RU2158938C2 - Универсальный портативный радиометр-спектрометр - Google Patents
Универсальный портативный радиометр-спектрометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158938C2 RU2158938C2 RU98109854A RU98109854A RU2158938C2 RU 2158938 C2 RU2158938 C2 RU 2158938C2 RU 98109854 A RU98109854 A RU 98109854A RU 98109854 A RU98109854 A RU 98109854A RU 2158938 C2 RU2158938 C2 RU 2158938C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- microprocessor system
- spectrometer
- coupled
- gamma
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обнаружения и идентификации источников радиоактивных измерений. Портативный радиометр-спектрометр содержит два канала регистрации ядерных излучений, при этом гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла, сопряженного с фотоэлектронным умножителем, выход которого через усилитель первого канала и аналого-цифровой преобразователь связан с микропроцессорной системой. Нейтронный канал состоит из детектора нейтронов, связанного через усилитель второго канала и дискриминаторы с микропроцессорной системой, имеющей выходы на дисплей и ЭВМ. В портативный радиометр-спектрометр дополнительно введена система стабилизации, включающая светодиод, сопряженный с фотоэлектронным умножителем и соединенный с импульсным генератором тока, вход которого связан с выходом микропроцессорной системы, управляемый микропроцессорной системой каскад усиления и цифровой датчик температуры, выход которого связан микропроцессорной системой. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет устранения необходимости систематической калибровки гамма-канала. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области обнаружения и идентификации источников радиоактивных излучений и может быть использовано для осуществления контроля за перемещением делящихся и радиоактивных материалов, экологического мониторинга, в передвижных радиологических лабораториях, службах радиационного контроля и т.п.
В качестве аналога рассмотрим портативный индикатор ионизирующего излучения [1] , состоящий из газоразрядной трубки, узла контроля питания, схемы усиления и формирования одиночной серии импульсов, в которую введен узел контроля схемы на ложные срабатывания от помех, неисправностей и т.д. Схема усиления и формирования выполнена в виде ждущего генератора одиночной серии импульсов.
Серия импульсов индуцируется звуковым и световым индикатором. В индикатор введены импульсный детектор и зарядная цепь для ждущего режима работы.
Недостатком данного устройства является невозможность идентификации обнаруживаемых источников радиоактивных излучений.
В качестве прототипа рассмотрим устройство [2], предназначенное для спектрометрии ионизирующих излучений, имеющее 2 сцинтилляционных блока, сопряженных с фотоэлектронными умножителями, и регистрирующее как гамма-кванты, так и нейтроны.
Недостатком данного устройства является неточность измерения спектров ионизирующих излучений, вызванная температурной нестабильностью элементов устройства.
Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно - устранение необходимости систематической калибровки гамма-канала.
Цель достигается тем, что в устройство, предназначенное для спектрометрии ионизирующих излучений, регистрирующее ядерные излучения, содержащее два канала регистрации ядерных излучений, при этом гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла, сопряженного с фотоэлектронным умножителем, выход которого через усилитель гамма-канала и аналого-цифровой преобразователь связан с микропроцессорной системой, в состав гамма-канала дополнительно введена система стабилизации, включающая светодиод, сопряженный с фотоэлектронным умножителем и соединенный с импульсным генератором тока, вход которого связан с выходом микропроцессорной системы, управляемый микропроцессорной системой каскад усиления, расположенный между усилителем гамма-канала и его аналого-цифровым преобразователем, и цифровой датчик температуры, выход которого связан с микропроцессорной системой, а нейтронный канал состоит из детектора нейтронов, связанного через усилитель второго канала и дискриминаторы с микропроцессорной системой, имеющей выходы на дисплей и ЭВМ.
На чертеже представлена блок-схема устройства, где:
1 - сцинтилляционный кристалл,
2 - ФЭУ,
3 - усилитель первого канала,
4 - АЦП,
5 - микропроцессорная система,
6 - детектор нейтронов,
7 - усилитель второго канала,
8 - дискриминаторы,
9 - дисплей,
10 - светодиод,
11 - импульсный генератор тока,
12 - управляемый каскад усиления,
13 - цифровой датчик температуры.
1 - сцинтилляционный кристалл,
2 - ФЭУ,
3 - усилитель первого канала,
4 - АЦП,
5 - микропроцессорная система,
6 - детектор нейтронов,
7 - усилитель второго канала,
8 - дискриминаторы,
9 - дисплей,
10 - светодиод,
11 - импульсный генератор тока,
12 - управляемый каскад усиления,
13 - цифровой датчик температуры.
Прибор имеет два встроенных канала регистрации ядерных излучений: гамма и нейтронный.
Гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла 1, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 2, усилителя 3, управляемого каскада усиления 12, светодиодной системы стабилизации.
Световые вспышки, образующиеся в кристалле 1, при прохождении ядерного излучения, регистрируются ФЭУ 2, усиливаются усилителем 3, дополнительным каскадом 12 и подаются на вход амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП) 4.
Стабилизация гамма-канала осуществляется по реперному пику, образующемуся в гамма-спектре при засветке ФЭУ световыми импульсами от специального светодиода 10. Светодиод запитывается импульсным генератором тока 11, управляемым микропроцессорной системой 5. Микропроцессорная система определяет положение реперного пика и затем поддерживает его положение в заданных пределах путем управления по специальной программе коэффициентом усиления управляемого каскада 12 с учетом данных температурного датчика 13.
Нейтронный канал содержит детектор 6 в виде трубок, помещенных в замедлитель из полиэтилена. Сигналы детекторов усиливаются усилителем 7, отбираются по амплитуде с помощью дискриминаторов 8 и далее обрабатываются микропроцессорной системой 5.
