Чувствительные элементы (детекторы) дозиметров – радиометров
Заказать уникальный реферат- 15 15 страниц
- 8 + 8 источников
- Добавлена 24.01.2022
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
1. Чувствительные элементы (детекторы) дозиметров – радиометров
4
1.1 Принципы работы штатных дозиметрических приборов 4
2. Ионизационная камера 6
3. Счетчик Гейгера - Мюллера 9
3.1. Схема включения 9
3.2. Принцип работы 9
3.3. Эффективность 11
4. Сцинтилляторы 12
4.1. Сцинтилляционный β-радиометр с высокой эффективностью 12
Заключение 14
Список использованной литературы 15
С другой стороны, эти счётчики неспособны определять энергию илитип частиц.Рис.5 Счётчики Гейгера-Мюллера. а - цилиндрические, б - торцевые, в - пакетные3.3. ЭффективностьЭффективность счётчика - отношение числа зарегистрированных частиц к полному числу частиц, прошедших через счётчик. Частица, прошедшая через счётчик, может не образовать ионнойпары, или образованные ионы могут продиффундировать в нерабочую область счётчика.Таким образом, эффективность зависит от конструкции и материалов счётчика и различна для разных типов частиц. Так, для электронов эффективность может достигать 99–99,9%. Регистрацияγ-квантов осуществляется за счёт вторичной ионизации, образуя комптоновские электроны (в областиэнергий Eγ ∼0,1÷1,5 МэВ) или электрон-позитронные пары (при больших энергиях). Эффективность счётчиков для γ-лучей составляет ∼1%.4. СцинтилляторыСцинтилляторы - вещества, обладающие возможностью источать луч при поглощении ионизирующего облучения (гамма-квантов, электронов, альфа-частиц и т д.).Из сцинтилляционных материалов более успешными и целесообразными для употребления в детекторах радиометров β-излучений подразумеваются органические благодаря высокой производительности регистрации заряженных частиц, высоченному энергопотреблению (время высвечивания пластиковых сцинтилляторов BC-404, BC-408 1, 8 и 2, 1 нс аналогично ), способности производства различных габаритов и конструкций, высокой устойчивости и относительно низкой оплаты .Для мониторинга β-радиоактивного заражения плоскостей весьма огромной площади (от 200 × 200 мм2 и наиболее) в пребывании g-контраста сцинтилляторы исполняют в облике тонкой, до 1 мм, пластины потребной площади. Впрочем при такой геометрии сцинтиллятора появляется трудность оптимального сбора луча на фотосенсор. Чаще всего в свойстве последнего используют электровакуумные фотоэлектронные умножители (ФЭУ), т. к. ФЭУ представляют собой весьма развитую, беспрерывно совершенствующуюся на протяжении продолжительного времени методику фотосенсоров.Впрочем, несмотря на развитую методику, ФЭУ имеют ряд принципиальных технических недостатков:– ограниченный спектральный диапазон высочайшей квантовой продуктивности;– потребность задействования прецизионных источников высокого напряжения;– большие массогабаритные особенности;– высокая цена (существенно повышающаяся с увеличением габарита чувствительной области);– механическая хрупкость;– чувствительность к магнитным полям .Для оптимального взаимодействия пластины сцинтиллятора с фотокатодом ФЭУ приходится изготавливать световод из оптически прозрачных материалов («рыбий хвост»), либо использовать дорогущее заграничное спектросмещающее оптоволокно, поскольку фотокатод приобретает овальное сечение и габарит существенно меньшей площади, чем сцинтиллятор. В любом из вышеуказанных моментов это трудоемко, громоздко, дорого, а главное не снабжает довольно совершеннейший сбор фотонов света сцинтиллятора на фотокатод, что в результате приводит к низкой результативности регистрации.Скорость счета β-радиометра с органическим сцинтилляционным детектором на базе ФЭУ не приобретает запрещений, присущих β-радиометру со счетчиком Гейгера- Мюллера, и в первую очередь, влияет от энергопотребления электронного блока, достигая размерностей 106 имп/с.4.1. Сцинтилляционный β-радиометр с высокой эффективностьюНаучно-экспериментальной лабораторией электроники рентгеновских устройств (река ЭРП) Уральского федерационного института изобретен сцинциляционный β-радиометр с отдачей регистрации β-частиц (EFβ) вплоть до 90 % согласно источнику 90Y-90Sr (значимость почти в 2 раза превосходит наилучшие значимости согласно производительности), сбавленной отдачей регистрации γ-квантов (EFγ/EFβ ≈ 0,01), быстротой немерено в степени никак не меньше 5∙105 част/с также интенсивной наделом регистрации элементов 200 × 200 мм2.Радиометр сделан в много модульной системы, что разрешает настраивать прибор в кросс-плате, набирая нужную область восприимчивой плоскости.