SU1127462A1 - Low-voltage proportional counter of radioactive radiation - Google Patents

Low-voltage proportional counter of radioactive radiation Download PDF

Info

Publication number
SU1127462A1
SU1127462A1 SU560461671A SU461671A SU1127462A1 SU 1127462 A1 SU1127462 A1 SU 1127462A1 SU 560461671 A SU560461671 A SU 560461671A SU 461671 A SU461671 A SU 461671A SU 1127462 A1 SU1127462 A1 SU 1127462A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
counter
low
voltage
radioactive radiation
neutrons
Prior art date
Application number
SU560461671A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Б. Дмитриев
Ю.М. Толченов
В.Г. Чайковский
Л.С. Эйг
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1614
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 Предприятие П/Я А-1614 filed Critical Предприятие П/Я А-1614
Priority to SU560461671A priority Critical patent/SU1127462A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1127462A1 publication Critical patent/SU1127462A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

1. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ с низковольтным неон-арroHOBbJM наполнением, отличающийс  тем, что, с целью получени  коэффициента газового усилени , не завис щего от приложенного напр жени , счетчик работает в режиме стабильного коронного разр да. 2. Счетчик по п. 1, отличающийс  тем, что дл  регистрации медленных нейтронов он имеет покрытие, выполненное из веществ, дающих при взаимодействии с нейтронами  дерную реакцию, сопровождающуюс  вьтетом сильноионизирующих частиц,1. LOW-VOLTAGE PROPORTIONAL RADIOACTIVE RADIATION COUNTER with low-voltage neon-aproHOBbJM filling, characterized in that, in order to obtain a gas gain factor not dependent on the applied voltage, the meter operates in a stable corona mode. 2. The counter according to claim 1, characterized in that for the registration of slow neutrons it has a coating made of substances which, when interacting with neutrons, produce a nuclear reaction accompanied by a weight of highly ionizing particles,

