UA48222C2 - СПОСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ДЖЕРЕЛА <font face="Symbol">a</font> - ЧАСТОК В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ - Google Patents
СПОСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ДЖЕРЕЛА <font face="Symbol">a</font> - ЧАСТОК В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ Download PDFInfo
- Publication number
- UA48222C2 UA48222C2 UA98105703A UA98105703A UA48222C2 UA 48222 C2 UA48222 C2 UA 48222C2 UA 98105703 A UA98105703 A UA 98105703A UA 98105703 A UA98105703 A UA 98105703A UA 48222 C2 UA48222 C2 UA 48222C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- image
- radiation
- fact
- environment
- sources
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 68
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract description 9
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 3
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003904 radioactive pollution Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical group [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/169—Exploration, location of contaminated surface areas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
- G01T1/178—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector for measuring specific activity in the presence of other radioactive substances, e.g. natural, in the air or in liquids such as rain water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Згідно з винаходом, пропонуються спосіб дистанційного виявлення джерела 14 альфа-часток у контрольованому середовищі та пристрій для реалізації цього способу. Згідно із запропонованим способом, азотовмісний газ, що заповнює контрольоване середовище 10, 30, використовується для перетворення потоку альфа-часток, що випромінюються джерелом 14 альфа-часток, в ультрафіолетове випромінювання. Відповідне ультрафіолетове зображення джерела альфа-часток формується на світлочутливій поверхні 20. Згадане зображення може бути відтворене на екрані відеомонітора і накладене на зображення контрольованої зони. Спосіб і пристрій, що пропонуються, можуть бути використані в системах захисту від радіації, а також у пристроях для контролю наявності радіоактивних газів.
Description
Опис винаходу
Зто изобретение относится к устройству и способу дистанционного обнаружения и отображения источников 2 А частиц, то есть, частиц, знергия которьхх обьічно меньше, чем 10мзв.
Изобретение может бьть использовано в области радиационной защить! для того, чтобьї обнаружить радисактивньсе источники на поверхности или внутри обьема.
Устройство, обьект изобретения, может применяться в других многочисленньїх областях, как например, вьівод из зксплуатации ядерньїх установок, операциях демонтажа и технического обслуживания, радисактивная 70 инвентаризация, операции после аварии или в качестве помощи операторам относительно следованию вьіполняемого процесса.
Изобретение также находит применения в обнаружениий утечек радиоактивньїх газов и обнаружений присутствия радисактивного газа(в частности радона) или радисактивного загрязнения в виде азрозоли.
Обьічньім образом изобретение, по существу, относится к обнаружению и определению местоположения 719 радиации сильно ионизированньіх частиц(с вьісоким линейньім переносом знергии). А излучениє является естественной радисактивностью, найболее часто происходящей во время разделения ядра, атомная масса которого больше, чем 200. Зто происходит посредством испускания А частиц, которве являются дваждь! ионизированньїми атомами гелия.
Детекторьі частиц обьічно вьідают информацию, получающуюся в результате взаймодействия частиц, которне проходят через них, с чувствительной частью последних.
Когда А частица проходит через среду, она испьітьіївает потерю знергии, по существу, благодаря ионизации и возбуждению средь, через которую она проходит. Зффект диффузии и излучения Бремстралунга оказьівается незначительньм.
Монизацию можно понимать как удаление одного или более злектронов из первоначально нейтрального с 22 атома. Удаляємьй злектрон может оставаться свободньім или может присоєдиняться к другому атому и Го) образовьівать отрицательньй ион.
Два главньїх зффекта начинают действовать во время создания зтих пар положительньх и отрицательньх ионов: около 1/3 ионизации производятся первичной ионизацией, то есть, прямьім взаймодействием с А частицами, при зтом остальнье 2/3 создаются вторичной ионизацией, производимой бьістрьіми злектронами, с испускаемьми во время первичной ионизации. Зти бьістрье злектронь! носят название "5 лучи". Га
Как указьівалось ранее, прохождение А частицьі в среде может также вьіражаться простьім возбуждением средні. сч
Атом считается возбужденньїм, когда он переходит из устойчивого знергетического состояния в состояние ее) более вьісокой знергии. Знергия возбуждения, однако, является недостаточной для удаления злектрона. 30 Обьчно знергия, расходуемая при возбужденийи, впоследствиий рассеивается либо не радиационнь!м образом, т то есть, в виде тепловой знергии колебания или смещения, или радиационньїм образом, то есть, испусканием фотонов.
