SU730108A1

SU730108A1 - Log-counting ratemeter

Info

Publication number: SU730108A1
Application number: SU782699172A
Authority: SU
Inventors: С.А. Лыжин
Original assignee: Московский Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1978-11-29
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1988-09-07

Abstract

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ИНТЕНСИМЕТР, содержавший ионизационнз камеру, источник высокого напр жени , усилитель и логари4 шческий измеритель среднего тока, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерени нейтронного потока в присутствии интенсивного гамма-излучени и аппаратурных шумов, он дополнительно снабжен дифференцирующим усилителем, восстановителем базового уровн , амплитудным дискриминатором и импульсным источником тока, причем выход усилител соединен с входом дифференцирующего усилител , выход которого подключен к амплитудному дискриминатору и восстановителю базового уровн , выход последнего соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилител , выход амплитудного дискриминатора подключен i к импульсному источнику тока, выход (Л которого соединен с входом логарифмического измерител среднего тока.LOGARIFMIC INTENSIMETER containing an ionization chamber, a high voltage source, an amplifier and a logarithm average current meter, characterized in that in order to extend the range of neutron flux measurement in the presence of intense gamma radiation and instrumental noise, it is additionally equipped with a differentiating amplifier level, amplitude discriminator and a pulsed current source, the output of the amplifier is connected to the input of a differentiating amplifier, the output of which is connected The unit is connected to the summing input of a differentiating amplifier, the output of the amplitude discriminator is connected i to a pulsed current source, the output (L of which is connected to the input of a logarithmic average current meter.

Description

1one

Изобретение относитс к области дерной физики, предназначено дл измерени средней частоты электрических импульсов ионизационной камеры и может быть использовано дл измерени нейтронного потока дерного реактора.The invention relates to the field of nuclear physics, is intended to measure the average frequency of the electric pulses of an ionization chamber, and can be used to measure the neutron flux of a nuclear reactor.

Известен измеритель средней час-, тоты импульсов ионизационной камеры - интенсиметр. Предварительно усиленные импульсы поступают в ин-тенсиметр , включающий формирователь импульсов, цепь с дозирующей емкостью и цепь разр да с интегрирующей емкостью.The known meter of the average frequency and the pulse of the ionization chamber is an intensimeter. Pre-amplified pulses are fed to an in- tensimeter, which includes a pulse shaper, a circuit with a metering tank, and a discharge circuit with an integrating tank.

Использование формировател и дозирующей емкости приводит к по вThe use of shaper and dosing capacity results in

лению временного интервала, в течеСО ние которого не может быть зарегистрирован последующий импульс камеры. Это влечет за собой по вление зна;чительной погрешности, когда период the time interval during which the subsequent camera pulse cannot be recorded. This entails the emergence of a significant error when the period

оо следовани импульсов камеры становитс сравнимым с этим временным интервалом.The pulse rate of the camera becomes comparable to this time interval.

Известен также интенсиметр с нелинейной характеристикой, имеющий более широкий диапазон измерени , получающийс за счет изменени уровн порога дискриминации при изменении частоты следовани импульсов ионизационной камеры.Also known is an intensity meter with a non-linear characteristic, having a wider measuring range, obtained by changing the discrimination threshold level when the pulse frequency of the ionization chamber changes.

