SU1166026A1

SU1166026A1 - Радиометрический блок детектировани

Info

Publication number: SU1166026A1
Application number: SU833670745A
Authority: SU
Inventors: Владимир Андреевич Гладышев; Эдуард Михайлович Иовенко; Игорь Григорьевич Прозоров
Priority date: 1983-12-01
Filing date: 1983-12-01
Publication date: 1985-07-07

Abstract

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ , содержащий высоковольтный источник питани , подключенный через гас .щйй резистор к аноду счетчика Гейгера-Мюллера,катод которого подсоединен через резистор нагрузки к об щей шине, а также.последовательно соединенные первый пороговый элемент и измеритель скорости счета импульсов , отлич,ающийс тем, что, с целью повышени точности измерени плотности потока излучени в широком диапазоне температур, в него введены второй пороговый элемент , разностный измеритель скорости счета импульсов, измеритель мертвого времени и управл емый усилитель, подключенный своим входом к катоду счетчика Гейгера-Мюллера, а выходом через измеритель мертвого времени .к управл кщему, входу высоковольтного источника питани и непосредствен- 3 но - к входам обоих пороговых элеменсл тов, выходы которых соединены с соответствующими входами разностного измерител скорости счета импульсов, подключенного своим выходом к управл ющему входу управл емого усилител . о а о tc с

Description

1

Изобретение относитс к дерному приборостроению и может быть использовано при построении радиометрических блоков детектировани , вьшолненных на основе счетчиков Гейгера Мюллера и предназначенных дл измере ни плотностей потока рентгеновского и гамма-излучений, а также бета-излу чени в широком диапазоне температур окружающей среды.

Известен радиометрический блок детектировани , содержащий высоковольтный источник питани , гас щий резистор, счетчик Гейгера - Мюллера интегрирующую цепь, состо щею из резистора нагрузки и конденсатора, пороговый каскад и индикатор Cl

Недостатком такого радиометрического блока детектировани вл етс iневысока точность измерени , обусловленн|1 зависимостью величины импульсов тока счетчика Гейгера Мюллера от напр жени питани и температуры окружающей среды, а также нестабильностью во времени и вследствие токов утечки в изол торах и конст{)уктивных узлах включени .

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс радиометрический блок детектировани , содержащий высоковольтный источник питани , подключений через гас щий резистор к аноду счетчика Гейгера Мюллера , катод которого подсоединен через резистор нагрузки к общей шине , а также последовательно соединенные первьш пороговьй элемент и измеритель скорости счета импульсов 2 J.

Недостатком известного устройства вл етс невысока точность измерени плотности потока излучени , обусловленна наличием мертвого времени у счетчика, величина которого зависит от температуры окружающей среды и напр жени питани счетчика.

Цель изобретени - повышение точности измерени плотности потока излучени в пшроком диапазоне температур .

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее высоковольтный источник питани , подключенный через гас щий резистор к аноду счетчика Гейгера - Мюллера, катод которого подсоединен через резистор нагрузки к общей шине, а также последовательно соединенные

262

первьй пороговьй элемент и измеритель скорости счета импульсов, введены второй-пороговьй элемент, разностный измеритель скорости счета импульсов , измеритель мертвого времени и управл емьй усилитель, подключенный своим входом к катоду счетчика Гейгера - Мюллера, а выходом через измеритель мертвого времени-,

к управл ющему входу высоковольтного источника питани и непосредственно - к входам обоих пороговых элементов , выходы которых соединены с соответствующими входами разностного

.измерител скорости счета импульсов, подключенного своим выходом к управл ющему входу управл емого усилител .

На фиг. 1 представлена функциональна схема радиометрического блока

детектировани ; на фиг. 2 - распределение импульсов счетчика Гейгера Мюллера по амплитудам (дифференциальный аппаратурный спектр), причем У плотность амЕьлитудного распределени ; V - амплитуда импульсов; порог амплитудной дискриминации первого порогового каскада, V - порог амплитудной дискриминации второго порогового каскада.

Радиометрический блок детектировани (фиг. 1) содержит измеритель 1 мертвого времени, высоковольтный источник 2 питани , гас щий резистор 3, счетчик 4 Гейгера - Мюллера,

резистор 5- нагрузки, управл емьй усилитель 6, пороговые элементы 7 и 8, измеритель 9 скорости счета импульсов и разностный измеритель 10 скорости счета импульсов.

Измеритель 1 мертвого времени подключен через последовательно соединенные высоковольтный источник 2 питани и гас щий резистор 3 к аноду счетчика 4 Гейгера - Моллера, катод

которого соединен с входом управл емого усшштел 6 и через резистор 5 нагрузки с общей щиной. Выход управл емого усилител 6 соединен с входами измерител 1 мертвого времени и пороговых элементов 7 и 8. Выход порогового элемента 7 подключен к входу измерител 9 скорости счета импульсов и к одному из входов разностного измерител 10 скорости сче-

та импульсов, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента 8 и выход - с управл нщим входом управл емого усилител 6.

3

Радиометрический блок детектирований работает следующим образом.

