Спектрометр рентгеновского излучения
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для изучения спектрального состава рентгеновского излучения. Спектрометр рентгеновского излучения содержит корпус, а также термолюминесцентные детекторы и фильтры рентгеновского излучения, расположенные в ячейках. Корпус выполнен составным из двух частей, причем в сквозных ячейках одной из частей расположены фильтры, зафиксированные от выпадения прижимной пластиной, к другой стороне которой прилегают детекторы, каждый из которых расположен в ячейке, выполненной в съемной пробке, установленной в отверстии другой части корпуса соосно с фильтром, а обе части корпуса и прижимная пластина выполнены из материала с атомным номером, близким к атомному номеру детекторов. Технический результат изобретения - повышение точности измерения спектра рентгеновского излучения, повышение оперативности измерений и обеспечение удобства эксплуатации спектрометра. 4 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам изучения спектрального состава рентгеновского излучения.
Известен спектрометр рентгеновского излучения (Байгарин К.А., Зинченко В. Ф. , Лихолат В.М., Тимофеев В.В. Спектрометр рентгеновского излучения на основе термолюминесцентных детекторов. // Атомная энергия. 1991. N 70. Вып. 6. С. 410), содержащий плоскую малогабаритную сборку из четырех термолюминесцентных детекторов (ТЛД), помещенных в полиэтиленовый контейнер. Недостатком данного устройства является невозможность измерения спектра мягкого рентгеновского излучения, а также невозможность оптимизации его спектральной чувствительности при измерениях спектров рентгеновского излучения различной формы, что не позволяет минимизировать погрешность измерений; неудобство эксплуатации, выражаемое в затрудненном извлечении каждого детектора из контейнера для последующей работы с ним. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является спектрометр гамма- и рентгеновского излучения (Куделин К.М. Спектрометрия гамма- и рентгеновского излучения термолюминесцентными детекторами. // Приборы и техника эксперимента. 1973. N 6. С. 187), содержащий корпус с ячейками, в которых располагаются ТЛД и фильтры рентгеновского излучения. ТЛД, расположенный в центральной ячейке, не имеет фильтра рентгеновского излучения. К недостаткам устройства-прототипа можно отнести невысокую точность измерения спектра гамма- и рентгеновского излучения, низкую оперативность работы с детекторами и неудобство эксплуатации, выражаемое в затрудненном извлечении каждого детектора из контейнера для последующей работы с ним. Решаемая задача - создание новой конструкции спектрометра для получения более точной и оперативной информации о спектре рентгеновского излучения в интервале энергий квантов 1,5-500 кэВ. Технический результат - повышение точности, повышение оперативности измерения спектра рентгеновского излучения и обеспечение удобства эксплуатации спектрометра. Технический результат достигается тем, что по сравнению с известным устройством, содержащим корпус, а также ТЛД и фильтры рентгеновского излучения, располагаемые в ячейках, новым является то, что корпус выполнен составным из двух частей, причем в сквозных ячейках одной из частей расположены фильтры рентгеновского излучения, зафиксированные от выпадения прижимной пластиной, к другой стороне которой прилегают детекторы, каждый из которых расположен в ячейке, выполненной в съемной пробке, установленной в отверстии другой части корпуса соосно с фильтром, а обе части корпуса и прижимная пластина выполнены из материала с атомным номером, близким к атомному номеру детекторов. Использование деталей спектрометра, изготовленных из материалов с атомным номером Z, близким к атомному номеру ТЛД, способствует выполнению условия электронного равновесия для ТЛД в области энергий квантов рентгеновского излучения, меньших 500 кэВ, что повышает точность измерения спектра рентгеновского излучения в этой области энергий. Установка ТЛД в ячейках, выполненных в съемных пробках, повышает оперативность работы со спектрометром, делает его удобным в эксплуатации, исключая необходимость разборки спектрометра для съема информации с ТЛД. Устройство спектрометра рентгеновского излучения схематично показано на Фиг. 1. Вид сверху показан на Фиг. 2. На Фиг. 3 изображена одна из частей корпуса. На Фиг. 4 изображена пробка для установки ТЛД. Устройство (см. Фиг. 1) содержит разъемный корпус, состоящий из двух частей 1 и 2. В сквозных ячейках 7 части 1 расположены фильтры рентгеновского излучения 3, которые зафиксированы от выпадения прижимной пластиной 4. К другой стороне прижимной пластины 4 прилегают детекторы 6, каждый из которых расположен в ячейках 8, выполненных в пробках 5, устанавливаемых в отверстиях части 2 корпуса соосно с фильтрами 3. Обе части корпуса 1 и 2, прижимная пластина 4, пробки 5 выполнены из материала с атомным номером, близким к атомному номеру детекторов. В примере конкретного выполнения корпус спектрометра имеет цилиндрическую форму, верхняя и нижняя части выполнены в виде дисков, в которых соосно выполнены 6 отверстий по периметру и одно в центре. В качестве ТЛД используются пластины из алюмофосфатного стекла марки ИС-7 либо из фтористого лития. Были разработаны две модификации спектрометра. В одной использованы ТЛД из стекла ИС-7, а во второй из LiF. Спектрометры имеют минимально возможные габариты, исходя из условия размещения в корпусе указанного количества ТЛД. Все элементы спектрометра, за исключением фильтров рентгеновского излучения и ТЛД, выполнены из алюминиевых сплавов (ZAl = 13). Так как эффективный атомный номер стекла ИС-7 Zэфф ИС-7![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
Формула изобретения
Спектрометр рентгеновского излучения, содержащий корпус, а также термолюминесцентные детекторы и фильтры рентгеновского излучения, расположенные в ячейках, отличающийся тем, что корпус выполнен составным из двух частей, причем в сквозных ячейках одной из частей расположены фильтры, зафиксированные от выпадения прижимной пластиной, к другой стороне которой прилегают детекторы, каждый из которых расположен в ячейке, выполненной в съемной пробке, установленной в отверстии другой части корпуса соосно с фильтром, а обе части корпуса и прижимная пластина выполнены из материала с атомным номером, близким к атомному номеру детекторов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4