SU168805A1

SU168805A1 - IONIZATION AND MECHANICAL CAMERA FOR REGISTRATION OF NUCLEAR RADIATIONS

Info

Publication number: SU168805A1
Application number: SU873017A
Authority: SU
Original assignee: О. А. здриков , В. Н. Демидович

Description

В р де случаев при измерении интенсивности излучени или мощности дозы целесообразно преобразование ионизационного посто нного тока от ионизационной камеры в гармонический или импульсный сигнал.In some cases, when measuring radiation intensity or dose rate, it is advisable to convert the ionization direct current from the ionization chamber into a harmonic or pulse signal.

Известны устройства, в которых это осуществл ют или с помощью динамического конденсатора , или способом «зар дка-разр дка.Devices are known in which this is accomplished either by means of a dynamic capacitor or by a charge-discharge method.

Предлагаема ионизационно-механическа камера дл регистрации дерных излучений отличаетс от известных тем, что, с целью преобразовани ионизационного тока в имлульсный сигнал, в межэлектродную область камеры введена сферическа частица с провод щей поверхностью, соверщающа колебани между электродами под действием сил электрического пол и силы собственной т жести .The proposed ionization-mechanical chamber for registering nuclear radiations differs from those known in that, in order to convert the ionization current into an impulse signal, a spherical particle with a conducting surface is introduced into the interelectrode region of the chamber, oscillating between the electrodes under the action of electric field forces and its own forces. tinplate

Дл проведени измерений в воздухоэквивалентной среде или в воздухе введенна в межэлектродную область камеры сферическа частица подвещена на нити из изолирующего материала и соверщает колебани под действием сил электрического пол .For measurements in an air-equivalent medium or in air, a spherical particle introduced into the interelectrode region of the chamber is placed on a string of insulating material and oscillates under the action of an electric field.

С целью измерени интенсивности нейтронных потоков, на межэлектродные стенки камеры нанесен слой дел щегос под- действием нейтронов изотопа, например, урана-235.In order to measure the intensity of neutron fluxes, a layer of an isotope, such as uranium-235, is deposited on the interelectrode walls of the chamber.

камера дл измерени интенсивности излучени в бесстеночной воздухоэквивалентной среде.a chamber for measuring the intensity of radiation in a wallless air-equivalent medium.

Камера (фиг. 1) состоит из верхнего 1 и нижнего 2 электродов, стенки из изолирующего материала 3. В камеру номещена сферическа частица 4 с провод щей поверхностью. Камера (фиг. 2) имеет расположенные параллельно друг другу пластинчатые электроды 5 и 6.The chamber (Fig. 1) consists of the upper 1 and lower 2 electrodes, the wall of insulating material 3. A spherical particle 4 with a conducting surface is placed in the chamber. The camera (Fig. 2) has parallel plate electrodes 5 and 6.

В межэлектродную область камеры введена сферическа частица 7, имеюща электропроводную поверхность (диаметр частицы 0,01 -10 мм), соверщающа колебани наA spherical particle 7, having an electrically conductive surface (particle diameter of 0.01-10 mm), is introduced into the interelectrode region of the chamber.

нити 8 из изолирующего материала между электродами под действием кулоновских сил и силы собственной т жести. Частота колебательного движени частицы зависит от зар да последней и от напр женности электрического пол между электродами, поэтому в случае сохранени посто нства этих величин среднее значение частоты также будет посто нным . Если в цепь схемы включить нагрузочноеyarns 8 of insulating material between the electrodes under the action of Coulomb forces and the force of own gravity. The frequency of the oscillatory motion of a particle depends on the charge of the latter and on the intensity of the electric field between the electrodes, therefore, if these values remain constant, the average value of the frequency will also be constant. If the circuit circuit include load

