SU441491A1 - Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes - Google Patents

Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes

Info

Publication number
SU441491A1
SU441491A1 SU1836139A SU1836139A SU441491A1 SU 441491 A1 SU441491 A1 SU 441491A1 SU 1836139 A SU1836139 A SU 1836139A SU 1836139 A SU1836139 A SU 1836139A SU 441491 A1 SU441491 A1 SU 441491A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
energy
radiation
detectors
spectrometry
power pulsed
Prior art date
Application number
SU1836139A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Павлович Грумбков
Наталия Симоновна Гусева
Юрий Михайлович Иванов
Игорь Михайлович Посылин
Роза Александровна Солодихина
Валерий Алексеевич Цыганков
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии
Priority to SU1836139A priority Critical patent/SU441491A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU441491A1 publication Critical patent/SU441491A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области  дерной геофизики. Обычно энергетический спектр мощных импульсных генераторов рентгеновского излучени , испускающих 10°-10 гамма-квантов за 10-200 нсек, определ ют с помощью аппаратуры классическим методом поглощени . При этом интервал энергий раздел ют на п участков и детектором полного поглощени , например сцинтилл ционным, провод т п измерений с разными фильтрами, имеющими различную величину произведени  nd коэффициента поглощени  на толщину фильтра. Име  п независимых измерений, составл ют систему п линейных уравнений с п неизвестными. Решение этой системы дает интенсивность излучени  в п интервалах энергий. Такого рода аппаратура  вл етс  единственной практически реализуемой дл  измерени  энергетического спектра излучени  мощных импульсных генераторов гамма-квантов, однако с ее помощью можно проводить измерени  лищь в том диапазоне энергий, в котором наблюдаетс  резкое изменение коэффициента поглощени  в зависимости от энергии. В противном случае система уравнений не будет независимой. При использовании , например, свинца в качестве материала фильтра реальный измер емый спектр распростран етс  до энергий 0,5-0,7 Мэв. Кроме того, измерени  с помощью такой аппа ратуры достаточно трудоемки, а сама аппаратура имеет больщую нестабильность интегрального и спектрального выходов от импульса к импульсу. Наблюдаетс  также дрейф во времени, поэтому с каждым фильтром необходимо проводить большое количество измерений и брать среднее значение. В результате можно получить лишь грубо усредненное значение энергетического спектра. Невозможно определить изменение спектрального распределени  от импульса к импульсу и во времени. Цель изобретени  - обеспечение измерени  энергетического спектра рентгеновского излучени  за каждый импульс излучени  с непосредственной регистрацией спектра на экране осциллографа или другого регистрирующего прибора. Цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено дополнительно детекторами. так что их общее количество равно количеств фильтров, а выходы детекторов через операционные усилители соединены с регистрирующим устройством. Измерение осуществл етс  следующим образом . Весь спектр излучени  апроксимируют п спектральными лини ми. На одинаковом рассто нии от источника располагают п детекторов , перед каждым из которых иаходитс  фильтр с определенной кратностью ослаблени  излучени . Детекторы регистрируют суммарную энергию потока излучени  в импульсе и отрегулированы так, чтобы при отсутствии фильтров на выходе всех детекторов импульсы напр жени  имели одинакову о амплитуду- . Тогда при измерении с фильтрами на выходе каждого детектора будет сигнал Uj, пропорциональный энергии Wj импульса излучени , поглощенной детектором, имеющим фильтр с номером /. Если , - энерги  г-й спектральной линии, /V,- - количество первичных гамма-квантов с энергией ,, GU - коэффициент , учитывающий телесный угол, кратность ослаблени  j-й спектральной линии фильтром с номером / и эффективность детектора дл  гамма-квантов с энергией Ег, то указанные величины св заны между собой соотношени ми Uj.kW. iNfl, где k - коэффициент пропорциональности. Таким образом, получают систему п линейных уравнений с л неизвестными. Коэффициенты ajj определ ют из соотношени  - ( 4; где 8j(i) -эффективность регистрации /-м детектором гамма-квантов с энергией Ei, Wj - телесный угол, под которым просматриваетс  /-Й детектор; j(Ei)-коэффициент поглощени  /-М фильтром гамма-квантов с энергией ЕС, dj - толщина /-ГО фильтра. Дл  упрощени  расчетов целесообразно примен ть детектор полного поглощени  со стопроцентной регистрацией гамма-кванто 5 в нужном энергетическом диапазоне и использовать коллимацию детекторов с одинаковым углом коллимации. В этом случае коэффициенты uij определ ютс  следующим образом: a,.(3) Остальные сомножители вход т в значение посто нного коэффициента k. Решение системы уравнений (I) имеет вид E,N, ( 1) где Ло -детерминант системы уравнений (1); Aij - адъюнкты соответствующих элементов детермината Л о. Таким образом, примен   п детекторов с п разными фильтрами, получают нужный энергетический спектр за каждый импульс излучени . Как видно из выражени  (4), измерение интенсивности излучени  t-й спектральной линии сводитс  к выполнению простейших математических операций (сложению с определенным коэффициентом и с учетом знака сигналов с детекторов). Подобные действи  легко реализуютс  с помощью соответствующих операционных усилителей. Сигналы с детекторов излучени  поступают на потенциометры, с помощью которых устанавливаетс  необходимое значение коэффициента Ац/Ао. В случае необходимости изменени  знака сигнал на суммирующий усилитель поступает через фазоинвертор . В суммирующих усилител х происходит сложение амплитуд импульсов, поступающих с детекторов через соответствующие потенциометры , и в случае необходимости, через фазоинверторы . Таким образом, на выходе суммирующих усилителей получаетс  напр жение, пропорциональное интенсивности излучени  в t-м энергетическом интервале. Эти напр жени  измер ютс  пиковыми вольтметрами, либо с последовательно увеличивающейс  задержкой во времени подаютс  на вход электронного осциллографа или другого регистрирующего прибора. В этом случае полученна  на экране огибающа  характеризует нужный спектр излучени . Предмет изобретени  Устройство дл  спектрометрии мощных импульсных потоков рентгеновского излучени  в диапазоне энергий до 