Тест-образец

Полезная модель относится к области детектирования ядерных излучений, обнаружения радиоактивных материалов на контрольно-пропускных пунктах, железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах. Техническим результатом является экспресс анализ грузов и материалов, обнаружение источника излучения в исследуемом объекте, вид источника, направление на этот источник, а также размер источника. Технический результат достигается тем, что тест-образец, выполнен в виде шара, из материала, ослабляющего излучение. 1 с.п.ф. 1 илл.

Полезная модель относится к системам неразрушающего контроля, может найти применение в области детектирования ядерных излучений, обнаружения радиоактивных материалов на контрольно-пропускных пунктах, железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах.

Известно устройство для анализа многокомпонентных материалов, которое содержит источник -излучения, детектор -излучения, усилитель, дискриминатор, контроллер и дисплей.

В этом-устройстве исследуемый образец помещают между источником и детектором, - излучение, проходя сквозь образец, ослабляется по интенсивности, сохраняя энергию - квантов. Далее -кванты регистрируются детектором -излучения, импульсы детектора усиливаются в усилителе, проходят дискриминатор и через счетчик попадают в вычислительное устройство (контроллер), после обработки информация выводится на дисплей. Патент Великобритании №2088050, G 01 N 23/08, 1998 г.

Недостатком устройства является низкая стабильность измерений и необходимость хранения изотопного источника.

В настоящее время актуальной является задача выявления скрытого источника излучения. Источников, спрятанных в материалах, обладающих естественной радиоактивностью, а также содержащих радиоактивные вещества: радиоактивные отходы, руды, в так называемых протяженных или распределенных источниках излучений. Обнаружение протяженного (распределенного) источника. Распределенные источники излучения позволяют скрыть при транспортировке и точечный источник излучения.

Известен тест-образец для радиографии, содержащий прозрачную подложку с набором изображений проволочных индикаторов, в котором подложка выполнена в виде оптического клина. На каждом участке клина

соответственно изображению каждого набора проволочных индикаторов дополнительно выполнено изображение набора пластин из идентичного материала, толщина каждой пластины равна диаметру соответствующего ей проволочного индикатора. При этом диаметр изображения каждого проволочного индикатора выбран на пределе разрешающей способности человеческого глаза, а контрастность на уровне физиологических и психологических способностей профессионального оператора.

Патент на изобретение №2238544, Тест-образец для радиографии, 2005 г.

Недостатком аналога является сложность тестового образца и неопределенность (субъективность) его выполнения: диаметр изображения каждого проволочного индикатора выбран на пределе разрешающей способности человеческого глаза, а контрастность на уровне физиологических и психологических способностей профессионального оператора.

В настоящее время Европейской федерацией неразрушающего контроля разработаны единые требования, в соответствии с которыми экзаменационные образцы для проведения практических экзаменов должны быть изготовлены, скомпонованы, проконтролированы и эталонированы (калиброваны). Эти требования также определяют количество и тип образцов, которые должны быть в аттестационных центрах. При неразрушающем контроле используют тестовые образцы - проволочные эталоны. В соответствии с EN 461-1 «Проволочные эталоны чувствительности» каждый эталон состоит из серии семи параллельных проволок различных диаметров (см. Таблица 1), длиною 10, 25 или 50 мм. Свинцовая монограмма на чехле обозначает: номер самой тонкой проволоки, материал, из которого изготовлен проволочный эталон: сталь - FE, алюминий - AL, медь - CU, титан - TI, а также знак EN.

Комплектуется 4 набора проволочных эталонов чувствительности:

1 MM EN, в состав которого входят проволоки от номера 1 до номера 7 (см. Таблица 1); 6 MM EN: проволоки от номера 6 до номера 12 (см. Таблица 1);

10 MM EN: проволоки от номера 10 до номера 16 (см. Таблица 1);

13 MM EN: проволоки от номера 13 до номера 19 (см. Таблица 1).

MM - означает металл, из которого сделана проволока FE, AL, CU и TI. «Требования к экзаменационным образцам, используемым для проведения практических экзаменов при аттестации специалистов по неразрушающему контролю в соответствии с требованиями ЕСР (European certification process)». Радько В.И., к.т.н., Ассоциация «Укрэксперт», г.Киев, Пекер В.М. УАЦ «ЦНК», г.Киев.

В качестве прототипа выбран тест-образец, выполненный в виде осесимметричного металлического проволочного изделия. Однако единичное осесимметричное металлическое проволочное изделие не дает возможности провести экспресс анализ грузов и материалов, содержащих радиоактивные вещества.

Полезная модель устраняет недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом является экспресс анализ грузов и материалов, обнаружение источника излучения в исследуемом объекте, вид источника, направление на этот источник, а также размер источника.

