Способ непрерывного определения предельной энергии тормозного излучения потока ускоренных электронов

Способ непрерывного определения предельной энергии тормозного излучения потока ускоренных электронов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ч

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическии

Республик (1) 452930.м* .Ф (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 18.08.71 (21)1689361/26 25 (51)М. Кл.Н 05 71/12 с присоединением заявки—

Н 01,/ 39 28 (32) Приоритет 15.12.70 (31) W Р21 и /151956

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий (33) ГДР

Опубликовано05 12 74Бюллетень ¹ (53) У К 621.384..6 (088.8) Дата опубликования описания 15 12,74 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Франц Клаппер (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ

ЭНЕРГИИ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПОТОКА УСКОРЕННЬГХ

ЭЛЕКТРОНОВ

1 ч о о

Известен способ определения граничной энергии тормозного излучения, возбуждаемого электронным ускорителем, в диапазоне энергий от 10 до 20 Мэв, заключающийся в измерении пороговой энергии или регистрации мест изгиба кривых выхода электронов, вызываемого тормозным излучением в соответствующем материале фотонейтронного процесса. B первом случае для определения граничной энергии тормозного из- щ лучения затрачивается от 10 до 60 мин, во втором случае — 2 час. Абсолютное определение граничной энергии тормозного излучения " указанном диапазоне энергий

10-20 Иэь возможно с точностью до+ 0,1 .J5

11елью изобретения является непрерывное измерение граничной энергии или колебаний граничной энергии высокомошного тормозного излучения с большой точностью

H высокой разрешающей способностью во 20 вро. 1ени.

Поставленная цель достигается тем, что с помощью мониторной и измерительной KQ мер формнруют два ионизационных потока, которые максимально зависят от энергии, 25 и по их отношению судят о величине энергии тормозного излучения.

Для повышения чувствительности в качестве мониторной камеры может быть применена сегментная камера. Сегментная и измерительная камеры могут быть объединены в одну конструкцию.

Для повышения чувствительности изм рений между мониторной (или сегме;ттной) и измерительной камерами устанат, -„,ваотся фильтр с сильно зависимым Ет „-„ер„ии Но глошением излучения, т. е. фильтр из материала с малым порядковым номером, предпочтительно из графита. Такой фильтр пропускает преимущественно фотоны высокой энергии тормозного излучения (до

50 Мэв).

Оптимальная зависимость отношения ионизациоппых токов мониторной и измерительной камер от энергии достигается том, что фасадная стенка мониторной каморы выполнена из алюминия и имеет толишну около

3 мм. Для такой мониторной камеры характерно оптимально отрицательное пропускание энергии, 452)30

Предложенный способ может быть реализован с помощью устройств, изображенных на чертежах.

На фиг. 1 показано измерительное устройство с мониторной и измерительной ка;;, рами; на фиг. 2 — измерительное устройство с сегментной и измерительной камер.ми; на фиг. 3 и 4 — блок из сегментной и измерительной камер, продольный и поперечный разрезы; на фиг. 5 — измерительное устройство с мони орной камерой, фильтром и измерительной камерой; на фиг. 6 — измерительная камера с усиленными алюминием свинцовыми электродами; на фиг. 7 — график зависимости отношения ионизационных токов измерительной и мониторной ионизационных камер в качестве функции граничной энергии тормозного излучения для толщины графитного фильтра О;

45 95 и 144 r/cM на фиг. 8 — гРафик

Пропускание энергии мониторной камерой существенно увеличивается, если она располагается таким образом, что регистрирует излучение в угловом интервале от

5 до 6,5о относительно основной выходной оси мишени.

Ионизационная камера, которая захватывает излучение только в угловом интервале от 5 до 6,5о, может состоять из двух кольцевых сегментов, которые расположены щ симметрично вокруг основной выходной оси конуса излучения, благодаря чему компенсируются колебания оси конуса излучения и предотврашаются потери энергии.

Положительное пропускание энергии измерительной камерой обеспечивается фасадной стенкой из свинца толщиной около 5 мм

Такая стенка при соответствующей конструкции может применяться как компенсационный фильтр для придания однородности 20 излучению. При использовании измерительного устройства с фильтром в измеритель ной камере должен быть воспроизведен ионизационный ток такой же величины, как и ток в мониторной камере. Для достижим» 25 ния этого увеличивают эффективный объем измерительной камеры и разделяют его свинцовыми электродами толщиной 1 мм.

Промежуточные электроды при увеличении объема ионизационной камеры необходимы 30 для поддержания хорошей зависимости от энергии. Для механической стабилизации свинцовых электродов они усиливаются алюминиевым листом толшиной около 0,6 мм на повернутой от источника. излучения З5 стороне. той же зависимости в случае применения сегментной камеры в качестве мониторной.

Измерительное устройство содержит расположенные в центре конуса излучения мониторную 1 и чзмерительную 2 камеры, чувствительный объем ионизационных камер которых ограничивается свинцовым коллиматором 3. Если вместо мониторной камеры применяется сегментная камера 4 (см. фиг. 2), то в свинцовом коллиматоре 3 выполняют дополнительные отверстия.