На высоковольтном источнике 2 питани устанавливаетс рабочее напр жение , которое через гас щий резистор 3 подаетс на счетчик 4 Гейгера Мюллера. При попадании измер емого излучени в рабочий объем счетчика 4 Гейгера - Мюллера в нем развиваетс разр д. Токовые импульсы счетчика 4 Гейгера - Мюллера вьдел ютс на резисторе 5 нагрузки и подаютс на вход управл емого усилител 6. Амплитудное распределение импульсов имеет характерную область - пик с узким разрешением пор дка 5-8% (фиг. 2). Усиленные управл емь1м усилителем 6 импульсы поступают на .входы измерител 1 мертвого времени и пороговых элементоз 7 и 8. Уровни (пороги) амплитудной дискриминации пороговых элементов 7 и 8 установлены соответственно на склоне пика (V ) ив максимуме пика (V) Если амплитуда импульса превышает порог дискриминации соответствующего порогового элемента 7 (или 8), то он вырабатывает нормализованный по амплитуде и длительности импульс. Измеритель 9 скорости счета импульсов измер ет количество импульсов за единицу времени, которое пропорционально плотности потока излучени , падакщего на счетчик 4 ГейгераМюллера . Разностный измеритель 10 скорости счета импульсов измер ет разницу в скорост х счета импульсов с выходов пороговых элементов 7 и 3 и по их соотношению вырабатывает си нал рассогласовани . В исходном состо нии порог дискриминации порогового элемента 7 (V ) установлен на склоне пика, а порог дискриминации порогового элемента 8 (V) установлен в максимуме пика, поэтому разница скоростей счета импульсов с выходов пороговых элементов 7 и 8 имеет настроенное значение. На выходе разностного измерител 10 скорости счета импульсов сигнал рассогласовани имеет нулевое значение . По величине сигнала рассогласовани в управл емом усилителе 6 устанавливаетс значение коэффициента усилени . При наличии возмущени , привод щего к сдвигу пика распределени относительно порогов дискриминации V и V пороговых

6026 . 4

элементов 7 и 8, например, при измерении (увеличении) амплитуды импульсов тока со счетчика 4 Гейгера Мюллера (например-, при увеличении

5 Напр жени питани ), изменитс соотношение скоростей счета импульсов на выходах пороговых элементов 7 и 8. Это изменение в разнице скоростей счета приведет к изменению величины сигнала рассогласовани на выходе измерител 10, который, воздейству на управл емый усилитель 6, изменит его коэффициент усилени (в данном случае уменьшит). Пик амf5 плитудного распределени импульсов установитс в исходное положение относительно порогов дискриминахщи (фиг, 2). Таким образом осуществл етс удержание порогов дискримина-

20 ций на амплитудном распределении, что noBbmjaeT точность измерени и упрощает конструкцию устройства, так как снижаютс требовани к стабильности напр жени высоковольтного

5 источника. Измеритель 1 мертвого времени определ ет величину мертвого времени С счетчика 4 Гейгера Мюллера , измер импульсный сигнал с выхода управл емого усилител 6.

JQ В исходном состо нии при комнатной температуре величина мертвого времени С имеет номинальное значение. Измеритель 1 мертвого времени выдает на управл емьй вход высоковольтного источника 2 питани номиналь35 ное значение напр жени управлени , по величине которого он вырабатывает номинальное рабочее напр жение

питани счетчика 4 Гейгера - Мюллера. При понижении температуры уменьшаетс

мертвое грем счетчика 4 Гейгера - Мдоллера . Это уменьшение определ ет измеритель 1 мертвого времени и, воздейству на управл ющий вход высоковольтного источника 2 питани ,

-уменьшает рабочее напр жение питани счетчика 4 Гейгера - Мюллера. При уменьшении напр жени питани счетчика 4 Гейгера - Мюллера его мертвое врем увеличиваетс . Таким

образом, обеспечиваетс автоматическа стабилизаци мертвого времени счетчика 4 Гейгера - Мюллера в широком диапазоне температур и тем самым увеличиваетс точность измерени радиометрического блока детектировани .

ИcпoльзoвaнIie изобретени обеспечивает измерение плотности потока

51

гамма-излучени в диапазоне теьтератур от до -ЗОС с точностью 1% (против 9,7% у известного), при этом врем измерени составл ет 2 с, В устройстве использован счетчик Мюллера - Гейгера типа СБМ-29, управ л емый усилитель вьшолнен на основе

1660266

микросхем типа 198УТ1Б и 198НТ5А, пороговые каскады - 198У01Б, и 134ЛБ1Б, измеритель и разностный измерители скорости счета импульсов 5 198УТ1Б и 198НТ5А, измеритель мертвого времени - 198УТ1Б, 198НТ5А, 134ИЕ5, 134ЛБ1Б и 134ТВ14.

Фиг.1

Claims

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ, содержащий высоковольтный источник питания, подключенный через гасящий резистор к аноду счетчика Гейгера-Мюллера, катод которого подсоединен через резистор нагрузки к об- щей шине, а также.последовательно соединенные первый пороговый элемент и измеритель скорости счета импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения плотности потока излучения в широком диапазоне температур, в него введены второй пороговый элемент, разностный измеритель скорости счета импульсов, измеритель ’’мертвого времени и управляемый усилитель, подключенный своим входом к катоду счетчика Гейгера-Мюллера, а выходом через измеритель мертвого временик управляющему, входу высоковольтно- _лго источника питания и непосредствен- 3 но - к входам обоих пороговых элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами разностного измерителя скорости счета импульсов, подключенного своим выходом к управляющемувходу управляемого усилителя.

SU.... 1166026

1 1166026 2