|
Блоки детектирования
Назначение блоков детектирования. Блоки детектирования типа "MULTILINE" (разборные) предназначены для радиометрии альфа-, бета- и гамма- и нейтронного излучений, и спектрометрии гамма- и бета-излучений.
Область применения. Блоки детектирования могут быть использованы в дозиметрических, радиометрических и спектрометрических приборах общего применения.
Отличительные особенности. Блоки детектирования основаны на сцинтилляционном методе регистрации излучений и позволяют использовать узлы детекторов различных форм и размеров. Широкая гамма как существующих, так и вновь создаваемых типов сцинтилляционных детекторов позволяет решать широкий круг задач радиометрии и спектрометрии, таких как: - измерение загрязненности поверхностей альфа- и бета-излучающими нуклидами с рабочей поверхностью детектора до 400см2, - спектрометрия гамма-излучения при размерах детектора до 150х100мм. Блоки детектирования могут поставляться с встроенным высоковольтным источником питания ФЭУ и с встроенным усилителем.
Основные технические характеристики. Блоки детектирования разборные и включают в себя: - узел детектора, - фотоумножитель, - блок подключения ФЭУ, - малогабаритные разъемы (высоковольтный для подключения питания ФЭУ и разъем для снятия сигнала с анода ФЭУ), - кожух, обеспечивающий световую и магнитную защиту ФЭУ, а также могут включать в себя: - усилитель, - источник высоковольтного питания. Коэффициент преобразования сигнала ФЭУ в напряжение на выходе усилителя равен 1МэВ/В. Усилитель универсален и позволяет работать с сцинтилляционными детекторами, имеющими время высвечивания от единиц наносекунд до десятков микросекунд. Максимальная частота следования импульсов 5х104Гц. Источник высоковольтного питания ФЭУ обеспечивает напряжение до 1500В и ток 100мкА. Блоки детектирования выпускаются пяти типоразмеров, обусловленных диаметрами используемых фотоумножителей, которые приблизительно равны 30, 50, 80, 130 и 170мм. В блоках детектирования используются спектрометрические фотоумножители с высокими параметрами по разрешению. Технические характеристики блоков детектирования определяются также типом использованного сцинтиллятора и областью применения конкретного блока детектирования.
1. Блоки детектирования для спектрометрии гамма-излучения. Выпускаются блоки детектирования на основе монокристаллов NaI(Tl) и кристаллов CsI(Tl), энергетическое разрешение которых не хуже энергетического разрешения кристаллов NaI(Tl). В то же время большая плотность и эффективный атомный номер по сравнению с кристаллами NaI(Tl) обеспечивают лучшую аппаратурную форму спектра спектрометров на оаснове кристаллов CsI(Tl) по сравнению с спектрометрами на основе кристаллов NaI(Tl). В таблице 1 приведены основные параметры монокристаллов NaI(Tl) и CsI(Tl) размерами 40х40 мм Таблица 1.
Мы выпускаем блоки детектирования на основе монокристаллов NaI(Tl) и CsI(Tl) различных типоразмеров и форм (монокристаллы с сквозным отверстием, с колодцем, сцинтифлексы). Основные типы выпускаемых блоков детектирования представлены в таблице 2. По согласованию с Заказчиком могут поставляться блоки детектирования нестандартных типоразмеров. Таблица 2.
1) Блок детектирования на основе CsI(Tl) размером 50х50мм с отверстием. 2) Блок детектирования на основе CsI(Tl) размером 70х55мм с отверстием, просматриваемый двумя фотоумножителями (сцинтифлекс с отверстием).
 Спектр Cs-137, полученный на блоке детектирования БДЭГ-5ГЦ, R=6,5%.  Спектр Со-60, полученный на блоке детектирования БДЭГ-5ГЦ, R=4,6% (для энергии 1332кэВ).
Спектр 137Cs, полученный с использованием блока детектирования типа БДЭГ-8ТЦ-ОФ2 (блок детектирования на основе монокристалла CsI размером 63*50мм с отверстием, просматриваемый двумя фотоумножителями), R=7.1%.
Технические характеристики блоков детектирования для спектрометрии гамма-излучения. 1. Блоки детектирования обеспечивают работу в диапазоне энергий фотонов 20-3000кэВ. 2. Время установления рабочего режима не более 15 мин. 3. Время непрерывной работы 24ч. 4. Блоки детектирования устойчивы к воздействию температур от -100С до +400С (группа исполнения В2а). При этом дополнительная погрешность изменения амплитуды импульса не превышает 1% на 10С. 5. Диапазон температур для предельных условий транспортирования составляет от -15 до +500С. 6. Для монокристаллов NaI(Tl) с размерами, большими чем 63х63мм скорость изменения температуры при перемещении блока детектирования не должна превышать 1%/мин.
2. Блоки детектирования для спектрометрии бета-излучения. Блоки детектирования для спектрометрии бета-излучения выпускаются двух типов: - на основе сцинтиллирующей пластмассы, - на основе фосвич-детекторов, имеющие фон в 5 - 10 раз меньший (в зависимости от диапазона энергий измеряемого бета-излучения), чем у блоков детектирования первого типа. В таблице 3 представлены бета-спектрометрические блоки детектирования и их основные характеристики. Таблица 3.