Description

Изобретение относитс  к области регистрации ионизирующих излучений а, именно к счетчикам ионизирующих .излучений, .и может найти применение-в  дерной энергетике, физическом эксперименте, дозиметрии. Известны пропорциональные счетчики ионизирз/тощих излучений, работающе в режиме несамосто тельного таунсендовского разр да. Их основкое свойство - пропорциональность амплитуды выходного сигнала на нагрузке счетчика величине ионизации, произведенной ионизирующей частицей в рабочем объеме счетчика. Однако также пропорциональные счетчики, работающие в режиме несамосто тельного разр да, имеют низкое значение коэффициента газового уст леии  (КГУ), требующее высокочувствительной |)ег:истрирующей аппаратуры , сильную зависимость КГУ от величины питающего напр жени , требующую стабипизации источников питани , высокое рабочее напр жение при необходимости использовани  в счетчике повыщенных давлений, например в высокочувствительных нейтронных счетчиках с гелием - 3, низкую радиационную помехоустойчивость пропорциональных счетчиков, например , при регистрации альфа-излучени  на фоне гамма-излучени . Наиболее близким к предложенному техническому решению  вл етс  пропорциональный счетчик ионизирующего изл гчени  с низковольтным неон аргоновым наполнением f2j (например , счетчики САТ-3, GAT-6, GHM-5 и др.). Общим дл  счетчиков-прототипов и предлагаемого счетчика  вл етс  пропорциональность амплитуды выходного сигнала величине пер вичной ионизации, вьщеленной в их рабочем объеме. Недостаткаг ш прототипа  вл ютс  качества, свойственные пропориуонал ным счетчикам, работающим в режиме несамосто тельного разр да, т.е. мала  амплитуда импульсов, сильна  зависимость амплитуды импульсов от питающего напр жени , высокие рабочие напр жени , низка  устойчивость по отношению к фоновому бета-гаммаизлучению . Целью изобретени   вл етс  получение коэффициента газового усилени , независ щего от приложенного напр жени . Цель достигаетс  тем, что низковольтный пропорциональный счетчик радиактивного излучени  с низковольтным неон-аргоновым наполнением работает в режиме стабильного коронного разр да. Дл  регистрации медленных нейтронов счетчик имеет покрытие , выполненное из ве:ществ, дающих при взаимодействии с нейтронами  дерную реакцию, сопро.вождающуюс  вылетом сильноионизирующих частиц . Счетчик наполнен смесью Пеннинга , например неон - аргон или гелий - орган, а к разр дному промежутку приложено напр жение, превышающее порог зажигани  стабильного коронного разр да. Через счетчик даже в отсутствие излучени  протекает флуктуирующий по величине ток, образующий на нагрузке счетчика импульсы - шумы короны. Ионизаци , созданна  в рабочем ббъеме ионизирующей частицей, вызывает всплеск тока, образующий на нагрузке рабочий импульс, амплитуда которого Пропорциональна величине первичной ионизации. КГУ в области короны при этом оказываетс  не завис щим от приложенного напр жени . Предлагаемый счетчик альфа-излучени  имеет стекл нный корпус, к торцу которого приварено металлическое кольцо, герметично заклеенное слюдой толщиной 10-11 мкм. Катодом служит тонкий слой алюмини , напыленный на стекло и слюду в вакууме. Анод - металлическа  полусфера диаметром 1 мм. Счетчик наполнен смесью Ne +0,5% Ar при общем давлении 500-600 мм рт.ст. Счетчик медленных нейтронов, выолненный в соответствии с изобреением , имеет цилиндрический корус-катод из нержавеющей стали, а внутреннюю поверхность которого анесен радиатор зар хсенных частиц лой аморфного бора плотностью кг/см. Нить - анод диаметром ,1 мм - нат нута по оси счетчика с помощью двух герметичных коварстекл нных узлов. В качестве наполнени  использована смесь Не +3% Аг ри общем давлений 400 мм рт.ст. В счетчике альфа-излучени  короа зажигаетс  при напр жении В. 3 Диапазон рабочих напр жений 300-450 Кмплитуда импульсов при изменении напр жени  практически не мен етс  и составл ет 100-120 мВ. Счетчик работает с регистрирующей схемой, имеющей пороговую чувствительность 35 мВ. Фон тамма-излучёни  интенсивностью до 50 Р не вли ет на характеристики счетчика. Напр жение зажигани  короны в нейтронном счетчике 700 В, Счетное плато имеет наклон не более 1-2% на 100 В в диапазоне 800-2000 В. Амплитуда нейтронных импульсов 200300 мВ. Порог чувствительности регистрирующей схемы должен быть 50-60 мВ. Счетчик устойчиво работает при фоне гамма-излучени  до 1000 Р. Предложенные счетчики сохран ют основное свойство пропорционального счетчика - пропорциональность выходного сигнала величине первичной ионизации, созданной в рабонем объеме счетчика. По всем остальным па2 раметрам они намного превосход т пропорциональные счетчики, работающие в режиме несамосто тельного таунсендовского разр да. Амплитуда импульсов в предложенных счетчиках достигает 100-300 мВ против 0,5-3 мВ у .