0,5-0,7 Мэв, содержащее детектор и набор фильтров, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  измерени  спектра излучени  за каждый импульс излучени , оно снабжено дополнительно детекторами , так что их общее количество равно количеству фильтров, а выходы детекторов через операционные усилители соединены с регистрирующим устройством.This invention relates to the field of nuclear geophysics. Usually, the energy spectrum of high-power pulsed x-ray generators emitting 10 ° -10 gamma quanta in 10-200 nsec is determined with the help of equipment using the classical absorption method. In this case, the energy range is divided into n sections and a total absorption detector, for example, scintillation, is carried out with n measurements with different filters having different values of the product nd absorption coefficient by the filter thickness. Having n independent measurements, make up a system of n linear equations with n unknowns. The solution of this system gives the radiation intensity in n energy intervals. This kind of apparatus is the only practical instrument for measuring the energy spectrum of radiation from high-power pulsed gamma-ray generators, but it can be used to measure only the energy range in which an abrupt change in the absorption coefficient is observed as a function of energy. Otherwise, the system of equations will not be independent. When using, for example, lead as a filter material, the real measured spectrum spreads to energies of 0.5-0.7 MeV. In addition, measurements using such equipment are rather laborious, and the equipment itself has a large instability of the integral and spectral outputs from pulse to pulse. There is also a drift in time, therefore with each filter it is necessary to carry out a large number of measurements and take an average value. As a result, only a roughly averaged value of the energy spectrum can be obtained. It is not possible to determine the change in spectral distribution from pulse to pulse and in time. The purpose of the invention is to provide a measurement of the energy spectrum of the x-ray radiation for each radiation pulse with the direct registration of the spectrum on the screen of an oscilloscope or other recording instrument. The goal is achieved by the fact that the proposed device is additionally equipped with detectors. so their total number is equal to the number of filters, and the outputs of the detectors through operational amplifiers are connected to a recording device. The measurement is carried out as follows. The entire radiation spectrum is approximated by n spectral lines. At the same distance from the source, n detectors are located, in front of each of which there is a filter with a certain frequency ratio of radiation attenuation. The detectors record the total energy of the radiation flux in the pulse and are adjusted so that in the absence of filters at the output of all the detectors, the voltage pulses have the same amplitude. Then, when measured with filters at the output of each detector, there will be a signal Uj proportional to the energy Wj of the radiation pulse absorbed by the detector having a filter with the number /. If, is the energy of the zth spectral line, / V, - is the number of primary gamma quanta with energy ,, GU is the coefficient taking into account the solid angle, the multiplicity of attenuation of the jth spectral line with the filter number / and the detector efficiency for gamma quanta with energy Er, then these quantities are related to each other by the relations Uj.kW. iNfl, where k is the proportionality coefficient. Thus, a system of n linear equations with l unknowns is obtained. The coefficients ajj are determined from the relation - (4; where 8j (i) is the registration efficiency by the / -th gamma-ray detector with energy Ei, Wj is the solid angle at which the / -th detector is viewed; j (Ei) is the absorption coefficient / -M filter of gamma-quanta with EC energy, dj - thickness of the i-th filter.For simplification of calculations it is advisable to use a full-absorption detector with one hundred percent recording of gamma-quanto 5 in the required energy range and use the collimation of detectors with the same collimation angle. the coefficients uij are determined as follows: a,. (3) The remaining factors are included in the value of the constant coefficient k. The solution of the system of equations (I) is of the form E, N, (1) where Lo is the determinant of the system of equations (1); Aij are adjuncts of the corresponding elements determinate L. O. Thus, using detectors with n different filters, one obtains the required energy spectrum for each radiation pulse. As can be seen from expression (4), measuring the intensity of the radiation of the t-th spectral line is reduced to performing the simplest mathematical operations (addition to a certain coefficient with the mark signals from the detectors). Such actions are easily realized with the help of appropriate operational amplifiers. The signals from the radiation detectors are sent to the potentiometers, with the help of which the necessary value of the Aq / Ao coefficient is established. If it is necessary to change the sign, the signal to the summing amplifier enters through a phase inverter. In summing amplifiers, the amplitudes of the pulses coming from the detectors through the corresponding potentiometers, and if necessary, through the phase inverters, occur. Thus, the output of the summing amplifiers is a voltage proportional to the intensity of the radiation in the tth energy interval. These voltages are measured with peak voltmeters, or with a successively increasing time delay, are applied to the input of an electronic oscilloscope or other recording device. In this case, the envelope obtained on the screen characterizes the desired radiation spectrum. Object of the Invention A device for spectrometry of high-power pulsed x-ray radiation fluxes in the energy range up to 0.5-0.7 MeV, containing a detector and a set of filters, characterized in that, in order to ensure the measurement of the emission spectrum for each radiation pulse, it is additionally equipped with detectors, so their total number is equal to the number of filters, and the outputs of the detectors through operational amplifiers are connected to a recording device.