Технический результат достигается тем, тест-образец, выполненный в виде осесимметричного изделия, выполнен в виде шара, из материала, ослабляющего излучение.

Широко известны существующие системы регистрации проникающих излучений, установленные на контрольно-пропускных пунктах, железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах, содержащие позиционно-чувствительные приемники излучения и систему регистрации полученного изображения. В этих установках достаточно. использовать предлагаемый тест-образец для выявления скрытого источника излучения, спрятанного в материалах, обладающих естественной радиоактивностью или содержащих радиоактивные вещества: радиоактивные отходы, руды

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлена измеряющая структура, где: 1 - позиционно-чувствительный приемник излучения; 2 - распределенный источник; 3 - точечный источник; 4 - тест-образец, l - расстояние от позиционно-чувствительного приемника излучения 1 до центра тест-образца 4; L - расстояние между поверхностью позиционно-чувствительного приемника излучения 1 и точечным источником 3, - диаметр тест-образца 4; D₁, D ₂, D₃ - размеры теневых изображений при различных расстояниях l₁, l ₂, l₃ от позиционно-чувствительного приемника излучения 1 до центра тест-образца 4; А, В, С, D, Е - геометрические точки подобных треугольников.

Механизм перемещения тест-образца 4 на чертеже не показан. Узел перемещения тест-образца 4 может быть выполнен в виде кулисного механизма, подвесного механизма, и т.п. При наличии в исследуемом объекте точечного радиоактивного источника 3 или распределенного источника 2 наблюдается теневое изображение тест-образца 4. В случае выполнения тест-образца 4 в виде шара теневое изображение при расположении источника радиации на одной оси с тест-образцом 4 будет в виде окружности.

Обнаружение радиоактивных материалов проводят следующим образом. При наличии точечного источника 3 наблюдается теневое изображение тест-образца 4. Если тест-образец 4 находится на одной оси с точечным источником 3, а эта ось будет перпендикулярна поверхности позиционно-чувствительного приемника излучения 1, то теневое изображение тест-образца 4 будет в виде окружности. Перемещая тест-образец 4 параллельно поверхности позиционно-чувствительного приемника излучения 1, находим это положение оси при получении именно круговой тени.

Перемещая тест-образец 4 перпендикулярно поверхности позиционно-чувствительного приемника излучения 1, будем получать теневое изображение тест-образца 4 разного диаметра.

При наличии точечного источника 3 наблюдается круговое теневое изображение тест-образца 4.

Зная диаметр тест-образца 4, расстояние 1 от позиционно-чувствительного приемника излучения 1 из подобия треугольников АВС и CDE можно получить, что

L=AB×DC/l₁+l ₁ или

L=×(D₁-)/4/l₁+l₁

Аналогичные выражения получаются для других расстояний между тест-образцом 4 и позиционно-чувствительным детектором излучения 1.

Проведение измерений при различных расстояниях 1 необходимо для выбора оптимального расстояния, а также для оценки эффективного диаметра при расстоянии от позиционно-чувствительного приемника излучения 1 до центра тест-образца 4 стремящемся к нулю. В случае распределенного источника излучения 2 теневое изображение может отсутствовать или быть меньше, чем диаметр тест-образца 4.

Наблюдаемый размер тени в последнем случае также может быть использован для оценки размера распределенного источника 2, при использовании подобия соответствующих треугольников.

Для изготовления тест-образца 4 используются материалы, ослабляющие различные виды излучения. Борированный полиэтилен был использован в случае источника быстрых или/и тепловых нейтронов.

Может быть использован и обычный полиэтилен в кадмиевой оболочке.

Свинцовый тест-образец 4 необходим для повышения яркости изображения в случае источника гамма излучения.

Минимальный размер тест-образца 4 в случае быстрых нейтронов с энергией около 10 МэВ и менее определяется длиной замедления нейтронов, которая лежит в пределах 3-5 см. Для регистрации гамма-излучения широко минимальный размер тест-образца 4 также может составлять несколько сантиметров.

Максимальный размер тест-образца 4 зависит от предполагаемого размера распределенного источника 2, расстояния между ним и позиционно-чувствительным приемником излучения 1, а также размера последнего. Таким образом, для получения информации о скрытом источнике излучения достаточно иметь набор тест-образцов 4 различного диаметра и различного материала.

Тест-образец 4 устанавливают перед позиционно-чувствительным приемником излучения 1, по теневому изображению тест-образца 4 определяют наличие источника излучения в исследуемом объекте, вид источника, направление на этот источник, а также размер протяженного источника.

Тест-образец, выполненный в виде осесимметричного изделия, отличающийся тем, что он выполнен в виде шара, из материала, ослабляющего излучение.