SU693487A1 - Счетчик гейгера-мюллера с экраном - Google Patents

Description

,.,.,., Л

Изобретение относитс  к области измерени   дерных излучений и рентгеновских лучей и может быть использрва но в аппаратуре дл  регистрации и измерени  мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений, а также дл  измерени  плотности потока бета-излучени  и тепловых нейтронов.

Данна  аппаратура широко примен етс  дл  дозиметрического контрол  персонала на атомных электростанци х (АЭС), при работе atoMных энергетических, рентгеровскйх, изотопнь1Х установок, где присутствует смеиганное изотропное излучение, а также дп  поиска источников . излучени  и обеспечени  раднациойной безопасности обслуживающего персонала и т. д.

Дл  регистрации указанных излучений обьганр примен етс  аппаратура, в которой в качестве детектора используютс  счетчики Гейгера-Мюллера (Г.-М.) с экраном. Экран необходим дл  вьфавнивани  неравномерности энергетической зависимости, котора  у счетчиков Г.-М. имеет значительную величину в области малых энергий (от 0,05 до 0,2 МэВ) гамма- и рентгеновскою кзлучеак.

При работе, например, на АЭС необходимо, чтобы счетчик Г.-М. обладал высокой чувствительностью к изотропному потоку не только гамма, но и к бета-излучению и к тепловым нейтронам....

Известен счегшк Г.-М., у которого экраном служит многослойный прльш Д1тшдр из разных материалов, позвол ющий выравнивать энергетическую за;вйсимость чувствительностп счетчика к гамма- и рентгеновскому излучени м . Недостатками такого устройства  вл ютс  полна  экранизаци  от жесткого бета-излучени , мала  чувст вительность к тепловым нейтронам, сложность изготовлени  и, соответственно, высока  стоимость 1.

Известен счетчик, многослойньш экран которого , имеющий также форму цилиндра, состоит из двух раздвигающихс  половинок, открывающих чувствительную пасть счетчика Г.-М., в результате чего счётчик оказьшаетс  чувствительньпи К; жесткому бета-излучению.

Claims (3)

