Позиционно-чувствительный детектор

Позиционно-чувствительный детектор

Реферат

 

ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДЕТЕКТОР ионизирующих излучений с электродами, имеющими распределенное активное и реактивное сопротивление, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения пространственного распределения поля ионизирующих излучений в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов, один из электродов выполнен из последовательно соединенных по крайней мере трех секций, причем по крайней мере две из них служат в качестве источников пространственных реперных сигналов и имеют активное или активное и реактивное сопротивление меньшее, чем у остальных секций.

Изобретение относится к устройствам для регистрации и исследования пространственного распределения полей ионизирующих излучений, применяемых в ядерной физике, атомной технике, ядерной геофизике, в частности к устройствам радиоактивного каротажа, применяемым при изучении разрывов нефтегазовых и рудных скважин. Известны позиционно-чувствительные ионизационные детекторы, служащие для измерения пространственного распределения поля ионизирующих излучений в лабораторных и близких к ним условиях, которые состоят из ряда автономных детектирующих элементов торцовых счетчиков Гейгера малого размера. Их недостатком является большое количество детектирующих элементов (25-50), что вызывает необходимость построения такого же количества каналов для передачи информации от каждого элемента, резко снижает надежность работы, а при воздействии внешних дестабилизирующих факторов неконтролируемые изменения показаний делают невозможной эксплуатацию такой системы. Наиболее близким к предложенному техническому решению является позиционно-чувствительный детектор ионизирующих излучений с электродами, имеющими распределенное активное и реактивное сопротивление. В этом детекторе катод выполнен в виде спирали. Но позиционно-чувствительные детекторы при радиоактивном каротаже в настоящее время не используются, так как воздействие дестабилизирующих факторов приводит к неконтролируемым изменениям коэффициента преобразования пространственной координаты в измеряемый параметр и, следовательно, значительным ошибкам в определении пространственных координат регистрируемого излучения. Поставленная цель достигается тем, что в позиционно-чувствительном детекторе ионизирующих излучений с электродами, имеющими распределенное активное и реактивное сопротивление, один из электродов выполнен из последовательно соединенных, по крайней мере, трех секций, причем, по крайней мере, две из них служат в качестве источников пространственных реперных сигналов и имеют активное или активное и реактивное сопротивление меньшее, чем у остальных секций. Выполнение одного из электродов в виде последовательных секций позволяет использовать несколько из них, по крайней мере две, в качестве источников пространственных реперных сигналов благодаря тому, что активное или активное и реактивное сопротивление этих секций меньше, чем у остальных секций, что делает их нечувствительными к месту попадания излучения. Цель может быть достигнута, если электрод имеет распределенное активное и реактивное сопротивление или активное сопротивление. Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 изображен ПЧД с распределенным реактивным и активным сопротивлением, на фиг.2 ПЧД с распределенным активным сопротивлением. Ионизационный ПЧД содержит корпус 1, внутри которого размещены спиральный катод 2 и анодная нить 3, причем катод 2 состоит из последовательно соединенных секций 4-6, причем секции 4 и 6 имеют реактивное и активное сопротивление меньшее, чем у секции 5, и служат источниками пространственных реперных сигналов. Секции 4 и 6 выполнены в виде колец из проводящего материала, секция 5 в виде спирали. Катод 2 и анод 3 подключены к декодирующему устройству 7, связанному с регистрирующим устройством 8. Выполнение катода 2 в виде спирали необходимо для обеспечения позиционной чувствительности детектора. На фиг.2 изображен газоразрядный ПЧД с резистивной нитью, который состоит из катода 2 и анодной нити 3, причем анодная нить 3 состоит из последовательно соединенных секций 9-11, причем секции 9, 11 имеют активное сопротивление меньшее, чем у секции 10, и служат источниками пространственных реперных сигналов. Катод 1 и анодная нить 3 подключены к декодирующему устройству 7, связанному с регистрирующим устройством 8. ПЧД, изображенный на фиг.1, работает следующим образом. Поток ионизирующего излучения создает совокупность импульсов, которая поступает в декодирующее устройство 7, а затем фиксируется в виде пространственного распределения сигналов регистрирующим устройством 8. Секции 4 и 6 выполнены в виде колец из проводящего материала и, следовательно, не чувствительны к месту попадания излучения. Таким образом, эти секции дают информацию лишь об общем количестве актов взаимодействия ионизирующего излучения, возникающих в объеме, соответствующем этим секциям в детекторе. После времяамплитудного преобразования сигналы, соответствующие этим секциям, в пространственном распределении дают пики, соответствующие общему количеству актов взаимодействия. На гистограмме пространственного распределения эти сигналы суммируются в одной координатной точке, создавая ярко выраженные пики. Эти пики используются для пространственной калибровки. Таким образом, секции 4 и 6 служат источниками пространственных реперных координат. Для осуществления надежной калибровки источники должны создавать не менее двух реперных сигналов в различных точках пространства по длине детектора. Существенным является то, что конкретная привязка этих источников к определенным точкам ПЧД принципиального значения не имеет. Поэтому выбор их места расположения будет определяться конкретным типом ПЧД и его конструктивными особенностями. ПЧД, изображенный на фиг.2, работает аналогичным образом, но в этом случае используют в качестве реперных источников секции 9, 11 анодной нити 3, т.к. активное сопротивление этих участков меньше, чем секции 10, что делает их нечувствительными к месту попадания. Для упрощения интерпретации результатов измерений пространственного распределения такие участки целесообразно располагать на краях известного объема по длине ПЧД. Такие источники реперных сигналов дают четко выраженные пики даже при малых интенсивностях регистрируемого излучения. Если же такие участки расположены в промежуточных точках, то при построении пространственного распределения необходимо учитывать их длину, раздвигая гистограмму по оси Х на длину этих участков. Предлагаемый ПЧД с источниками реперных сигналов обеспечивает получение полной информации о пространственном распределении излучения. Наличие источников реперных сигналов позволяет осуществлять постоянный контроль за работоспособностью детектора и аппаратуры в целом, что представляется совершенно необходимым в условиях, когда ее детектирующая часть испытывает воздействие дестабилизирующих факторов вибраций, ударов, меняющейся в процессе измерений температуры, изменений питающего напряжения.

Формула изобретения

ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДЕТЕКТОР ионизирующих излучений с электродами, имеющими распределенное активное и реактивное сопротивление, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения пространственного распределения поля ионизирующих излучений в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов, один из электродов выполнен из последовательно соединенных по крайней мере трех секций, причем по крайней мере две из них служат в качестве источников пространственных реперных сигналов и имеют активное или активное и реактивное сопротивление меньшее, чем у остальных секций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000