Среда, в которой значительная часть поглощаемой знергии освобождается радиационньім образом через « испускание фотонов, назьівается сцинтиллятором. З 70 Следовательно, известньіе детекторьї А частиц обьічно содержат твердую или жидкую сцинтиллирующую с среду, которая допускает "преобразование" А излучения в фотоньй и систему фотоумножителя или "з чувствительную поверхность для обнаружения фотонов, испускаемьх стцинтиллятором.
Однако зти детекторьї не допускают дистанционного обнаружения источника А излучения. В сущности, свободная длина пробега А частиц в воздухе очень мала и необходимо доставлять детектор в 75 непосредственную близость от источника для того, чтобьі! проводить измерения. те Сцинтилляторь! необязательно являются твердьми телами или жидкостями. Они также могут бьїть в (ос газообразном виде.
Сцинтилляция газов, возбуждаемьх ядерньми частицами, известна с начала исследования в о радисактивности, но зто бьіло только в 1951 году, благодаря использованию фотоумножителей, что излучение ка 20 явления змиссии, связанного с прохождением частицьі внутри газа могло бьїть предпринято Грюном и
Шоппером. Годом позже К. Мюельхауз использовал газ в качестве сцинтиллятора в ядерной физике. їз Вьіполненьї многочисленньіе исследования сцинтилляторов из инертньїх газов. В сущности, в любом газе атомь! могут взаймодействовать друг с другом и таким образом передавать часть их знергии возбуждения. Если атом является сложной молекулой, передача знергиий может происходить в виде тепловой знергии колебания 99 или вращения, таким образом не создавая никакого испускания света. С другой стороньі, инертньсе газь,
ГФ) благодаря их вьісоко устойчивой злектронной структуре, могут только передавать знергию одного юю возбужденного атома к другому во время столкновения.
Мсследования показали, что воздух также имеет сцинтилляционнье свойства и что спектр воздуха, возбуждаемого источниками А излучения, составляется из ряда полос, идентичньїх полосам, наблюдаемьм в 60 спектре излучения азота.
Аргон, присутствующий в воздухе, имеет отличньюе свойства излучения, но очень низкое присутствующее количественное соотношение означает, что его вклад в люминесценцию воздуха является незначительньм.
Кислород в воздухе не излучает флуоресценцию, а наоборот действует как гасящее вещество. В сущности, даже малое количество кислорода, смешанного с газом, может препятствовать его сцинтилляционньм 65 свойствам. В качестве примера, присутствие 295 кислорода в смеси кислорода и ксенона вьізьівает уменьшение порядка 7095 амплитудь! сцинтилляции ксенона.
Воздух из-за его гасящего, свойства имеет очень низкий вьїход сцинтилляции. Вьїход сцинтилляции составляет только несколько фотонов на А частицу.
В чистом азоте число испускаемьх фотонов значительно больше, чем число фотонов, испускаемьх в воздухе. Однако, сцдинтилляционное свойство остается значительно слабьм.
Таблица 1 ниже показьшвает, что давление газа также является важньм параметром для зффекта сцинтилляции газов, в частности, азота.
Таблица 1 дает пример числа фотонов, испускаемьїх А частицей как функции давления газа 7/0 сцинтиллятора(азота) для источника излучения частиц. нн ів
Очевидно, что полное число фотонов уменьшается с повьішением давления. Зто благодаря тому факту, что при вьісоком давлений число столкновений между атомами и молекулами газа увеличиваєтся. Увеличение 720 числа столкновений вьізьівает большую потерю не радиационной знергии.
Из-за плохих сцинтилляционньх свойств азота и, в частности, воздуха и вьісокой стоимости инертньїх газов единственное использование газов в качестве сцинтилляторов ограничивается зкспериментальньми счетньіми приборами.
В статье 4). Е. КовіецАІрпа ЮОе(есіоп аз а ргоре їТог Соцпіег РгоПШегапйоп) от 12. 10. 1994 стр. 6 - 19. см -
ХРООО492095 описан способ обнаружения, которьій базируєтся на ионизации воздуха А- частицами, (о) испускаемьми в среду. Однако, ионьії должньі! переместиться в ионизационную камеру, где осуществляется их определение, т. е. источник и сцинтилятор располагаются вблизи камерні.