1. . Недостатками такого устройства  вл ютс  отсутствие компенсации энергетической зависимости гама- или рентгеновского излучений при одновременной регистрации рентгеновского и бета-излучени , а также мала  чувствительность к тепловым нейтронам. Кроме этого, наличие движущихс  частей усложн ет конструкцию устройства и приводит к существенному неудобству в работе. Стоимость такого устройства высока
2. 2. Наиболее близким к изобретению по технической Сущности  вл етс  счетчик Г.-М., у которого экран вьтолнен в виде полого цилиндра из свинца с круглыми отверсти ми, расположен ными равномерно но.длине чувствительной част счетчика |
3. 3. Така  конструкци  экрана позвол ет не только выравнивать энергети гескую зависимость чувствительности счеттака к гамма- и рентгеновскому излучени м, но благодар  наличию отверстий в экране - производить регнстрацию бета-излучени . Однако в данном устройстве отверсти  диаметром 1,3 мм нри толщине экрана 1 мм выполнлют роль коллиматоров: нри увеличении угла падени , отсчитываемого от перпендикул ра к оси цилиндра, чувствительность счетчика быстро уменьщаетс , что  вл етс  серьезным недостатком данного устройства. Кроме того, нримененре свинца в качестве материала дл  экрана приводит к уменьщению эффекта компенсации энергетической зависимости в области чувствительности в области энергии 0,09 МэВ из-за пика характеристического поглощени  и k сохранению малой чувствительности счетгшка к тепловым нейтронам. Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности Г.-М. к изотропному потоку смещанного рентгеновского и гамма .излучений, жесткого бета-излучени  и тепловых Нейтронов при сохранении посто нной энергетической зависимости чувствительности к рентгеновскому и гамма-излзл{енй м. Это достигаетс  тем, что в предлагаемом счетчике отверсти  и экране выполнены в виде щелей, ориентированных как вдоль образуЕощей нш1й1щра по кра м экрана, так и пернен- . дикул рно к ней по середине экрана, а стенкн экрана изготов;1ены из материала, обладающего значением эффективного сечени  поглощени  тепловых нейтронов не менее 2500 барн например, из кадми . На чертеже показан вариант выполнени  предлагаемого устройства, содержащего экран 1 с отверсти ми 2 и 3 в вНде щелей по кра м и по середине экрана. Пунктиром внутри экрана показан счетчи1 Г.-М. Щели по обоим экрана сдвинуты друг относительНб дру rat образующа  щшиндра, на которой находитс  люба  из щелей на одном крае экрана, про ходит по середине между двум  соседними ще л ми на другом конце экрана. Щелн различньа р дов по середине экрана также сдвинуты: напротив промежутка меледу двум  щел ми расположены щели из соседних р дов. Така  форма экрана позвол ет достигнуть наиболее высокой чувствительности к изотроп- . ному потоку смеща июго излучени : щели 2, ориентирован 1ые вдоль образующей цилиндра но кра м экрана, уменьщают зависимость чувствительности счетчика от угла падени  излучени  в плоскости, проход щей через ось цилиндра , а щели 3, ориент1фованные перпевдикул рно к ннм, уменьщают зависимость чувствительности счетчика в перпендикул рной плоскости (в плоскости радиального сечени ), т.е. увеличиваетс  чувствительность счетчика к излучению, падающему под большими углами. Увеличение чувствительности счетчика к потоку тепловых нейтронов было достигнуто благодар  выбору, в ка.честве материала экрана кадми , значение эффект1нзного сеченн  поглоще1Н{  тепловых нейтронов которого составл ет около 2500 барн. При меньших значенгшх эффективного сечени  поглощени  тепловых нейтронов частота снгншюв, обусловленна  воздействием на счетчик потока тепловых нейтронов меньще предельно-допустимого уровн , не будет существе{шо превосходить уровень фона счетчика. Помимо увели11ени  гувствительностн счетчика Г.-М. к потоку тепловььх нейтронов более чем в 3 раза, применение кадми  в качестве материала дл  экрана позволило уменьщить энергетическую зависимость чувствительности . счетчика из-за отсутстви  характеристщюского ника поглощени  в рассматриваемой области рентгеновского и гамма-излут1ений. Предлагаемое устройство было изготовлено и испытано на образцах приборов в количестве 10 щгг. с бета-гамма-счетчиком СБМ-21. Кадмиевый экран выполнен с толщиной стенки 1,5 мм. Он имеет 24 щели, расположенные но кра м экрана (по 12 щелей длиной 6 мм с каждого кра  экрана) и 9 щелей длиной 9 мм по середине экрана; ширина щелей 0,6 мм. Испытани  показали, что предлагаемый счетчик Г.-М. с экраном по сравнению с прототипом обладает более высокой чувствительностью к изотропному нотоку бета-излучени  с энергией частиц более 0,5 МэВ и тепловых нейтронов . Одновременно предлагаемое устройство сохран ет высокую чувствительность к изотропному потоку рентгеновского и гамма-излучени м и nocTOHHHyib чувствительность в диапазоне энергий фотонов от 0,05 до 3 МэВ. Устройство применено в миниатюрной носимой дозиметрической аппаратуре трех типов, что позвол ло знатетельно улучнхить метрологические параметры и функциональные возможности этих приборов, а это, в свою очередь, повысило безопасность и точность измерений при работе в услови х ионизирующих излучений . В насто щее врем  дозиметрические приборы с данным устройством прошли всестороннюю проверку в различных производственных услови х на р де предпри тий атомной промыишенности . Формула изобретени  Счетчик Гейгера-Мюллера с экраном, имеющим форму полого цилиндра с отверсти ми, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности к изотропному потоку смещанного бета-, рентгеновского-, гамма- и нейтронного излучений при сохранении посто нной энергетической зависимости ЧувствительноеI

   с

   Ic

   ти к рентгеновскому и гамма-излучени ми, отверсти  в экране выполнены в виде щелей, ориентированных вдоль образующей цилиндра по кра м экрана и перпендикул рно к ней по середине экрана, а стенки экрана изготовлены из материала, обладающего значением эффективного сечени  поглощени  тепловых нейтронов не менее 2500 барн. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Панченко А. М. Некоторые дозиметрические характеристики малогабаритного счетчика СБМ-10. Атомна  энерги , т. 14, вып. 4, 1963, с. 408. 2.Патент Польши }f 72958, кл. 21 g 18/01, опубпик. 1974. 3.Улучшение хода, с жесткостью счетчика, NukJeonikjband 5, heft 1,1963, с. 39-40 (прототип ) .