Примечания. 1. Энергетическое разрешение приводится для конверсионных электронов 137Cs. 2.Толщина детекторов равна 16мм, что необходимо для проведения спектрометрических измерений бета-излучения с энергией до 3.5МэВ. Рабочий диапазон температур от -20 до +500С.
3.Блоки детектирования для радиометрии бета-излучения. Для радиометрии бета-излучения мы выпускаем сцинтилляционные детекторы типа dE/dx для уменьшения их чувствительности к гамма-фону с одной стороны, и увеличения чувствительность при регистрации низкоэнергетического бета-излучения, с другой. Детекторы изготавливаются из пластмассового сцинтиллятора, имеющего наименьший эффективный атомный номер, обеспечивающий (наряду с малой толщиной детектора) низкую чувствительность детектора к гамма-излучению. Толщина пластмассового сцинтиллятора 20 - 300 мг/см2, в зависимости от конкретных требований, обеспечивает изготовление детекторов хорошего качества при площади до 200 см2. Малая толщина детектора и отсутствие в его составе несцинтиллирующих наполнителей обеспечивают высокую чувствительность при измерении низкоэнергетического излучения (эффективность регистрации углерода-14 с максимальной энергией 150кэВ составляет 25 - 30% от эффективности регистрации 90Sr-90Y с максимальной энергией ~2300кэВ !). Основные характеристики выпускаемых нами блоков детектирования для радиометрии бета-излучения представлены в таблице 4. Таблица 4.
Примечание. 1). Толщина сцинтиллятора определяется требованиями Заказчика, которая определяется соотношением значений фона и эффективности регистрации бета-излучения.
Рабочий диапазон температур от -20 до +500С.
4. Блоки детектирования для радиометрии альфа-излучения. Довольно распространенной задачей является измерение плотности потока альфа-частиц при наличии больших уровней бета- и гамма-излучений. Наилучшим для этих целей является использование детекторов на основе люминофора ZnS(Ag). Технология изготовления обеспечивает изготовление детекторов с малой неравномерностью чувствительности по поверхности детектора с площадью до 100см2. Основные характеристики выпускаемых нами блоков детектирования для радиометрии альфа-излучения представлены в таблице 5. Таблица 5.
Эффективность регистрации альфа-частиц 239Pu не менее 50% при толщине входного окна 1.8мг/см2. 5. Блоки детектирования для радиометрии и дозиметрии нейтронного излучения. Выпускаются блоки двух типов: блоки детектирования для регистрации тепловых нейтронов и блоки детектирования для регистрации быстрых нейтронов. Рассматриваемые блоки детектирования изготовлены по оригинальной технологии. Регистрация тепловых нейтронов основана на взаимодействии тепловых нейтронов с ядрами 6Li, входящими в состав детектора, и регистрации образовавшихся в результате ядерной реакции альфа-частиц. Эффективность регистрации тепловых нейтронов таким детектором составляет не менее 70%. Детектор не гигроскопичный, имеет диаметр 30мм и входит в состав довольно компактного блока детектирования БДТН-01. Регистрация быстрых нейтронов основана на регистрации протонов отдачи в водородосодержащей замедляющей среде. Детектор имеет диаметр 80мм и эффективность регистрации не менее 5%. Детектор входит в состав блока детектирования БДБН-03.
Другие технические характеристики. Блоки детектирования ( БД ) разборные и включают в себя : · узел детектора, · фотоумножитель, · блок подключения ФЭУ, · малогабаритные разъемы ( высоковольтный для подключения питания ФЭУ и разъем для подключания питания усилителя и снятия сигнала с него), · кожух, обеспечивающий световую и магнитную защиту ФЭУ, а также могут включать в себя (по отдельному заказу): · усилитель, · источник высоковольтного питания. Коэффициент преобразования сигнала ФЭУ в напряжение на выходе усилителя равен 1 МэВ/В. Усилитель универсален и позволяет работать с сцинтилляционными детекторами, имеющими время высвечивания от единиц наносекунд до десятков микросекунд. Максимальная частота следования импульсов 5 * 104 Гц . Источник высоковольтного питания ФЭУ обеспечивает напряжение до 1500 В и ток 100 мкА. В блоках детектирования используются спектрометрические фотоумножители с высокими параметрами по разрешению. Блоки детектирования могут быть поставлены как отдельно, так и в составе устройств детектирования с настольной или стационарной свинцовой защитой (толщина стенки 5см), с коллиматорами, а также в составе готовых спектрометрических комплексов для спектрометрии гамма- и бета-излучений. Широкий диапазон выпускаемой нашей фирмой аппаратуры позволяет удовлетворить практически любые требования Заказчика. Технические решения на основе последних достижений в разработке детекторов ядерных излучений, реализованные в наших приборах, позволят Вам проводить низкофоновые и точные измерения. Специалисты нашей фирмы окажут техническую и консультационную поддержку как при покупке, так и в процессе эксплуатации аппаратуры. На все выпускаемые блоки детектирования устанавливается гарантийный срок эксплуатации 12 месяцев. |