пропорциональных счетчиков с несамосто тельным разр дом . Это позвол ет в 30-50 раз снизить чувствительность регистрирующей аппаратуры. Независимость амплитуды импульсов от питающего напр жени  делает ненужной стабилизацию питающего напр жени . Счетчики сохран ют работоспособность в услови х фона гамма-излучени  интенсивностью до 10001500 Р/ч по сравнению с 5-10 Р/ч у прототипа. Все перечисленные особенности коронных счетчиков упрощают и у е-п шевл ют регистрирующую аппаратуру, повышают ее эксплуатационные характеристики , расшир ют область применени  .The invention relates to the field of registration of ionizing radiation, namely, counters of ionizing radiation, and can be used in nuclear power engineering, physical experiment, dosimetry. Proportional ionization / thin radiation counters are known, operating in the non-self-similar Townsend mode. Their main property is the proportionality of the amplitude of the output signal at the counter load to the amount of ionization produced by the ionizing particle in the working volume of the counter. However, also proportional counters operating in non-self-discharge mode have a low value of gas utilization coefficient (CGS), requiring highly sensitive |: er: attriting equipment, a strong dependence of CGU on the value of supply voltage, requiring stabilization of power sources, high operating voltage the need to use increased pressure in the meter, for example, in highly sensitive neutron helium-3 counters, low radiation immunity proportional to the meter s, for example, when registering alpha radiation against a background of gamma radiation. The closest to the proposed technical solution is a proportional counter ionizing emission with a low-voltage neon argon filling f2j (for example, CAT-3, GAT-6, GHM-5 counters, etc.). Common to the prototype counters and the proposed counter is the proportionality of the amplitude of the output signal to the primary ionization implanted in their working volume. The disadvantages of the prototype are the qualities inherent in proprietary counters operating in the non-self-discharge mode, i.e. the amplitude of the pulses is small, the amplitude of the pulses is strongly dependent on the supply voltage, high operating voltages, low stability with respect to background beta gamma radiation. The aim of the invention is to obtain a gas gain factor independent of the applied voltage. The goal is achieved by the fact that a low-voltage proportional counter of radioactive radiation with a low-voltage neon-argon filling operates in the stable corona mode. To register slow neutrons, the counter has a coating made of substances that, when interacting with neutrons, produce a nuclear reaction accompanied by the emission of highly ionizing particles. The meter is filled with a Penning mixture, for example, neon - argon or helium - organ, and a voltage is applied to the discharge gap that exceeds the threshold for the ignition of a stable corona discharge. Even in the absence of radiation, a fluctuating in magnitude current flows through the counter, forming impulses — corona noise — on the counter load. Ionization, created in the working volume by an ionizing particle, causes a surge in current, forming a working impulse on the load, the amplitude of which is proportional to the primary ionization value. The CGU in the area of the corona is thus not dependent on the applied voltage. The proposed alpha radiation counter has a glass case, to the end of which a metal ring is welded, hermetically sealed with mica 10-11 microns thick. The cathode is a thin layer of aluminum deposited on glass and mica in a vacuum. The anode is a metal hemisphere with a diameter of 1 mm. The counter is filled with a mixture of Ne + 0.5% Ar with a total pressure of 500-600 mm Hg. The counter of slow neutrons, made in accordance with the invention, has a cylindrical Corus-cathode made of stainless steel, and the internal surface of which is replaced by a radiator of charged particles of amorphous boron with a density of kg / cm. The filament is an anode with a diameter of 1 mm being tensioned along the axis of the counter with the help of two hermetic, coarse-glass knots. A mixture of He + 3% Ag and a total pressure of 400 mm Hg was used as the fill. In the alpha radiation counter, the coro ignites at voltage V. 3 The range of operating voltages 300-450 The impulse amplitude hardly changes when the voltage is changed and is 100-120 mV. The meter operates with a recording circuit having a threshold sensitivity of 35 mV. Background tamma radiation intensity up to 50 R does not affect the characteristics of the counter. The corona ignition voltage in a neutron counter is 700 V, the Counting Plateau has a slope of no more than 1-2% per 100 V in the range of 800-2000 V. The amplitude of neutron pulses is 200300 mV. The sensitivity threshold of the recording circuit should be 50-60 mV. The counter works steadily with a background of gamma radiation up to 1000 R. The proposed counters retain the main property of the proportional counter - the proportionality of the output signal to the primary ionization value created in the volume of the counter. For all other parameters, they are far superior to proportional counters operating in the non-self-serving Townsend mode. The amplitude of pulses in the proposed counters reaches 100–300 mV versus 0.5–3 mV in proportional counters with non-self-sustaining discharge. This makes it possible to reduce the sensitivity of the recording equipment by 30–50 times. The independence of the amplitude of the pulses from the supply voltage makes it unnecessary to stabilize the supply voltage. The counters remain operable in the background of gamma-radiation intensity up to 10001500 R / h compared to 5-10 R / h in the prototype. All the listed features of the corona counters simplify and register the recording equipment, increase its operational characteristics, and expand the scope of application.