В ЕР - А - 0542561, (301 1/00 от 19.05.1993 предлагается изобретение для сьемки вьісокознергетического сч излучения, определения расстояния от источников излучения и определения знергии такого излучения, но в зтом изобретении не раскрьто применение воздуха или азота для преобразования А - частиц в фотонное с излучение. сч
Найболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ дистанционного обнаружения источников А частиц в окружающей среде, при котором используют газ, содержащий азот, которьій "00 заполняет окружающую среду, осуществляют преобразование А частиц, испускаемьх источниками в фотонное « излучение, и осуществляют формирование изображения фотонного излучения на фоточувствительной поверхности(5 4764677 А, 16. 08. 1988).
Недостаток описанного способа состоит в невозможности его использования для определения локализации
А - частиц на расстоянии. « дю Аналоги предлагаемого устройства заявителем не вьіявлень. -
В основу предлагаемьх изобретений поставлена задача создания таких средств для дистанционного с обнаружения источников А частиц в окружающей среде, которне позволили бьі определять локализацию А - :з» частиц на расстоянии.
Изложение изобретения.
Изобретение происходит из удивительного факта обнаруженного изобретателями, что несмотря на очень їх що плохие сцинтилляционнье свойства азота и, прежде всего, смеси азот - кислород, как например, воздуха, возможно использовать зти газьі в качестве сцинтиллятора для дистанционного обнаружения радисактивньх (ог) источников, испускающих тяжелье зараженнье частиць. з Под дистанционньім обнаружением понимается, что зто происходит на расстояний от источника, которое может бьіть очень в значительной степени больше, чем длина пробега А частиц в газе или в воздухе(которая ко 50 равна нескольким сантиметрам).
Кз в сущности, изобретение относится к способу дистанционного обнаружения источников А частиц в окружающей среде, в которой используют газ, содержащий азот, для заполнения окружающего пространства для того, чтобьї преобразовьівать А частицьі, испускаемье источником в фотонное излучение, длина волнь! которого находится, например, в ультрафиолетовом диапазоне; и в котором изображение упомянутого излучения формируется на фоточувствительной поверхности. (Ф) Хотя изображение не ограничиваеєтся случаем, где фотонное излучение имеет длину волнь! в
ГФ ультрафиолетовом диапазоне, зто излучение будет обозначаться УФ излучение в описаний, которое следует, по причинам упрощения.
Обнаружение источников А частиц отличается от простого обнаружения А частиц, особенно в том, что бо источники необязательно располагаются под детектором или близко к нему, а распределень! внутри окружающей средь. Обнаружение состоит, например, из определения и отображения в пространстве местоположения и формьї одной или более загрязненньх зон.
Зто делается возможньм благодаря изображению от УФ излучения. Ограничением расстояния по обнаружению является только поглощение УФ атмосферой, причем расстояния обнаружения простираются до б5 нескольких сотен метров, даже вообразимь! несколько километров.
Очень преимущественньм образом, особенно из-за причин стоимости, воздух может бьть использован в качестве сцинтиллирующего газа в конкретном применении.
В соответствии с одним аспектом изобретения возможно разграничить окружающую среду корпусом, по буществу, непроницаемьм для газа и со стенкой, по меньшей мере, локально прозрачной для УФ излучения.
Корпус наполняется газом, содержащим азот и на чувствительной поверхности формируется изображение от индуцируемого фотонного излучения через прозрачную стенку.
Окружающая среда, в смьісле изобретения, ограничиваєтся в зтом случае внутренним обьемом корпуса.
Зтот обьем является для зтого типа применения меньшим, чем полньій обьем помещения, в котором работают. 70 Можно зффективно учесть повьішение или уменьшение давления внутри корпуса для того, чтобьі, например, ограничить утечку газа, наполняющего его или чтобьі! избежать загрязнения. Следовательно, возможно более легко регулировать газ, заполляющий окружающую среду и влиять на его состав или, возможно, на его давление.
Когда используется чувствительная поверхность, спектр чувствительности которой расширяется за спектр /5 ультрафиолетового излучения азота, возбуждаемого А частицами, может бьіть преимущественно формировать изображение от ультрафиолетового излучения в отсутствий видимого света. Зта мера позволяет улучшить отношение сигнала к шуму изображения. Другая мера, которая позволяет улучшить изображение, состоит из формирования его через фильтр, которьій вьіборочно позволяет проходить ультрафиолетовому излучению, в частности, для длин волн, соответствующих сцинтилляции азота.
