Сцинтиляційні детектори іонізуючого випромінювання. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Сцинтиляційні детектори іонізуючого випромінювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Дозиметри

Коментарі до статті

Для виявлення іонізуючого випромінювання нерідко використовують здатність деяких речовин - сцинтиляторів - робити видимою траєкторію, що світиться, "простреливающей" їх іонізуючої частинки.

Сцинтиляційні детектори іонізуючих випромінювань мають певну перевагу перед лічильниками Гейгера - за амплітудою і тривалістю спалаху можна судити про тип і енергію частинки, що породила її. Важливо й те, що сцинтиляційний лічильник має значно більшу ефективність, ніж лічильник Гейгера, що фіксує зазвичай лише одну-дві частинки зі ста, що в нього потрапили.

Конструктивно сцинтиляційний лічильник простий: потрібний сцинтилятор (див. додаток 7) наклеюють на катод фотоелектронного помножувача (ФЕУ) і все це поміщають ретельно ізольований від стороннього підсвічування бокс. Решта – підрахунок фотоімпульсів, сортування їх за амплітудою, формою тощо. - Справа звичайної електронної техніки.

Принципова схема фотоголовки сцинтиляційного лічильника наведена на рис. 81 а високовольтного перетворювача для її харчування - на рис. 82. Напруга живлення ФЕУ - високе стосовно " землі " - подають зазвичай з його катод. Це дозволяє зв'язати анодний ланцюг ФЕУ з електронним аналізатором приладу гальванічно, враховувати при необхідності і постійну його фотоструму.

Напруга живлення ФЕУ, його розподіл між динодами і, відповідно, співвідношення номіналів резисторів R2...R13, що становлять динодний дільник, залежить від типу фотоумножителя (див. додаток 6). Тут ми користувалися відносно низьковольтним ФЕУ-85. Оскільки режим роботи ФЕУ в сцинтиляторах побутового призначення близький до "темнового", опори динодних резисторів можуть бути значно вищими за рекомендовані (при збереженні пропорцій).

Сцинтиляційні детектори іонізуючого випромінювання
Мал. 81. Фотоголовка сцинтиляційного детектора іонізуючої радіації

Єдине оперативне регулювання в каналі - резистор R14 - виконує дуже важливу функцію: на компараторі DA1 їм задають граничну напругу U3-4. Лише імпульси, що мають амплітуду Uімп>U3-4, відкриють компаратор і на його виході (вив. 9) буде сформовано імпульс цифрового стандарту.

В автономній дозиметричній апаратурі, що використовує ФЕУ, виникає проблема їх харчування. Необхідна ФЕУ висока напруга Uфеу (0,8...1 кВ і більше), вимоги до його стабільності (фоточутливість ФЕУ досить сильно залежить від напруги живлення; див. додаток 7) пред'являють до пристроїв, що формують цю напругу, досить жорсткі вимоги.

Сцинтиляційні детектори іонізуючого випромінювання
Мал. 82. Перетворювач для живлення ФЕУ

Основу високовольтного перетворювача показаного на рис. 82, становить блокінг-генератор, що формує на обмотці II трансформатора Т1 імпульси напруги з амплітудою Uімп@Uфеу. Через діодний стовп VD3 вони заряджають конденсатор С5, який стає джерелом живлення фотопомножувача. Пульсації Uфеу (вони мають форму "пили" з тимчасовими інтервалами між "зубцями" tп@R7 C4) знімає RC-фільтр (С5, R8, С6, R9, С7).

У ланцюг живлення блокінг-генератора введено транзистор VT2, колекторний струм якого залежить від струму бази, що залежить, у свою чергу, від струму стоку польового транзистора VT3. Напруга на затворі цього транзистора залежить від Uфеу, напруги на стабілітроні VD1 (транзистор VT1 - його токозадавальний "резистор") і співвідношення "плечів" дільника R3+R4, R6 (резистором R3 виставляють потрібне Uфеу). Легко бачити, що при зниженні Uфеу (за абсолютною величиною), що виник з будь-якої дестабілізуючої причини, напруга живлення блокінг-генератора збільшиться і вплив дестабілізуючого фактора буде значною мірою компенсовано.

