Низковольтный пропорциональный счетчик радиактивного излучения

 

1. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ с низковольтным неон-арroHOBbJM наполнением, отличающийся тем, что, с целью получения коэффициента газового усиления , не зависящего от приложенного напряжения, счетчик работает в режиме стабильного коронного разряда. 2. Счетчик по п. 1, отличающийся тем, что для регистрации медленных нейтронов он имеет покрытие, выполненное из веществ, дающих при взаимодействии с нейтронами ядерную реакцию, сопровождающуюся вьтетом сильноионизирующих частиц,

,СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (! ) ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 461671/25 (22) 23.07.56 (46) 30.05.85. Бюл. И - 20 (72) А.Б. Дмитриев, 10.И. Толченов, В.Г. Чайковский и Л.С. Эйг (53) 539.1.074.23(088.8) (54) (57) 1. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК РАДИОАКТИВНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ с низковольтным неон-аргоиовым наполнением, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью полу4р1) Н 01 J 47/06,. С 01 Т 1/18 чения коэффициента газового усиления, не зависящего от. приложенного напряжения, счетчик работает в .режиме стабильного коронного разряда.

2. Счетчик по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что для регистрации медленных нейтронов он имеет покрытие, выполненное из веществ, дающих при взаимодействии с нейтронами ядерную реакцию, сопровождающуюся вылетом сильноионизирующих частиц„

1127462 г

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений а, именно к счетчикам ионизирующих .излучений, .и может найти нрименение в ядерной энергетике, физичес- 5 ком эксперименте, дозиметрии.

Известны пропорциональные счетчики ионизирующих излучений, работающие в режиме несамостоятельного таунсендовского разряда. Их основ- 10 ное свойство — пропорциональность амплитуды выходного сигнала на нагрузке счетчика величине ионизации, произведенной ионизирующей частицей в рабочем объеме счетчика. 15

Однако также пропорциональные счетчики, работающие в режиме несамостоятельного разряда, имеют низкое значение коэффициента газового усиления (КГУ), требующее высоко- 20 чувствительной регистрирующей аппаратуры, сильную зависимость КГУ от величины питающего напряжения, требующую стабилизации источников питания, высокое рабочее напряжение 25 при необходимости использования в счетчике повыщенных давлений, например в высокочувствительных нейтронных счетчиках с гелием — 3, низкую радиационную помехоустойчивость ЗО пропорциональных счетчиков, например, при регистрации алъфа-излучения на фоне гамма-излучения.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является пропорциональный счетчик ионизирующего излучения с низковольтным неонаргоновым наполнением (23 (например, счетчики САТ-З, САТ-6, СНМ-5 и др.). Общим цля счетчиков-прототипов и предлагаемого счетчика является пропорциональность амплитуды выходного сигнала величине первичной иониэации, выделенной в их рабочем объеме.

Недостатками прототипа являются качества, свойственные пропорцнональным счетчикам, работающим в режиме несамостоятельного разряда, т.е. малая амплитуда импульсов, сильная 50 зависимость амплитуды импульсов от питающего напряжения, высокие рабочие напряжения, низкая устойчивость по отношению к фоновому бета-гаммаизлучению. 55

Целью изобретения является получение коэффициента газового усиления, независящего от приложенного напряжения.

Цель достигается тем, что низковольтный пропорциональный счетчик радиактивного излучения с низковольтным неон-аргоновым наполнением работает в режиме стабильного коронного разряда. Для регистрации медленных нейтронов счетчик имеет покрытие, выполненное из веществ, дающих при взаимодействии с нейтронами ядерную реакцию, сопровождающуюся вылетом сильноиониэирующих частиц.

Счетчик наполнен смесью Пеннинга, например неон — аргон или гелий - орган, а к разрядному промежутку приложено напряжение, превышающее порог зажигания стабильного коронного разряда. Через счетчик даже в отсутствие излучения протекает флуктуирующий по величине ток, образующий на нагрузке счетчика ° импульсы — шумы короны. Ионизация, созданная в рабочем объеме ионизирующей частицей, вызывает всплеск тока, образующий на нагрузке счетчика рабочий импульс, амплитуда которого пропорциональна величине первичной ионизации. КГУ в области короны при этом оказывается не зависящим от приложенного напряжения.

Предлагаемый счетчик альфа-излучения имеет стеклянный корпус, к торцу которого приварено металлическое кольцо, герметично заклеенное слюдой толщиной 10-11 мкм. Катодом служит тонкий слой алюминия, напыленный на стекло и слюду в вакууме.

Анод — металлическая полусфера диаметром 1 мм. Счетчик наполнен смесью Ne + 0,5% Аг при общем давлении 500-600 мм рт.ст.

Счетчик медленных нейтронов, выполненный в соответствии с изобретением, имеет цилиндрический корпус-катод из нержавеющей стали, на внутреннюю поверхность которого нанесен радиатор заряженных частиц— слой аморфного бора плотностью

1 кг/см . Нить - анод диаметром

2.

0,1 мм — натянута по оси счетчика с помощью двух герметичных коварстеклянных узлов, В качестве наполнения использована смесь Не +37 Аг при общем давлении 400 мм рт.ст.

В счетчике альфа-излучения корона зажигается при напряжении 300 В.

11274

В.

10

20

Составитель С. Михеенко

Техред М, Надь Корректор Г. Решетник

Редактор Е. Месропова

Заказ 2921/6 Тираж 679

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Диапазон рабочих напряжений 300-450

1Амплитуда импульсов при изменении напряжения практически не меняется и составляет 100-120 мВ. Счетчик работает с регистрирующей схемой, имеющей пороговую чувствительность

35 мВ. Фон тамма-излучения интенсивностью до 50 P не влияет на характеристики счетчика.

Напряжение зажигания короны в нейтронном счетчике 700 В. Счетное плато имеет наклон не более 1-2% на 100 В в диапазоне 800-2000 В.

Амплитуда нейтронных импульсов 200300 мВ. Порог чувствительности регистрирующей схемы должен быть

50-60 мВ. Счетчик устойчиво работает при фоне гамма-излучения до

1000 P.

Предложенные счетчики сохраняют основное свойство пропорционального счетчика — пропорциональность выходного сигнала величине первичной ионизации, созданной в рабочем объеме счетчика. По всем остальным параметрам они намного превосходят пропорциональные счетчики, работающие в режиме несамостоятельного таунсендовского разряда.

Амплитуда импульсов в предложенных счетчиках достигает 100-300 мВ против 0,5-3 мВ у,пропорциональных счетчиков с несамостоятельным разрядом. Это позволяет в 30-50 раэ снизить чувствительность регистрирующей аппаратуры.

Независимость амплитуды импульсов от питающего напряжения делает ненужной стабилизацию питающего напряжения. Счетчики сохраняют работоспособность в условиях фона гамма-излучения интенсивностью до 10001500 P/÷ по сравнению с 5-10 Р/ч у прототипа.

Все перечисленные особенности коронных счетчиков упрощают и уде-в шевляют регистрирующую аппаратуру, повышают ее эксплуатационные харак- . теристики, расширяют область применения.