Способ настройки сцинтилляционного детектора большой площади для измерения гамма-излучения

Способ настройки сцинтилляционного детектора большой площади для измерения гамма-излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области сцинтилляционной гамма-спектрометрии и наиболее эффективно может быть использовано в космофизических исследованиях при регистрации слабых потоков космического Y -излучения детек - торами с большой чувствительной площадью и в медицинском приборостроении при конструировании и настройке гамма-камер. Цель изобретения - повышение точности настройки сцинтилляционного детектора У -излучения. Цель достигается путем определения то ньгх ;вкладов в амплитуду сигнала каждого отдельного ФЭУ при условии, что все остальные отключены от электронного тракта. Коллимированный источник передвигают по всей площади кристалла, после чего повторяют все операции заново, но с другим включенным ФЭУ и т.д. Затем коэффициенты усиления всех ФЭУ, кроме одного, нормирован (О ного на единицу, ;1подстраивают в Ъ J раз, причем bj определяют по формуле - bj -uj/u, гДе Aj и л - вспомогательный и главный Определители системы, 1 ил. 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И1 (gg 4 G 01 Т 1/20 въ

1 I 1

1

1ъ3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3916232/31-25 (22) 13.06.85 ,(46) 23.03.87. Бюл, М 11 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С. H. Федотов и А. И, Перьков (53) 621.387.464(088.8) (56) Neill Ь. Н, et al. Large NsJ(Te)

crystals as high energy resolution

spectrometers in high energy physics апй in т -ray astonomy. — IEEE Frans.

Nucl. Scien., v. ns-22, 1975, Ф 1, р. 286-291.

Nal О. Anger. Sensitivity, resolution and, limarity of the Scintillation camera. — IREE Frans. Nucl.

Scien.,ov. ns-13, 1966, И 3, р. 380392. (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА БОЛЬП!ОЙ ПЛОЩАДИ ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области сцинтилляционной гамма-спектрометрии и наиболее эффективно может быть использовано в космофизических исследованиях при регистрации слабых потоков космического -излучения детек" торами с большой чувствительной площадью и в медицинском приборостроении при конструировании и настройке гамма-камер. Цель изобретения — повышение точности настройки сцинтилляционного детектора -излучения. Цель достигается путем определения то ных вкладов в амплитуду сигнала каждого отдельного ФЭУ при условии, что все остальные отключены от электронного тракта. Коллимированный источник передвигают по всей площади кристалла, после чего повторяют все операции заново, но с другим включенным ФЭУ и т.д..Затем коэффициенты усиления всех ФЭУ, кроме одного, нормированного на единицу, подстраивают в Ь раз, причем Ъ определяют по формуле

Ъ = — д,)/д, где d! и ы — вспомогательный и главный-определители системы. ил.

02 а< а а1р

А = а, а, а 9

31 32 93

67, 75 98 б; Ь

J Ь

1 где j = 1,2

1 12987

Изобретение относится к сцинтилляционной гамма-спектрометрии и наиболее эффективно может быть использовано в космофизических исследованиях при регистрации слабых потоков космического -излучения детекторами с большой чувствительной площадью, в медицинском приборостроении при конструирования и настройке гамма-камер в геофизических исследованиях и т,д. 10

Цель изобретения — повышение точности способа настройки сцинтилляционного детектора -излучения.

Повышение точности настройки обеспечивается за счет измерения амплитуды в цифровом виде и точного определения по результатам измерений амплитуды величин корректирующих воздействий на коэффициенты усиления фотоумножителей. За счет повышения точности настройки детектора улучшается его энергетическое и пространственное разрешение.

На чертеже изображено устройство, реализующее способ настройки сцинтилляционного детектора большой площади для измерения -излучения.

Обозначены сцинтилляционный кристалл 1 — NaJ(Tl); ФЭУ 2, просматривающие кристалл, источник 3 питания высокого напряжения, подсоединенный к фотоумножителям, спектрометрический усилитель 4, вход которого подключен к фотоумножителям, амплитудный анализатор 5, вход которого связан с выходом спектрометрического усилителя, источник 6 -излучения, коллиматор 7.