сопротивление , то при перезар дке частицы на электроде, через R потечет ток перезар дки , создающий импульс напр жени , амплитуда которого зависит от зар да частицы, величины нагрузочного сопротивлени R и Радиоактивное излучение, попадающее в межэлектродную область «амеры, будет ионизировать рабочую среду камеры, вследствие чего зар д частицы будет уменьшатьс из-за нейтрализации ионами воздуха. Это приведет к уменьшению кулоновских сил, действуюш,их на частицу, i, следовательно, уменьшению частоты колебаний частицы. Одновременно с уменьшением частоты колебаний умеиьшаетс амнлитуда имнульса, выдел ющегос на нагрузочном соиротивлеинн, котора линейно св зана с интенсивностью излучени (мощностью дозы). При облучении межэлектродного объема в цепи будет течь ионизационный ток, величина которого зависит от интенсивности излучени . В то же врем частота колебаний частицы также однозиачно св зана с интенсивностью ионизирующего излучени независимо от его нрироды. После соответствующей градуировки по частоте колебаний или амплитудам нмнульсов измер ют интенсивность излучени или непосредственно мощность дозы радиоактивного излучени . : В случае проведени измерений в бесстеночной воздухоэквивалентиой среде или в самом воздухе дЛ избежани «хода с жесткостью камера выполнена без передней стенки , а электроды и колеблющуюс частицу изготовл ют из воздухоэквнвалентного материала , причем частица подвешена на нити из изолирующего материала. Длину нити выбирают так, чтобы угол отклонени ее от положени равновеси ф был мал н выполн лось условие: . Под действием ионизирующего излучени величина кулоновской силы, действующей на частицу, будет уменьшатьс , причем при определенной степени ионизации газа колебани частицы вообще нрекрат тс . При прекращении колебаний достаточно повысить напр жение питани , чтобы оии возобиовились. Таким образом, может быть осуществлено иереключеиие диапазонов. В случае измерени интенсивности нейтронных потоков стенки датчика покрывают тонким слоем дел щегос изотопа, иапрнмер, U235 при этом часть осколков делени и гамм -квантов будет попадать во внутренний объем камеры и производить ионнзацию газа. Большие потоки нейтронов регистрируют по ионизации производимой ими непосредственно в газе, который в этом случае должен состо ть из водородсодержащих веществ. Предмет изобретени 1. Ионизационно-механическа камера дл регистрации дерных излучений, содержаща систему из положительного и отрицательного электродов, отличающа с тем, что, с целью преобразовани иоиизацнонного тока в нмиульсный сигнал, частота и амнлнтуда которого вл ютс функци ми интенсивности излучени , в межэлектродиую область камеры введена сферическа частица с провод щей поверхностью, совершающа колебани между электродами под действием сил электрического пол и силы собственной т жести. 2.Камера по п. 1, отличающа с тем, что, с целью проведени измерений в воздухоэквивалентной среде или в воздухе, введенна в межэлектродную область камеры сферическа частица, подвешена на нити из изолирующего материала и совершает колебани под действием сил электрического пол . 3.Камера по п. 1, отличающа с тем, что, с целью измерени интенсивности нейтронных потоков, на межэлектродные стенки камеры нанесен слой дел щегос под действием нейтронов изотопа, например, урана-235.If a particle is recharged on an electrode, a recharge current flows through R, creating a voltage pulse whose amplitude depends on the particle charge, the load resistance R and the radioactive radiation falling into the interelectrode region of the chamber. whereby the charge on the particle will decrease due to neutralization with air ions. This will lead to a decrease in the Coulomb forces, acting on them on the particle, i, therefore, reducing the frequency of oscillation of the particle. Simultaneously with a decrease in the frequency of oscillations, the amplitude of the impulse released on the load coproduct, which is linearly related to the radiation intensity (dose rate), decreases. When the interelectrode volume is irradiated, an ionization current will flow in the circuit, the value of which depends on the intensity of the radiation. At the same time, the frequency of oscillation of a particle is also monoacly associated with the intensity of ionizing radiation, regardless of its nature. After a corresponding graduation in terms of the oscillation frequency or amplitude of nm pulses, the radiation intensity or the radiation dose rate itself is measured directly. : In the case of measurements in a wallless air equivalence medium or in the air itself, to avoid “stroke with rigidity, the chamber is made without a front wall, and the electrodes and the oscillating particle are made of air equivalent material, and the particle is suspended from a string of insulating material. The length of the thread is chosen so that its angle of deviation from the equilibrium position f is small and the condition:. Under the action of ionizing radiation, the magnitude of the Coulomb force acting on the particle will decrease, and with a certain degree of gas ionization, the particle oscillates altogether. When the oscillations cease, it is enough to increase the voltage of the power supply in order to resist. Thus, the range selection can be implemented. In the case of measuring the intensity of neutron fluxes, the walls of the sensor are covered with a thin layer of the divisible isotope, an impregnator, U235, and part of the fission fragments and gamma quanta will fall into the internal volume of the chamber and produce gas ionization. Large neutron fluxes are recorded by the ionization of the gas they produce directly in the gas, which in this case should consist of hydrogen-containing substances. The subject matter of the invention 1. A mechanical ionization chamber for detecting nuclear radiation, containing a system of positive and negative electrodes, characterized in that, in order to convert its own current into a pulse signal, the frequency and amnlitude of which are functions of the radiation intensity, into the interelectrode region A spherical particle with a conducting surface is introduced into the chamber, oscillating between the electrodes under the action of an electric field force and the force of its own gravity. 2. The camera according to claim 1, characterized in that, in order to carry out measurements in an air-equivalent medium or in air, a spherical particle introduced into the interelectrode region of the chamber is suspended on a string of insulating material and oscillates under the action of an electric field force. 3. The chamber according to claim 1, characterized in that, in order to measure the intensity of neutron fluxes, a layer divisible by an isotope, such as uranium-235, is applied to the interelectrode walls of the chamber.

JJ

RuRu

Фиг IFIG I

, 1. , one.