Любой модуль предполагает собой завершенное многофункциональное прибор переустройства аналогового сигнала с детектора β-частиц в исчислимый толчок также сопрягается с кросс-платой, что осуществляет функции созыва, передачи данных посредством интерфейс и развития требуемых номиналов усилий питания аппарата. Модуль сделан с применением уникальной зрительной системы, вследствие чему добивается наибольший получение освещение в фотосенсор. В свойстве конечного применен кремниевый фотоумножитель, то что разрешило приобрести автоматически крепкое миниатюрное прибор, имеющее достоинствами сцинтилляционной установки в основе ФЭУ и недостаточное ее недостатков, отмеченных больше. Отчислением считается присутствие около кремниевого фотоумножителя однополюсного обвального гула, что ограничивает низший порог фиксируемых энергий β-частиц в степени приблизительно 5 кэВ.Рис.6Внешний вид высокоэффективного сцинтилляционного β-радиометраМодульность системы обладает вспомогательный возможности применения приборы с целью установления пластического местоположения источника загрязнения, то что гарантирует вспомогательную уровень прочности в рамках контролирования излучательной защищенности в атомная электростанция. В данный период данный возможности выполнен во поколении координатных β-радиометров - новейшем классе устройств.Во завершении 2014 годы существовала отправлена 1-ая группа β-радиометров в атомная электростанция, к половине 2015 годы намечается запуск данной партии в многоопытную индустриальную использование.ЗаключениеВ рамках решения задач радиационной гигиены и повышения уровня радиационной безопасности на объектах атомной промышленности, в частности, для определения поверхностного β-радиоактивного загрязнения оборудования или одежды, для выявления β-радиоактивных изотопов в воздушной среде помещений или в пробах растворов и в других подобных применениях широко используются радиометры β-излучения или β-радиометры.Знание методики оценки радиационной обстановки, а такжеумение ее применять на практике – умение первой необходимости не только дляработников штаба ГО, но и мирных жителей. Нужно уметь точно оценивать серьезность ЧС, прогнозировать будущее развитие ситуации, оценить зону поражения и скорость распространения ядовитого облака для того, чтобы предотвратить неблагоприятные последствияМной было выяснено, что основной задачей дозиметрии является выявление и оценка степени опасности ионизирующих излучений с помощью чувствительных элементов прибора длянаселения, войск и невоенизированных формирований ГО в целях обеспеченияцелесообразных действий в различных условиях радиационной обстановки.С ее помощью осуществляются:- обнаружение и измерение уровня ра6диации для решения задач по обеспечениюжизнеспособности населения и успешному проведению спасательных и неотложныхаварийно-восстановительных работ в очагах поражения; - измерение доз облучения в целях ограничения переобучения и определенияработ и жизнеспособности населения и отдельных людей в радиационном отношении; Очень важно тщательно изучить радиационную обстановку, чтобы подобратьправильные средства её выявления и приборы радиационной разведки.Исходя из всего ранее сказанного, можно сделать вывод о том, что дозиметрические приборы полезны в наше время. Они делают работу намного проще и безопаснее, помогают определить ту или иную степень радиационной опасности, обнаружения и определения степени радиоактивного заражения поверхностей, оборудования, объемов воздуха, особенно удобны при работах в условиях повышенной радиоактивности, при ремонтных и аварийных работах.Список использованной литературы1. Голубев, Б.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений / Б.П. Голубев. - М.: Атомиздат; Издание 3-е, перераб. и доп., 2017. - 504 c2. М. В. Громыко, А. Л. Крымов, О. В. Игнатьев Сцинтилляционный β- радиометр: особенности применения и выбор детектора.3. Дозиметрия : учебно-методическое пособие / А. А. Баранова, А. П. Око-нечников, В. А. Пустоваров ; Мин-во науки и высш. образования РФ. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2020. - 112 с.4. Кириллов, А. И. Дозиметрия лазерного излучения / А.И. Кириллов, В.Ф. Морсков, Н.Д. Устинов. - М.: Радио и связь, 2012. - 192 c.5. Методическое руководство по безопасной жизнедеятельности. Занятие 12 / Сост. В.Е. Середняков, Е.В. Шитова, И.В. Фокина; Яросл. гос. ун-т, Ярославль, 2003. – 48 с.;6. Моисеев, А. А. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене / А.А. Моисеев, В.И. Иванов. - М.: Энергоатомиздат, 2014. - 256 c.7. Рассел, Джесси Индивидуальные дозиметры / Джесси Рассел. - М.: VSD, 2013. - 860 c.8. Тарасенко, Юрий Николаевич Ионизационные методы дозиметрии высокоинтенсивного ионизирующего излучения / Тарасенко Юрий Николаевич. - М.: Техносфера, 2013. - 727 c.