Предлагаемый способ реализован 40 при настройке сцинтилляционного детектора $ -излучения, в состав которого входит сцинтилляционный кристалл

NaJ(T1) ф 200х100 мм и просматривающие его с одного торца три симмет- 45 рично расположенные ФЭУ-110. Высокое напряжение на фотоумножители подается с источника.3 питания высокого напряжения. Сигналы с ФЭУ после усиления спектрометрическим усилителем 4 0 поступают на вход амплитудного анализатора 5 импульсов. Для настройки используется источник 6 -излучения ЗТ

Cs с энергией излучения Е =

661,64 кэВ.

Способ настройки заключается в следующем.

Для повышения точности установки -источника фотоумножителем на протиR0IIosI0EHoM торце кристалла делают разметку точек, соответствующих проекциям центров фотоумножителей. Произвольным образом нумеруют ФЭУ 2 от одного до трех, В том же самом порядке нумеруют соответствующие точки— проекции их центров. Затем, поочередно отсоединяя от спектрометрического усилителя 4 два из трех ФЭУ, так что вклад в суммарный сигнал дает только рассматриваемый -й фотоумножитель, облучают кристалл потоком

1 -излучения от источника 6, проходящим через коллиматор 7 и направленным перпендикулярно торцу сцинтилляционного кристалла 1 в точку с номером Х . При этом с помощью амплитудного анализатора 5 измеряют в цифровом виде амплитуду импульса а;, соответствующую пику фотопоглощения в

1 кристалле f --излучения источника с энергией F.. Аналогичные измерения проделывают для всех фотоумножителей с номерами ) от одного до трех ивсех точек — проекций ФЭУ с номерами х от одного до трех. В результате получают квадратную матрицу А размером ЗхЗ:

Элемент а1 этой матрицы представ1 ляет собой амплитуду импульса, полученного с одного J-го фотоумножителя, когда поток у -излучения источника направлен в i-ю точку. Матрица А вы-. глядит так:

102 76 68

А = 66 106 70

Коэффициент усиления третьего фотоумножителя оставляют неизменным, регулируют коэффициенты усиления первого и второго ФЭУ. Коэффициенты усиления этих ФЭУ необходимо изменить в

Ь раз, причем Ъ„ определяется по

J формуле а„ а„ 1 а,, а„1

12987

02 4 точность способа настройки сцинтилляционного детектора -излучения. Кроме того, предлагаемый способ позво- . лит улучшить энергетическое и пространственное разрешение,сцинтилляционного детектора большой площади для измерения -излучения. ан аз азу а, ад 1

10 а„а, 1 а„а„1

У1

20

Получены значения Ъ, = 0,83057, Ъ = 0,9300184, После подстройки коэффициентов усиления первого и второго фотоумножителей для контроля точности настройки измеряют амплитуды

25 импульсов от пика фотопоглощения g— излучения источника 6 при одновременном включении всех трех ФЭУ и поочередной установке источника под каждым иэ трех фотоумножителей, Получены следующие значения: 223,4, 223,4 и

223,4 канала. Их равенство свидетельствует о точной настройке, Применение этого способа настройки позволяет уменьшить энергетическое разрешение детектора по ) --линии Cs с 10,3 эт до 9,2Х. Предлагаемый способ настройки обеспечивает точность настройки во всем используемом для измерений диапазоне энергий g -излучения {0,5+

+2,0 ИэВ).

Таким образом, предлагаемый способ настройки сцин илляционного детектора большой площади для измере45 ний -излучения позволяет повысить

Формула изобретения

Способ настройки сцинтилляционного детектора большой площади для измерения гамма-излучения, включающий поочередную установку под калдым фотоумножителем коллимированного источника моноэнергетического гамма-излучения, измерение амплитуды импульсов, соответствующих пику фотопоглощения -излучения источника, повторную установку источника в другом положении и измерение амплитуды импульсов и обеспечение равенства амплитуды импульсов для всех положений источника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа настройки сцинтилляционного детектора гамма-излучения, перед установкой источника поочередно отключа-.. ют все ФЭУ, кроме одного, и измеряют

N амплитуд импульсов с этого фотоумножителя в цифровом виде, устанавливая источник под каждым из И фотоумножителей в фиксированной последовательности, после этого коэффициент усиления одного из ФЭУ оставляют неизменным, а коэффициенты усиления остальных фотоумножителей изменяют в Ъ; раз, причем Ъ определяют по формуле

hj

b) ь где ь — главный. определитель N-го порядка;

6 — вспомогательный определитель

J системы.

1298702

Составитель В. Шадрин

Редактор Н. Бобкова Техред H.Ïîïîâè÷ Корректор Л. Патай

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 886/49

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4