Также может бьіть преимущественньм так, чтобьі облегчить зксплуатацию дистанционной обнаруживающей системьії, формировать изображение фотонного излучения(ультрафиолетового) в присутствии. искусственного видимого света. Зтот искусственньій видимьій свет может из-за его колебательной природьі), связанной с частотой подачи злектрического тока, численно вьічитаться из полного изображения составленного из УФ изображения и видимого изображения. с
Для того, чтобьї облегчить отмечание источников на изображениий ультрафиолетового излучения, возможно наложить сетку нахождения положения на изображение. і)
Особенно интересное решение состоит из формирования также как изображения от ультрафиолетового излучения, изображения от видимого света от окружающей средьі. Зти два изображения затем могут бьть наложень! для того, чтобь! найти более легко положение источников относительно обьектов, расположенньх в. сі зо окружающей среде.
В зтом случае возможно особенно создавать изображение видимого света при искусственном освещений с окружающей средь!. с
Искусственное освещение, излучение которого чувствительно к частоте подачи тока может, в сущности, и если необходимо, вьічитаться в цифровом виде из изображения ультрафиолетового излучения, когда со чувствительньйй злемент является злектронньім датчиком. «г
Изобретение также относится к устройству для дистанционного обнаружения источников А частиц.
Устройство включает поверхность, чувствительную к ультрафиолетовому излучению, среду газообразного сцинтиллятора, которая включаєт азот и которая заполняет окружающую среду, оптическое средство формирования изображения от ультрафиолетового излучения от окружающей средь на чувствительной « поверхности. Ультрафиолетовое излучение приходит от сцинтилляции газообразной средь, которая в с возбуждается а частицами, испускаемь!ми источником или источниками.
Устройство может включать фотоаппарат, которьій снабжается чувствительной поверхностью. Зто ;» формируется, например, матрицей фотодиодов, чувствительньїх к ультрафиолетовому излучению и, возможно, к видимому свету.
Другие характеристики и преимущества изобретения будут вьіясняться из описания, которое последует, ї5» делая ссьілку на прилагаемьй чертеж, которьій дается для чисто иллюстративньх целей и которьйй является не ограничивающим. со Единственньй чертеж представляет в схематической форме злементь устройства изобретения для
ГІ обнаружения источников А излучения в окружающей среде.
Единственньй чертеж показьввает помещение, одна из стен 12 которого имеет один или более источников 14 ю А излучения.
Із Зто, например, радисактивное загрязнение. А частицьї, испускаемье источником, бьістро останавливаются воздухом в помещений 10. Купол, окружающий источник, указьівает схематически максимальную среднюю амплитуду А частиц и разграничиваєт зону, назьіваемую "зоной сцинтилляционного зффекта" 16. 5Б Внутри зтой зонь 16 А частиць! взаимодействуют с атомами азота для того, чтобь! вьізвать сцдинтилляцию.
Сцинтилляция вьіражаєется испусканием ультрафиолетовьіїх фотонов, которье распространяются свободно (Ф, внутри помещения. В сущности, ультрафиолетовье фотоньі не показьвают фактически взаймодействия с ка газом, заполняющим помещение 10. Фотоаппарат или фотографическая камера 18, видимая в разрезе, содержит поверхность 20, чувствительную к ультрафиолетовому излучению, и оптическую систему 22 для бо формирования изображения от ультрафиолетового излучения на чувствительной поверхности 20. На практике оптическая система 22 обеспечиваєется для формирования изображения стенки 12 и зонь!ї 16 на чувствительной поверхности 20 для излучения, длина волньі которого обьічно находится между 200 и 400нм. Может бьть пригодна любая оптическая система или катадиоптрическая система, такая как например, обьектив типа УФ
МІККОВ. 65 Чувствительной поверхностью 22 может бьть фотографическая пленка или, предпочтительно, матрица злектронньїх оптических датчиков, как например, фотодиодов.
Зто может бьїіть, например, детектор типа устройства с зарядной связью(с переносом заряда) из 512 х 512 пиксел с матрицей 12,3 х 12,3см, каждая пиксела которой имеет размер 24мкм х 24мкм.
Детектор подключается к системе 24 сбора данньх и управления для детектора известного типа.
Зто может бьіть, например, контроллер типа ЗТ 138. Частота 50Гц оказьівается достаточной для проведения измерений. В сущности, поскольку свойство сцинтилляции азота создает мало фотонов, обьчно нет необходимости считьівать детектор с большей частотой. Однако для того, чтобь! вбічитать в цифровом виде влияние искусственного света, если зто требуется, может бьіть полезньім работать на более вьісоких частотах, в то время как суммируя получаемье изображения. 70 Несмотря на то, что малое количество ядерньїх явлений является вредньім для вьіявления прибором, возможно извлекать пользу из статистической природьі! появления явлений восстановления "радисактивного изображения" сцень. Сбор данньїх интегрирует сигнал суммированием большого числа грубьх или скорректированньїх изображений.
Система 24 сбора данньїх также включает средство отображения изображения, формируемого на детекторе, /5 такое как, например, монитор или видео зкран. Отображение изображений может тогда происходить в реальном времени.
Спектр чувствительности поверхности 24 соответствует, например, диапазону длин волн, распространяющемуся от 200нм до 400нм. Однако, также можно использовать поверхность, чувствительную вьіше более широкого спектра и присоединить преграждающий фильтр 23 к оптической системе 22, которьй 2о позволяет проходить только УФ излучению в пределах диапазона вьібранньйх длин волн.
В одном конкретном применениий также преймущественно возможно использовать более расширенньй спектр для чувствительной поверхности для того, чтобьї формировать, кроме того, изображение, помещения 10 от видимого света. Зто видимое изображение может бьіть также отображено на видео зкране.
Зто изображение видимого света, когда оно накладьвается на изображение УФ излучения, позволяет более с г легко идентифицировать местоположение источников А излучения, особенно относительно стен помещения или других обьектов, которне расположень в нем. і)
Благодаря системе для сбора данньїх и управления детектором возможно суммировать в цифровом виде или вьчитать данньюе, соответствующие изображению видимого света и изображению ультрафиолетового излучения. Также возможно вьічитать отдельно записанньй "базовьій шум" из изображения. с зо Система сбора данньїх и управления также позволяет модифицировать чувствительность и разрешение изображений или увеличивать все или часть изображения. с
Кислород присутствующий в воздухе, имеет отрицательное действиє на сцинтилляционное свойство азота, су содержащегося в воздухе. Как показьивает фигура, для того, чтобьі ограничить зто действие, возможно разграничить меньшую окружающую среду внутри помещения, в которой возможно легче регулировать смесь со з5 Газа, окружающего источник. «г
Следовательно, корпус 30, по существу, непроницаемьй для газа, размещается в помещений 10 в месте, где предполагается наличие источника А частиц, которое желают обнаружить. В случае фигурь! корпус 30 прислонен к стене 12 и разграничивает пространство обьема меньшего, чем обьем помещения 10. Зто пространство затем составляет окружающую среду в контексте изобретения, внутри которой должен бьть « расположен источник. Зтот корпус может преимущественно составляться из камерь! с перчатками или из в с защитного корпуса с внутренними стенками, загрязнение которьїх желают исследовать.
Корпус имеет размерь, которье больше, чем максимальная средняя длина пробега А частиц в газе, то есть, ;» больше, чем размерь зоньі 16 сцинтилляционного зффекта.
Генератор 32 азота подключается к корпусу ЗО для увеличения содержания азота внутри корпуса. Газь другие, чем азот, такие как определеннье инертньсе газьї подобно Аг, Мі, Кг и Хе или любая смесь зтих газов ї5» могут также бьїть вдуть в корпус ЗО так, чтобьї улучшить сцинтилляционное свойство.
Также возможно удалить, по меньшей мере, часть кислорода, содержащегося в корпусе 30, вьізььіванием со реакции горения или катализированного окисления. Корпус вьіполняется из материала прозрачного для УФ
ГІ излучения или включаеєт иллюминатор 33 так, чтобь! позволить прохождение сцинтилляционньіх фотонов в 5ор фотоаппарат. о Наконец, очевидно, что благодаря устройству изобретения и его способу работьії, возможно обнаружить
Із источник А излучения на расстояниий значительно большем, чем средняя длина пробега А частиц.
В сущности, хотя расстояние, проходимое А частицей перед взаймодействием порядка нескольких сантиметров, расстояние Ї, отделяющее обнаруживаемьй источник от измерительной камерь! может бьть несколько километров. Оно является регулируемь/м, особенно вьібором фокусной длинь! оптической системь!.
Как указано вьіше, устройство изобретения может найти применения для обнаружения радисактивньх (Ф, источников. Оно может бьть также вьгодно использовано для обнаружения в окружающей среде ка радисактивного газа, которьй испускает А частиць.
В качестве примера, для обнаружения утечки в цистерне, как например, цистерне перевозчике метана, бо Возможно накачать в двойную оболочку, внешнюю к цистерне, газ, содержащий источники А частиц, как например, радон и формировать изображение внутренней стенки цистернь. Зто изображение делает очевидньім обнаружение утечки, поскольку происходит сцинтилляция, вьізьіваемая взаймодействием А частиц, испускаемьх радоном, и окружающим воздухом.
Документь, цитируемьсе в описаний 65 1. Подсчет сцинтилляции в газе. К. Згглер и др., Ядерная физика и техника, апрель 1956 - С. 34 и 35. 2. Спектроскопическое исследование люминесценции, индуцируемой альфа лучом, в газах. С. Дондес,
Радиационньсе исследования 27, 1966 - С. 174 - 209.
З. Теория и практика сцинтилляционньїх подсчетов. Дж. Б. Биркс, Пергамон Пресс: - С.578 - 592.
Claims (16)
1. Способ дистанционного обнаружения источников (14) б - частиц в окружающей среде, в котором используют газ, содержащий азот, которьій заполняет окружающую среду, осуществляют преобразование сх - 70 частиц, испускаемьх источниками (14), в фотонное излучение и осуществляют формирование изображения фотонного излучения на фоточувствительной поверхности, отличающийся тем, что газ, содержащий азот, используют для преобразования сх - частиц, испускаемьх источниками (14), в ультрафиолетовое фотонное излучение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по существу непроницаемьй для газа корпус (30) заполняют 75 газом, содержащим азот, и изображение фотонного излучения формируют на чувствительной поверхности через по меньшей мере локально прозрачную для фотонного излучения стенку (32).
3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что изображение фотонного излучения формируют в отсутствие видимого света.
4. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что изображение фотонного излучения формируют Через фильтр (23), которьій вьіборочно допускает прохождение ультрафиолетового излучения.
5. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что изображение фотонного излучения формируют в присутствий искусственного видимого света.
6. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что изображение видимого света окружающей средь! дополнительно формируют. Ге!
7. Способ по п. б, отличающийся тем, что изображение видимого света создают при искусственном о освещений окружающей средь.
8. Способ по п. б, отличающийся тем, что изображение видимого света и изображение фотонного излучения накладьівают.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что воздух используют в качестве С сцинтиллятора и осуществляют преобразование її - частиц, испускаемьх источниками (14), в сч ультрафиолетовое излучение.
10. Устройство для дистанционного обнаружения источников б - частиц в окружающей среде, причем СМ устройство содержит поверхность (20), чувствительную к ультрафиолетовому излучению, среду газообразного (у сцинтиллятора, которая включает азот и которая заполняет окружающую среду, и оптическое средство (22), вьполненное с возможностью формирования изображения ультрафиолетового излучения окружающей средь! - на чувствительной поверхности.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что оно содержит корпус (30) , по существу непроницаемьй для газа и для того установленньій с возможностью очерчивания окружающей средь и снабженньй стенкой, по « меньшей мере локально прозрачной для ультрафиолетового излучения, для того, чтобьї формировать изображение излучения на чувствительной поверхности, которая располагается вне корпуса. в с
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что оно содержит фотоаппарат, причем фотоаппарат имеет "» чувствительную поверхность. "
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что чувствительной поверхностью является матрица фотодиодов.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что матрица содержит фотодиодьі), дополнительно т- чувствительнье к видимому свету. Го)
15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство для формирования изображения видимого света окружающей средні!. о
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит видеозкран для отображения ко 20 по меньшей мере одного из изображений ультрафиолетового излучения и видимого света. Ко) Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9603976A FR2746927B1 (fr) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Dispositif et procede de localisation a distance de sources alpha |
PCT/FR1997/000569 WO1997037244A1 (fr) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | DISPOSITIF ET PROCEDE DE LOCALISATION A DISTANCE DE SOURCES $g(a) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA48222C2 true UA48222C2 (uk) | 2002-08-15 |
Family
ID=9490717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA98105703A UA48222C2 (uk) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | СПОСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ДЖЕРЕЛА <font face="Symbol">a</font> - ЧАСТОК В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6281502B1 (uk) |
EP (1) | EP0890116B1 (uk) |
JP (1) | JP3869470B2 (uk) |
CA (1) | CA2250358A1 (uk) |
DE (1) | DE69717797T2 (uk) |
FR (1) | FR2746927B1 (uk) |
RU (1) | RU2188437C2 (uk) |
UA (1) | UA48222C2 (uk) |
WO (1) | WO1997037244A1 (uk) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9810434D0 (en) | 1998-05-15 | 1998-07-15 | British Nuclear Fuels Plc | Improvements in and relating to monitoring emissions |
WO2004102161A2 (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method and apparatus for material identification using characteristic radiative emissions |
US7015475B2 (en) * | 2003-05-06 | 2006-03-21 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method and apparatus for material identification using characteristic radiative emissions |
CA2568108C (en) | 2006-11-09 | 2015-10-20 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government | Standoff radiation imaging detector |
US10393914B2 (en) | 2009-02-05 | 2019-08-27 | Us Gov't Represented By Secretary Of The Navy Chief Of Naval Research | Systems and methods for detecting concealed nuclear material |
US8890077B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-11-18 | Georgia Tech Research Corporation | Remote detection of radiation |
US9494512B2 (en) * | 2011-06-02 | 2016-11-15 | Dong Ho Wu | Methods and systems for remotely detecting hazardous materials using electromagnetic energy |
US9046619B2 (en) * | 2011-12-15 | 2015-06-02 | Raytheon Company | Method and apparatus to monitor a beam of ionizing radiation |
RU2522936C2 (ru) * | 2012-10-26 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Блок детектирования альфа-частиц |
JP6062268B2 (ja) | 2013-01-31 | 2017-01-18 | 株式会社東芝 | 光検出ユニットおよびアルファ線観測装置 |
JP6049492B2 (ja) | 2013-02-18 | 2016-12-21 | 株式会社東芝 | アルファ線観測装置、アルファ線観測システムおよびアルファ線観測方法 |
JP6308514B2 (ja) * | 2013-05-01 | 2018-04-11 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 加速器用荷電粒子測定ユニット |
FR3010191B1 (fr) * | 2013-09-05 | 2017-03-03 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection de la contamination alpha d'objets |
JP6178197B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-08-09 | 株式会社東芝 | 放射線検出装置および放射線検出方法 |
JP6117071B2 (ja) | 2013-09-30 | 2017-04-19 | 株式会社東芝 | 放射線検出器および放射線検出方法 |
JP6397681B2 (ja) * | 2014-07-25 | 2018-09-26 | 株式会社東芝 | アルファ線観測装置およびアルファ線観測方法 |
CN104122574A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-29 | 公安部第三研究所 | 一种放射性物质探测设备检测***及检测方法 |
JP6386957B2 (ja) * | 2015-03-27 | 2018-09-05 | 株式会社東芝 | アルファ線観測装置及びアルファ線観測方法 |
KR102505224B1 (ko) * | 2015-05-13 | 2023-03-02 | 비엔엔티 엘엘씨 | 질화 붕소 나노튜브 중성자 검출장치 |
CN108535767B (zh) * | 2018-03-27 | 2020-10-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种α源成像测量装置 |
JP6993936B2 (ja) * | 2018-06-22 | 2022-02-04 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 遠隔作業装置の監視装置及びその監視方法 |
JP7347805B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2023-09-20 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 核物質分布測定装置 |
CN111736205A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 中国人民解放***箭军特色医学中心 | 一种α放射源光学成像检测***及其检测方法 |
US20220272207A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-08-25 | General Electric Company | Automated beam scan calibration, alignment, and adjustment |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4983834A (en) * | 1985-10-10 | 1991-01-08 | Quantex Corporation | Large area particle detector system |
