583861C1 (ru) | Детектор мононаправленного нейтронного излучения | |
JP2003057346A (ja) | 放射線モニタ装置 | |
JP2021500559A (ja) | ハウジング内に分析器を有する放射線検出装置 | |
CN102809755A (zh) | 放射线检测装置、放射线检测系统以及放射线检测方法 | |
WO2021121353A1 (zh) | 辐射探测探头及其制备方法、辐射探测芯片 | |
Baltzer et al. | A pulse-counting ionization chamber for measuring the radon concentration in air | |
Bocci et al. | A low cost network of spectrometer radiation detectors based on the ArduSiPM a compact transportable Software/Hardware Data Acquisition system with Arduino DUE | |
RU207354U1 (ru) | Установка для измерения состава пучка ионов | |
RU2640957C2 (ru) | Монитор | |
Schmidt-Foehre et al. | Commissioning of the New Online-Radiation-Monitoring-System at the New European XFEL Injector with First Tests of the High-Sensitivity-Mode for Intra-Tunnel Rack Surveillance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20101129 |