Измерительная 2 и сегментная 4 камеры могут быть объединены в единую конструкцию (фиг. 3, 4). Электроды 5 и 6 выполняют функцию собирающего электрода соответственно в измерительной и сегментной камерах и располагаются в виде графитных вкладышей по обе стороны пластмассовой фольги с высокими изолирующими свойствами. Электрод 7 разграничивает объемы ионизационных камер. На некотором расстоянии (" 5 мм) от электродов 5, 6 и 7 с одной стороны находятся передние

8 и 9 стенки, а с другой стороны — задняя стенка 10. Стенка 8 является передней стенкой толщиной около 5 мм измерительной камеры 2 и изготовляется из свинца. Стенка 9 — это передняя стенка сегментной камеры 4. Она изготавливается из алюминия и имеет толщину около 3 мм. Стенка 8 выполнена в виде круглой свинцовой вставки в центре передней стенки 9. Радиус этой свинцовой вставки R = (R2 — R ): 2, где R — радиус электрода 5, R — внутренний радиус электрода 6.

Так как величина ионизации, которая вызывается задней стенкой камеры, зависит от энергии излучения в рассматриваемом диапазоне энергий, то для изготовления задней стенки камеры может быть применен любой материал, Чтобы исключить влияние расположенных сзади камеры объектов облучения на ионизацию в камере, задняя стенка камеры из алюминия должна иметь толщину, по меньшей мере, 6 мм, а стенка из свинца — 3 мм. Задняя стенка камеры из свинца вызывает более высокую (на 30%) ионизацию, чем задняя стенка из алюминия.

Блок из мониторной 1 и измерительной 2 камер может находиться между источником излучения и объектом облучения и быть жестко связанным с ускорит лем, B случае использования измерительного устройства с фильтром 11 (см. фиг. 5) объект облучения, который об:;учается одновременно с изл<ерснием энергии, pQcIIQ» лагается перед фильтром 11, так как позади фильтра 11 и измерительной камеры 2 интенсивность излучения значительно . ниже. Если объект облучения имеет предельную толщину и находится перед фильм ром 1 1, необходимо принимать во внимание изменение чувствительности устройства для измерения энергии. I0

Чтобы возникающее в фильтре 11 рассеянное излучение не ухудшало зависимости ионизации от энергии, угол раствора бланкированного посредством свинцовых коллиматоров 12 и 3 конуса излучения не доло жен быть более 3

Свинцовые коллиматоры 3 и 12 .могут быть исключены, если при использовании комбинированной измерительнс сегментной

20 камеры учитываются следующие условия;

1. Ионизационные камеры должны иметь ограниченный с боков объем измерения, чтобы захватывалось только излучение из предусмотренного углового диапазоыа от 25 соответствующей камеры.

2.Поперечное сечение фильтра 11 должно быть немного больше, чем поперечное сечение чувствительного объема измерительной камеры 2, чтобы избежать образсвания дополнительного рассеянного излучения в фильтре 11. В другом случае:необходимо полностью перекрывать чувствительный объем измерительной камеры 2, чтобы в нее не поступало нефильтрованное излу- З5 ч ение.

На фиг. 6 изображена измерительная камера 2 со свинцовой фасадной стенкой 13 толщиной 5 мм и свинцовыми электродами 14, которые усилены алюминиевыми пластинами 15.

Отношение ионизационных токов измерительной 2 и мониторной 1 камер Р5 — ыЗм — ИК

Al — мин- Йк в зависимости от граничной э|кроил I закс для толщины фильтра 0; 45; !15 и 1 i г:« приведены на фиг. 7.

На фиг. 8 показаны соответствуюи.l!< зависимости от энергии при применешш сегментной камеры 4 в качестве л<он<яторной.

Показанная на фиг. 7 для то;н.:ll!I< I фильтра 0 г/см2 зависиллость 1я !!l «иы ионизации от энергии использует«я <ри ров боте с измерительным устрой Tl.: изоораженным на фиг. 1, та же зав«с<и ость, показанная на фиг. 8, использу< т<,! np.t работе устройства на фиг. 2. Ц.<» измерительного устройства на фиг. 5 с < <.гльтром

1 1 и расположенной в центре конуса излучения мониторной камерой 1 характерпы изображенные ..на фиг. 7 для разли ьяой толшины фильтра кривые, для измерительного устройства с сегментной камерой 4 я фи.п,т ром 11 — изображенные на фиг. 8 кривые зависимости ионизации от энергшь

Полученный сигнал может быть нсп<;и; зован для определения мгновенного зна с ния энергии, а также для управления эя< к .— ронным ускорителем. Таким образом. ..о< дложенный .способ позволяет осуи.ествлять непрерывную регистрацию мгновенного значения граничной энергии тормознггс изт.— чения, возбуждаемого электронным ускорителем, в диапазоне граничной энергии от

5 до 50 Мэв.

Предметизобретения

Способ непрерывного определения предельной энергии тормозного излучения потока ускоренных электронов, о т л и ч а toшийся тем, что, с цель<о повыш<ения точности и сокращения времени измерения. с помощью, например, мониторно". и измери-. тельной камер формируя т два ионизационных потока, которые максимально зависят от энергии, и по их отношению судят о величи-. не предельной энергии тормозного излучения.

452 930 Pb — РЗМ HA

7,0

0,7

О,б

Р,2

/77

2д

Е п с. ЧэВ фиг, 8

15 с

Изд. и !ОЯ Тираж 760 Подннсное

Заказ

ЦНИИПИ осударственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, !3035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бсрежковская наб., 24

ФКМП Зак. 13752 Тир. 760

Составитель П. Домнин редактор !. ()рдонск я Техред Л.Чйв шьян КоРР-к оРьн Н А

Н. Аук