Основными недостатками устройства вл ютс сложна функциональна св зь между выходным напр жением измерител и средней частотой импульсо камеры и низкое быстродействие при больших частотах поступлени импульсов камеры. Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому вл етс устройство дл измерени потока дерного излучени , использующее флюктуации тока от нейтронного детек тора. Устройство содержит ионизацион ную камеру, источник высокого напр жени , усилитель, логарифмический измеритель среднего тока и широкодиапазонный вьшр митель. Недостатком этого устройства вл етс погрешность, вызванна пульсаци ми источников питани , вибрационными шумами соединительных кабелей наводками промьшшенной частоты и шумами тока камеры, вызванными гаммаизлучением , котора не позвол ет измер ть нейтронные потоки меньше 10 при гамма-излучении 2,2 х102 р/ч. ,. При увеличении интенсивности гамма-излучени до 2,2-10 р/ч минималь ный предел измер емых потоков нейтро нов составл ет 10 . Целью изобретени вл етс расшид ение диапазона измер емых нейтронных потоков в присутствии интенсивных полей гамма-излучени и аппаратурных шумов. Поставленна цель достигаетс тем, что известное устройство, содержащее ионизационную камеру, источник высокого напр жени , усилитель и логарифмический измеритель среднего тока, дополнительно снабжено дифференцирующим усилителем, восстановителем базового уровн , амплитудным дискриминатором и импульсным . источником тока, причем выход усилитеел соединен с входом дифференцирзгю щего усилител , его выход подключен к амплитудному дискриминатору и восстановителю базового уровн , вькод последнего соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилител , а выход амплитудного дискриминатора (Подключен к импульсному источнику тока, выход которого соединен с входом логарифмического измерител сред него тока. Сущность изобретени состоит в том, что на больших частотах следова ни импульсов камеры благодар линей ности амплитудного дискриминатора и импульсного источника тока на выходе получаетс ток суммарной амплитуды и, следовательно, отсутствуют погрешности измерени , характерные дл схем с формировател ми и дозирующими конденсаторами . При малых частотах следовани импульсов камеры дифференцирующий усилитель увеличивает соотношение между амплитудой нейтронных импульсов и амплитудой, шумов, вызванных гамма-излучением и аппаратурными шумами, а амплитудный дискриминатор отсекает шум, вызванный гамма-излучением. На чертеже дана структурна схема описываемого устройства. Измеритель скорости счета с логарифмической характеристикой содержит ионизационную камеру 1, источник высокого напр жени 2, предварительный усилитель 3, дифференцирующий усилитель А, восстановитель базового уровн 5, амплитудный дискриминатор 6, импульсный источник тока 7 и логарифмический измеритель среднего тока 8. Ионизационна камера 1 соединена с выходом источника высокого напр жени 2 и с входом предварительного усилител 3, выход которого соединен с дифференцирующим усилителем 4. Выход усилител 4 соединен с входом восстановител базового уровн 5 и с входом амплитудного дискриминатора 6,выход восстановител базового уровн 5 соединен с входом суммировани дифференцирующего усилител 4, а выход амплитудного дискриминатора 6 - с входом импульсного источника тока 7, выход которого соединен с входом логарифмического измерител среднего тока 8. Измеритель скорости счета работает следующим образом,° В результате взаимодействи продуктов делени с газом в объеме камеры образуетс зар д, которьй под действием электрического пол собираетс на электродах камеры. Этбт зар д преобразуетс зар дочувствцтельным предварительным усилителем в скачок напр жени , а затем дифференцит уетс и поступает на вход амплитудного дискриминатора , который отсекает шумовой сигнал и импульсы помехи. Восстановитель базового уровн поддерживает выходное напр жение на выходе дифференцирующего усилитехш, с кото-.The main drawbacks of the device are complex functional relationships between the output voltage of the meter and the average frequency of the camera pulse and low speed at high frequencies of the camera pulse. The closest in technical essence to the described is a device for measuring the flux of nuclear radiation using current fluctuations from a neutron detector. The device contains an ionization chamber, a high voltage source, an amplifier, a logarithmic average current meter, and a wideband receiver. A disadvantage of this device is the error caused by pulsations of power sources, vibration noise of connecting cables at industrial frequencies and noise of the camera current caused by gamma radiation, which does not allow to measure neutron fluxes less than 10 with gamma radiation 2.2 x102 r / h. , With an increase in the intensity of gamma radiation to 2.2–10 r / h, the minimum limit of measured neutron fluxes is 10. The aim of the invention is to expand the range of measured neutron fluxes in the presence of intense fields of gamma radiation and instrumental noise. The goal is achieved by the fact that the known device containing an ionization chamber, a high voltage source, an amplifier and a logarithmic average current meter, is additionally equipped with a differentiating amplifier, a basic level reducing agent, an amplitude discriminator and a pulse one. a current source, the amplifier output is connected to the input of a differentiating amplifier, its output is connected to an amplitude discriminator and a basic level regenerator, the code of the latter is connected to a summing input of a differentiating amplifier, and the output of an amplitude discriminator (Connected to a pulsed current source whose output is connected to a logarithmic input average current meter. The essence of the invention is that at high frequencies the trace of the camera pulses due to the linearity of the amplitude diskri The output current and the pulsed current source produce a total amplitude current and, therefore, there are no measurement errors typical for circuits with shapers and metering capacitors. At low camera pulse frequencies, the differentiating amplifier increases the ratio between the amplitude of neutron pulses and the amplitude of noise caused by gamma - radiation and instrumental noise, and the amplitude discriminator cuts off the noise caused by gamma radiation. The drawing is a block diagram of the described device. The counting rate meter with a logarithmic characteristic contains an ionization chamber 1, a high voltage source 2, a preamplifier 3, a differentiating amplifier A, a restorer of basic level 5, an amplitude discriminator 6, a pulsed current source 7 and a logarithmic average current meter 8. Ionization chamber 1 is connected to the output of the high voltage source 2 and with the input of the preamplifier 3, the output of which is connected to the differentiating amplifier 4. The output of the amplifier 4 is connected to the input of the Ate a basic level 5 and with an input of amplitude discriminator 6, the output of a restorer of basic level 5 is connected to the summing input of differentiating amplifier 4, and the output of amplitude discriminator 6 is connected to the input of a pulsed current source 7, the output of which is connected to the input of a logarithmic average current meter 8. Speed meter The counting operation works as follows. As a result of the interaction of fission products with a gas, a charge is formed in the chamber volume, which under the action of an electric field collects on the electrodes of the chamber. This charge is converted by the charging preamplifier into a voltage jump, and then the differential is fed to the input of the amplitude discriminator, which cuts off the noise signal and interference pulses. The baseline restorer maintains the output voltage at the output of the differentiating amplifier, from which.