1. Голубев, Б.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений / Б.П. Голубев. - М.: Атомиздат; Издание 3-е, перераб. и доп., 2017. - 504 c
2. М. В. Громыко, А. Л. Крымов, О. В. Игнатьев Сцинтилляционный β- радиометр: особенности применения и выбор детектора.
3. Дозиметрия : учебно-методическое пособие / А. А. Баранова, А. П. Око-нечников, В. А. Пустоваров ; Мин-во науки и высш. образования РФ. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2020. - 112 с.
4. Кириллов, А. И. Дозиметрия лазерного излучения / А.И. Кириллов, В.Ф. Морсков, Н.Д. Устинов. - М.: Радио и связь, 2012. - 192 c.
5. Методическое руководство по безопасной жизнедеятельности. Занятие 12 / Сост. В.Е. Середняков, Е.В. Шитова, И.В. Фокина; Яросл. гос. ун-т, Ярославль, 2003. – 48 с.;
6. Моисеев, А. А. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене / А.А. Моисеев, В.И. Иванов. - М.: Энергоатомиздат, 2014. - 256 c.
7. Рассел, Джесси Индивидуальные дозиметры / Джесси Рассел. - М.: VSD, 2013. - 860 c.
8. Тарасенко, Юрий Николаевич Ионизационные методы дозиметрии высокоинтенсивного ионизирующего излучения / Тарасенко Юрий Николаевич. - М.: Техносфера, 2013. - 727 c.
Вопрос-ответ:
Какие существуют чувствительные элементы для детекторов дозиметров и радиометров?
Для детекторов дозиметров и радиометров применяются различные чувствительные элементы, такие как ионизационные камеры, счетчики Гейгера-Мюллера и сцинтилляторы.
Как работает ионизационная камера?
Ионизационная камера работает на основе принципа ионизации атомов газа, когда под действием радиации происходит ионизация атомов газа, ионизированные частицы заряжают коллектор, исходящий ток пропорционален интенсивности радиации. Данная камера позволяет измерять дозу ионизирующей радиации.
Как работает счетчик Гейгера-Мюллера?
Счетчик Гейгера-Мюллера работает на основе принципа газоразрядной трубки, которая содержит газ и электроды. При попадании радиации в газоразрядной трубке происходит ионизация атомов газа, что вызывает электрический импульс. Количество импульсов пропорционально интенсивности радиации. Счетчик Гейгера-Мюллера используется для измерения дозы гамма- и рентгеновского излучения.
Как работают сцинтилляторы?
Сцинтилляторы состоят из материала, способного поглощать радиацию и испускать световые фотоны. Когда радиация попадает на сцинтиллятор, он поглощает энергию и испускает световые фотоны. Детектор внутри сцинтиллятора регистрирует эти фотоны и преобразует их в электрический сигнал. Сцинтилляторы широко применяются для измерения различных типов радиации.
Каковы преимущества и недостатки счетчиков Гейгера-Мюллера?
Преимуществами счетчиков Гейгера-Мюллера являются их простота использования, высокая чувствительность к радиации и способность быстро регистрировать ее наличие. Однако счетчики Гейгера-Мюллера имеют недостаток в том, что они не способны определять энергию и тип частиц, их эффективность снижается при высоких уровнях радиации, а также они не являются непрерывными детекторами.
Какие существуют чувствительные элементы детекторов дозиметров и радиометров?
Существуют различные чувствительные элементы для детекторов дозиметров и радиометров, такие как ионизационные камеры, счетчики Гейгера-Мюллера и сцинтилляторы.
Как работает ионизационная камера в детекторе дозиметра?
Ионизационная камера работает путем измерения ионизации, вызванной прохождением ионизирующего излучения через газовый объем в камере. Эта ионизация пропорциональна дозе излучения.
В чем состоит принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера?
Счетчик Гейгера-Мюллера работает на основе принципа скачкообразного умножения зарядов. Когда ионизирующие частицы попадают в газовый объем счетчика, они ионизируют атомы газа, вызывая дальнейшее умножение зарядов и создание электрического импульса, который регистрируется.
Что такое сцинтилляторы и как они используются в радиометрах?
Сцинтилляторы это материалы, которые излучают свет при взаимодействии с ионизирующим излучением. Они используются в радиометрах для преобразования излучения в измеряемый сигнал, который затем регистрируется и анализируется.