В результате введения системы стабилизации появилась возможность проводить идентификацию радиоактивных источников в широком диапазоне температур и входных загрузок без применения внешней ЭВМ и дополнительных калибровок по энергии.
Проведенные испытания подтвердили возможность идентификации устройством изотопов Am-241, Ba-133, Co-57, Co-60, Cs-137, K-40, Mn-54, Sn-113, Th-232, U-235, U-238 в диапазоне температур от -20oC до +50oC.
Литература
1. А.С. 1764432 от 20.04.91.
1. А.С. 1764432 от 20.04.91.
2. Патент RU 2071089 C1.
Claims (1)
- Универсальный портативный радиометр-спектрометр, регистрирующий ядерные излучения, отличающийся тем, что содержит два канала регистрации ядерных излучений, при этом гамма-канал состоит из сцинтилляционного кристалла, сопряженного с фотоэлектронным умножителем, выход которого через усилитель гамма-канала и аналого-цифровой преобразователь связан с микропроцессорной системой, в состав гамма-канала дополнительно введена система стабилизации, включающая светодиод, сопряженный с фотоэлектронным умножителем и соединенный с импульсным генератором тока, вход которого связан с выходом микропроцессорной системы, управляемый микропроцессорной системой каскад усиления, расположенный между усилителем гамма-канала и его аналого-цифровым преобразователем, и цифровой датчик температуры, выход которого связан с микропроцессорной системой, а нейтронный канал состоит из детектора нейтронов, связанного через усилитель второго канала и дискриминаторы с микропроцессорной системой, имеющей выходы на дисплей и ЭВМ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98109854A RU2158938C2 (ru) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Универсальный портативный радиометр-спектрометр |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98109854A RU2158938C2 (ru) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Универсальный портативный радиометр-спектрометр |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98109854A RU98109854A (ru) | 2000-02-27 |
| RU2158938C2 true RU2158938C2 (ru) | 2000-11-10 |
Family
ID=20206387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98109854A RU2158938C2 (ru) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Универсальный портативный радиометр-спектрометр |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2158938C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820977B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-10-26 | Steve Beer | Methods and apparatus for improved gamma spectra generation |
| US7847260B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-12-07 | Dan Inbar | Nuclear threat detection |
| US8173970B2 (en) | 2005-02-04 | 2012-05-08 | Dan Inbar | Detection of nuclear materials |
| EA035318B1 (ru) * | 2016-01-26 | 2020-05-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Радатех" | Способ температурной стабилизации параметров сцинтилляционного детектора на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя при регистрации гамма-излучения и устройство для его осуществления |
-
1998
- 1998-05-19 RU RU98109854A patent/RU2158938C2/ru active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820977B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-10-26 | Steve Beer | Methods and apparatus for improved gamma spectra generation |
| US7847260B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-12-07 | Dan Inbar | Nuclear threat detection |
| US8143586B2 (en) | 2005-02-04 | 2012-03-27 | Dan Inbar | Nuclear threat detection |
| US8173970B2 (en) | 2005-02-04 | 2012-05-08 | Dan Inbar | Detection of nuclear materials |
| EA035318B1 (ru) * | 2016-01-26 | 2020-05-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Радатех" | Способ температурной стабилизации параметров сцинтилляционного детектора на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя при регистрации гамма-излучения и устройство для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4862004A (en) | Radiation dose measuring method and apparatus with nuclide discrimination function | |
| US8084748B2 (en) | Radioactive material detecting and identifying device and method | |
| CN101019041A (zh) | 放射线方向性检测器和放射线监测方法及装置 | |
| Stoykov et al. | A SiPM-based ZnS: 6LiF scintillation neutron detector | |
| US4092539A (en) | Radiation monitor | |
| Park et al. | Ambient dose equivalent measurement with a CsI (Tl) based electronic personal dosimeter | |
| EP0387800A3 (en) | Gamma camera device | |
| Kim et al. | Development of a wireless radiation detection backpack using array silicon-photomultiplier (SiPM) | |
| RU2158938C2 (ru) | Универсальный портативный радиометр-спектрометр | |
| KR100654948B1 (ko) | 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드를 사용한 포스위치센서를 이용하여 베타선과 감마선 동시 자동 측정 및 핵종판별 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법 | |
| CN114167473A (zh) | 一种复杂环境个人剂量当量测量*** | |
| CN115236720A (zh) | 一种多种类射线探测装置 | |
| Giha et al. | Readout electronics of a handheld dual particle imager | |
| US4101769A (en) | Method for direct measurement of beta-ray absorbed dose rate and an instrument therefor | |
| Bocci et al. | A low cost network of spectrometer radiation detectors based on the ArduSiPM a compact transportable Software/Hardware Data Acquisition system with Arduino DUE | |
| RU98109854A (ru) | Универсальный портативный радиометр-спектрометр | |
| Palazzolo et al. | A beta spectrometer for monitoring environmental matrices | |
| CN217305555U (zh) | 大辐射场伽马能谱在线测量装置 | |
| Bandasak et al. | Development of a portable real-time radiation detector and discriminator | |
| Pu et al. | Solid scintillator based neutron fluctuation measurement on EAST tokamak | |
| Spector et al. | Scintillator fiber optic long counter response to neutrons from 0.5–15.1 MeV | |
| Katsis et al. | Development of a wireless radioactive material sensor network | |
| Zhang et al. | A novel MPPC-based detection method for wide range X/γ radiation dose rate measurement | |
| Fioretto et al. | CsI (Tl) scintillators as γ-ray detectors for the identification of hidden explosives | |
| Wei et al. | New method to eliminate single photon in liquid scintillation counting |