рого происходит нарастание амплитуды импульса, близким к нулю при любых скорост х счета. Сформированный таким образом импульс поступает на вход импульсного источника тока.The pulse amplitude increases close to zero at any counting rate. The pulse thus formed is fed to the input of a pulsed current source.

Средний ток импульсного источника тока измер етс логарифмическим измерителем , выходное напр жение которого пропорционально логарифму средней скорости счета ионизационной камеры.The average current of a pulsed current source is measured by a logarithmic meter, the output voltage of which is proportional to the logarithm of the average count rate of the ionization chamber.

Дл ионизационной камеры делени и потока нейтронов 10 н/смЯс допустимый уровень гамма-из.лучени составл ет 0,9-10 Р/ч, а при,потоке нейтронов 10 н/см. с допустимый For an ionization fission chamber and a neutron flux of 10 n / cmS, the permissible level of gamma radiation is 0.9-10 R / h, and at a neutron flux of 10 n / cm. with valid

flfl

гамма-излучени составл ет gamma radiation is

вень Ю р/ч. 1,3Wen Yu r / h. 1,3

Таким образом, допустимый предел уровн гамма-излучени увеличилс по сравнению с допусти Я)1м значением гамма-излучени прототипа в 600 раз, а диапазон измер емых нейтронных потоков расширилс в область меньшихThus, the permissible limit of the level of gamma radiation has increased compared to the allowable I) 1m value of the gamma radiation of the prototype by 600 times, and the range of measured neutron fluxes has expanded to smaller

значений на 4 пор дка.values for 4 times.

Опытный образец измерител обеспечивал измерение потоков нейтронов в диапазоне 10 -10 н/см2-с. Уровень гамма-излучени при испытани х составл л 10 р/ч. Вли ние пульсаций : источников питани и виброшумов кабел не сказьшались на точности измерени уровн нейтронного потока.A prototype meter provided a measurement of neutron flux in the range of 10 -10 n / cm2-s. The level of gamma radiation during the tests was 10 r / h. The effect of pulsations: power sources and cable vibra noises did not affect the accuracy of measuring the level of neutron flux.

1one

№No

.J.J

4ZD4ZD

Claims

LOGARITHMIC INTENSIMETER, containing an ionization chamber, a high voltage source, an amplifier and a logarithmic average current meter, distinguishing-