Claims (2)

1. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПРОПОРЦИО-1. LOW VOLTAGE PROPORTION- НАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ с низковольтным неон-аргоновым наполнением, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью полу чения коэффициента газового усиления, не зависящего от приложенного напряжения, счетчик работает в режиме стабильного коронного разрядаNAL COUNTER of RADIOACTIVE RADIATION with low-voltage neon-argon filling, with the exception of the fact that, in order to obtain a gas amplification coefficient independent of the applied voltage, the counter operates in a stable corona discharge mode 2. Счетчик поп. 1, отличающийся тем, что для регистрации медленных нейтронов он имеет покрытие, выполненное из веществ, дающих при взаимодействии с нейтро: нами ядерную реакцию, сопровождающуюся выпетом сильноионизирующих частиц, to2. Pop counter. 1, characterized in that for detecting slow neutrons it has a coating made of substances that, when interacting with neutrons, give us a nuclear reaction, accompanied by the release of strongly ionizing particles, to О) юO) y
SU560461671A 1956-07-23 1956-07-23 Low-voltage proportional counter of radioactive radiation SU1127462A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU560461671A SU1127462A1 (en) 1956-07-23 1956-07-23 Low-voltage proportional counter of radioactive radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU560461671A SU1127462A1 (en) 1956-07-23 1956-07-23 Low-voltage proportional counter of radioactive radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1127462A1 true SU1127462A1 (en) 1985-05-30

Family

ID=20436907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU560461671A SU1127462A1 (en) 1956-07-23 1956-07-23 Low-voltage proportional counter of radioactive radiation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1127462A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2592438A3 (en) * 2011-11-10 2013-09-04 General Electric Company Neutron Detector and Method for Detecting Neutrons

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2592438A3 (en) * 2011-11-10 2013-09-04 General Electric Company Neutron Detector and Method for Detecting Neutrons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Harvey et al. Scintillation detectors for neutron physics research
Bishop et al. The Cross Section for Photo-Disintegration of the Deuteron at Low Energies
US4086490A (en) Wide range neutron detection system
US4071764A (en) Gamma and alpha compensated fission chamber
US3956654A (en) Long lived proportional counter neutron detector
SU1127462A1 (en) Low-voltage proportional counter of radioactive radiation
US2657315A (en) High-energy radiation counter
US3665189A (en) Radiation counting tube of the geiger-muller type
US2821633A (en) Scintillator
US2649554A (en) Radiation indicator
Forsberg et al. Experimental limitations in microdosimetry measurements using the variance technique
JP2014153352A (en) Digital circuit having a recycling high-pressure chamber for environment monitoring
US4158774A (en) Radiation detector with improved performance characteristics
Asada et al. Decay properties of ZnS (Ag) phosphors
Ambrosen et al. A Geiger‐Müller Counter Arrangement for Biological Research1
GB890741A (en) Improvements in or relating to radiation meters
Conde et al. An argon gas scintillation counter with uniform electric field
Auxier et al. A Single Ion Detector for Measurement of &b. Upsi;-ray Ionization in Cavities
Fossan et al. Lifetimes of the 1.02-MeV State in Ne 23
Rohr et al. Proportional Fission Neutron Counters
US2888571A (en) Radioactivity measuring
Brosi et al. Decay of 8-Day Iodine 131 to a Metastable State of Xenon 131
GB950559A (en) Radiation ratemeter
Peskov Secondary processes in a gas counter. I
Thurlow Gamma and alpha compensated fission chamber