SU1836139A 1972-10-11 1972-10-11 Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes SU441491A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1836139A SU441491A1 (en) 1972-10-11 1972-10-11 Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1836139A SU441491A1 (en) 1972-10-11 1972-10-11 Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU441491A1 true SU441491A1 (en) 1974-08-30

Family

ID=20529198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1836139A SU441491A1 (en) 1972-10-11 1972-10-11 Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU441491A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497157C1 (en) * 2012-06-08 2013-10-27 Федеральное бюджетное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of determining energy spectrum of gamma quanta
RU2566390C1 (en) * 2014-08-25 2015-10-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Gamma-scintillation inspection method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497157C1 (en) * 2012-06-08 2013-10-27 Федеральное бюджетное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of determining energy spectrum of gamma quanta
RU2566390C1 (en) * 2014-08-25 2015-10-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Gamma-scintillation inspection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1466617A (en) Method and apparatus for the determination of electron density in a part volume of a body
Neilson et al. Time of flight spectrometer for fast neutrons
US3978336A (en) Hybrid scintillation scanning apparatus
SU441491A1 (en) Device for spectrometry of high-power pulsed x-ray fluxes
JPH03123881A (en) Method and apparatus for analyzing gamma ray nuclide
RU2613594C1 (en) Method of dose rate measurement in mixed apparatus gamma-radiadion spectrum
RU2701189C1 (en) Method of determining output value of thermonuclear neutrons of a pulse source
Roulston et al. Reduced Compton effect scintillation spectrometer
Dannenberg et al. An application of optical telemetry to shock tube measurements
SU1298702A1 (en) Method of adjusting large-area scintillation detector for measuring gamma-radiation
Gerholm et al. Multi coincidence goniometer for angular correlation measurements
SU1660490A1 (en) Multipurpose radiation-monitor
JPS6127715B2 (en)
SU655895A1 (en) X-ray thickness meter
Govil et al. Half-life of the first excited state of I129
SU1605141A1 (en) X-ray meter of thickness of rolled stock
SU1045141A1 (en) Device for measuring high and ultra high voltage
Akhmetshin et al. Measuring the Radiation Energy Density of a Pulsed X-Ray Source
SU1430917A1 (en) Scintillation time-run spectrometer
SU795190A1 (en) Radiometric device
SU809021A1 (en) Device for scintillation detector circuit stabilization
JP2021032753A (en) Radioactivity analysis device
Malkar et al. Pulse shape discrimination technique in a NaI (Tl) CsI (Na) X-ray detector
SU719282A1 (en) Method of determining power of monoenergy photon radiation
RU2521290C1 (en) Device for correcting and stabilising transfer constant of scintillation detector for radioisotope devices for monitoring process parameters