Трансформатор блокінг-генератора намотують на феритовому кільці М3000МН 20х12х6 мм. У зв'язку з тим, що цей ферит має низький об'ємний опір, гострі ребра сердечника необхідно загладити і ретельно його ізолювати; обмотати, наприклад, лавсанової або фторопластової стрічки.

Першою намотують обмотку II, що містить 800 витків дроту ПЕВ-2 0,07. Намотування ведуть в один бік, майже виток до витка, залишаючи між початком і кінцем обмотки проміжок 2...3 мм. Обмотку ІІ також покривають шаром ізоляції. Обмотку I (8 витків ПЕВШО 0,15 ... 0,25) і обмотку III (3 витка тим же проводом) укладають по осерді можливо рівномірніше.

Фазування обмоток (точками на Т1 відзначені їх синфазні кінці) має бути дотримано при монтажі трансформатора.

Про деталі перетворювача. Резистор R6 - КІМ-0,125, R3 - СП-38А, інші - МЛТ-0,125 та 0,25. Конденсатори C3, С4 – КМ-6 або К10-176; С5,С7 - К15-5-Н70 (1,5 кВ) або інші керамічні напруги не менше 1 кВ; С1 і С2 – будь-які оксидні. Діодний стовп 2Ц111А-1 можна замінити чотирма послідовно включеними діодами типу КД102А. При будь-яких інших замінах потрібно мати на увазі, що діодний стовп VD3 не тільки повинен мати високу зворотну напругу - не менше Uфеу, а й малий (при цьому напрузі) струм витоку - не більше 0,1 мкА.

Транзистор блокінг-генератора можна замінити КТ630В. Тут визначальним параметром є напруга насичення транзистора в імпульсному режимі: при струмі в імпульсі 1...1,5 А - Uке нас імп Ј0,3 В. Залишкову напругу на колекторі транзистора неважко оцінити по осцилограмі: за "зазором" між плоскою вершиною імпульсу і лінією нульового потенціалу.

Струм, що споживається високовольтним перетворювачем від джерела живлення, залежатиме, звичайно, від навантаження. З двома описаними тут сцинтиляційними головками, що працювали в режимі радіаційного локатора, він не перевищував 16 мА.

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Дозиметри.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Рекорд швидкості капсул Hyperloop 15.09.2017

На випробуваннях експериментальної швидкісної транспортної системи Hyperloop вдалося розвинути швидкість до 355 км/год.

Система Hyperloop поміщає капсули у транспортний тунель з викачуваним звідти повітрям і прагне розігнати їх до дуже високої швидкості, щоб скоротити час у дорозі для пасажирів та вантажів.

Ентузіасти системи стверджують, що за горами час, як у ній вдасться розвивати швидкість до 1000 км/год.

Ідею нової транспортної системи Hyperloop, що розробляється зараз, першим запропонував ще в 2013 році глава компанії Tesla Ілон Маск. Цього тижня на околицях Лос-Анджелесана спеціальному полігоні завдовжки одну милю пройшли перші випробування досвідчених поїздів. Найшвидшим виявився поїзд, збудований групою студентів з Німеччини.

Як тільки змагання прототипів закінчилося, команда Hyperloop дозволила "поштовховим капсулам" розпочати самостійний, без керування людиною рух по випробувальному тунелю.

"Товчкові капсули" раніше використовувалися для руху досвідчених моделей.

Новий рекорд "поштовхова капсула" встановила саме у самостійному русі, навіть поки не розігналася. За словами Маска, видовище капсули, що рухається тунелем, "нагадувало гонку буксирів".

Удосконалення траси може довести швидкість руху капсул до 500 км/год.

Інші цікаві новини:

▪ Носити персональний кінотеатр Sony Wireless Neckband Speaker

▪ Наручні електронні гаджети майже марні

▪ Опалення сіллю

▪ Шампост - компост після вирощування печериць

▪ Знайдено важливу відмінність мозку людей від інших приматів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електродвигуни. Добірка статей

▪ стаття Короткий зміст творів російської літератури І половини XX століття

▪ стаття Як утворюються черепашки? Детальна відповідь

▪ стаття Начальник відділу логістики. Посадова інструкція

▪ стаття Який металошукач краще? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Реактивний катер. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт