Файл доклада - Воронежский государственный технический

УДК 539.1.074.6
ДОЗИМЕТР
А.И. Панченко, Л.Н. Никитин (научный руководитель)
Воронежский государственный технический университет
394000, Воронеж, Московский пр-т, 14
art.panchuk@gmail.com
Дозиметр предназначен для измерения экспозиционной дозы и
мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений, а также
качественной оценки наличия
бета-излучения. Дозиметр применяется в
промышленности и лабораториях для оперативного дозиметрического контроля
радиационной обстановки.
Ключевые
преобразователь.
слова:
дозиметр,
фотоумножитель,
аналого-цифровой
В соответствии с литературными данными известно, что
измерение мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гаммаизлучения дозиметра основано на измерении интенсивности
сцинтилляций
воздухоэквивалентного
сцинтиллятора,
которая
пропорциональна измеряемой мощности экспозиционной дозы. В
качестве воздухоэквивалентного сцинтиллятора часто используется
органический сцинтиллятор на основе полистирола. Эффективный
атомный номер сцинтиллятора близок эффективному атомному номеру
воздуха.
Фотоумножитель
(ФЭУ),
регистрирующий
вспышки
сцинтиллятора, может работать в токовом режиме. С помощью аналогоцифрового преобразователя ток ФЭУ преобразуется в импульсы
напряжения,
частота
следования
которых
пропорциональна
измеряемому току.
Таким образом, число импульсов, в единицу времени,
сосчитанных пересчетным устройством (и зафиксированное на
цифровом индикаторном табло), должно быть пропорционально
измеряемой мощности экспозиционной дозы, а полное число импульсов
за определенное время будет пропорционально экспозиционной дозе за
это время.
Дозиметр может оценить наличие бета-излучения, как при
наличии, так и при отсутствии гамма-излучения. О наличии бетаизлучения судят по разности показаний дозиметра при надетом на блок
детектирования съемном стакане и без него.
Структурная схема дозиметра представлена на рисунке.
Дозиметр работает следующим образом: ток ФЭУ поступает на
аналого-цифровой преобразователь (АЦП), импульсы АЦП поступают
на схему управления режимом «мощность дозы» и «доза», после которой
на пересчетную схему, а с нее на табло индикации, содержащее четыре
цифровых индикатора типа АЛС324Б на базе светодиодов.
В целях экономии емкости аккумуляторов узел индикации
работает в режиме динамического опроса, когда в каждый момент
времени светится только один элемент цифрового индикатора АЛС324Б.
С этой же целью, когда регистрируются малые уровни излучения
(информация поступает только с цифровых индикаторов низших
разрядов), специальная схема (схема гашения «левых нулей»)
обеспечивает гашение цифровых индикаторов высших разрядов, на
которых в это время нет информации. Если же на цифровых индикаторах
высших разрядов появляются отличные от нуля значения, то эти цифры
загораются.
Дозиметр имеет режим работы, при котором прибор измеряет
экспозиционную дозу от 1 до 9999 МR.
При превышении показаний индикаторного табло 9999
специальная схема (схема гашения и сигнализации о перевыполнении),
обеспечивает мигание цифр с частотой около 16 Hz. Эта же схема
обеспечивает гашение цифровых индикаторов с периодом 1 с что
уменьшает потребляемую дозиметром мощность.
расположенного на передней панели дозиметра, в любом режиме его
работы.
Технические характеристики
Дозиметр измеряет экспозиционную дозу и мощность
экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения в диапазоне
энергий от 1 до 9999 Мрад.
Время установленного рабочего режима не превышает 1 мин, при
этом чувствительность дозиметров через 1 мин после включения не
отличается от чувствительности через 15 мин после включения более
чем на ±10 %. Нестабильность показаний дозиметров за 6 Н
непрерывной работы не должна превышать ±10 % от среднего значения
показаний за этот промежуток времени.
Питание дозиметров осуществляется от 28 аккумуляторов типа
Д-0,1. Ток, потребляемый дозиметром при максимальном значении
напряжения питания аккумуляторной батареи (8,7 V), не должен
превышать 40 мА. Средняя наработка на отказ дозиметров не менее 5000
Н.
Таким образом, разработанная конструкция дозиметра отвечает
нормам технического задания и может использоваться не только в
стационарных условиях, но и в полевых. Для этого следует использовать
средства герметизации корпуса и обеспечить демпфирующими
приспособлениями для перевозки прибора на подвижном составе
различного назначения (железнодорожный транспорт, морские суда,
автотранспорт).
Питание дозиметра осуществляется от аккумуляторов. Поскольку
напряжение аккумуляторов в процессе работы непрерывно падает,
дозиметр имеет узел стабилизации низковольтного напряжения,
обеспечивающего стабилизированным напряжением все низковольтные
электрические цепи дозиметра. Для питания ФЭУ дозиметр имеет узел
стабилизированного высоковольтного питания.
Кроме того, дозиметр имеет специальную схему индикации
уменьшения напряжения питания аккумуляторных батарей ниже нормы,
которая
обеспечивает
зажигание
сигнального
светодиода,
Список использованных источников
1. Иванов В.И. Курс дозиметрии, М., 1988 г.
2. Приборы радиационного контроля производства НПКП
"Спарринг - Вист" Львов, 2000.
3. Матвеев А.В., Козаченко В.И., Котов В.П. Практикум по
дозиметрии и радиационной безопасности
DOSIMETER
A. I. Panchenko, L.N. Nikitin
Voronezh State Technical University
The dosimeter is designed to measure the exposure dose and exposure
dose of X-rays and gamma radiation, as well as qualitative assessment of the
presence of beta radiation. The dosimeter is used in industry and laboratories
for operative radiation monitoring of radiation situation.
Keywords: dosimeter, photomultiplier, analog-to-digital converter.