JPS62238448A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Anzai Sogyo Kk | ガス濃度測定方法及びその装置 |
US5088492A (en) * | 1987-09-16 | 1992-02-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Radioactive ray detecting endoscope |
FR2652909B1 (fr) * | 1989-10-11 | 1992-03-27 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de localisation en temps reel de sources de rayonnement. |
US5286973A (en) * | 1991-11-13 | 1994-02-15 | Odetics, Inc. | Radiation mapping system |
US5587112A (en) * | 1994-09-02 | 1996-12-24 | Philadelphia College Of Pharmacy And Science | Benzazole compounds with ESIPT fluorescence |
GB9502050D0 (en) * | 1995-02-02 | 1995-03-22 | Euratom | Apparatus and method for tritium measurement by gas scintillation |
US5668593A (en) * | 1995-06-07 | 1997-09-16 | Recon/Optical, Inc. | Method and camera system for step frame reconnaissance with motion compensation |
JPH08338876A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 粒子計量器、粒子計量方法および原子力プラント |
-
1996
- 1996-03-29 FR FR9603976A patent/FR2746927B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-28 EP EP97919444A patent/EP0890116B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-28 JP JP53498997A patent/JP3869470B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-28 RU RU98119722/28A patent/RU2188437C2/ru active
- 1997-03-28 DE DE69717797T patent/DE69717797T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-28 CA CA002250358A patent/CA2250358A1/fr not_active Abandoned
- 1997-03-28 WO PCT/FR1997/000569 patent/WO1997037244A1/fr active IP Right Grant
- 1997-03-28 UA UA98105703A patent/UA48222C2/uk unknown
- 1997-03-28 US US09/155,495 patent/US6281502B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0890116A1 (fr) | 1999-01-13 |
DE69717797D1 (de) | 2003-01-23 |
RU2188437C2 (ru) | 2002-08-27 |
DE69717797T2 (de) | 2003-10-02 |
WO1997037244A1 (fr) | 1997-10-09 |
FR2746927A1 (fr) | 1997-10-03 |
US6281502B1 (en) | 2001-08-28 |
JP3869470B2 (ja) | 2007-01-17 |
EP0890116B1 (fr) | 2002-12-11 |
JP2000507698A (ja) | 2000-06-20 |
FR2746927B1 (fr) | 1998-04-24 |
CA2250358A1 (fr) | 1997-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA48222C2 (uk) | СПОСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ДЖЕРЕЛА <font face="Symbol">a</font> - ЧАСТОК В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВИЩІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ | |
US4286158A (en) | Neutral radiation detection and localization | |
KR101771476B1 (ko) | 분해능이 향상된 멀티형 라돈가스 농도 측정장치 | |
Cennini et al. | Detection of scintillation light in coincidence with ionizing tracks in a liquid argon time projection chamber | |
Krasniqi et al. | Standoff UV-C imaging of alpha particle emitters | |
Sand | Alpha radiation detection via radioluminescence of air | |
US6674082B1 (en) | Monitoring emissions | |
EP0754305B1 (en) | Apparatus and method for tritium measurement by gas scintillation | |
JP2007225569A (ja) | シンチレーション検出器 | |
Lamotte et al. | Heavy-ions induced scintillation experiments | |
Roberts | Detection of Ionizing Radiation using Solar Blind Air Fluorescence. | |
Hoan et al. | An Efficient, Gaseous Detector with Good Low-energy Resolution for (≤ 50 keV) Imaging | |
Resnati | Pressurised xenon as scintillator for gamma spectroscopy | |
Zushi et al. | A radioactive contamination monitoring system with a bead-type radiophotoluminescence glass dosimeter | |
JP3864387B2 (ja) | 輝尽性蛍光体を用いた放射線計測方法 | |
Berdnikov et al. | A transition radiation detector based on thin inorganic scintillators | |
Luo et al. | Remote measurement and calibration of alpha-emitting radionuclides through the utilization of characteristic ultraviolet fluorescence | |
Crompton et al. | NuSec Summary Project Report–November 2017 | |
Ohki et al. | Working environment of tritium analysis for photoluminescence control | |
Wasserman et al. | Development of a wavelength-shifting fiber-based photon detector for LBNE | |
Chung et al. | Rapid Measurement of the Gaseous 41Ar Released from a Nuclear Reactor Using a Portable Spectrometer | |
Hoan et al. | An Efficient, Gaseous Detector with Good Low— energy Resolution for (50 keV) imaging | |
JP2003050278A (ja) | 放射線測定装置および方法 | |
AU2005291843B2 (en) | Radiographic equipment | |
Hatsukari et al. | THROUGH A FRACTURE–A NEW NON-DESTRUCTIVE TESTING TECHNIQUE OF |