Файл: Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации.pdf

но превышает шумы короны и пропорционален величине первичной ионизации. Однако в настоящее время коронные счетчики, пригодные для регистрации у-излучения, отечествен­ ной промышленностью не выпускаются. Известны искровые счетчики. Время развития разряда в искровом счетчике на несколько порядков короче, чем для других газоразрядных счетчиков, и составляет Ю - 1 0 сек, амплитуда выходного импуль­ са достигает нескольких сотен вольт. Несмотря на эти досто­ инства, искровые счетчики не нашли широкого применения из-за ограниченного ресурса (106—108 импульсов), температур­ ной нестабильности и.большого мертвого времени.

Весьма' перспективны детекторы, использующие явление ионизации в твердом теле. Наиболее полно этот тип детекторов описан в работе [19]. Характеристики отечественных детекто­

вать излучение, необходимо разделить эти носители зарядов и собрать ихна электродах. Это возможно, если выбрать такой материал, который позволил бы без пробоя создать внутри материала поле достаточной напряженности и имел бы высокую подвижность носителей заряда при относительно малой реком­ бинации.

Преимущества этого типа детекторов: 1) высокое энергети­ ческое разрешение; 2) крутой передний фронт импульса и высо­ кое быстродействие; 3) низкое напряжение питания; 4) малые габариты и работоспособность детектора в условиях магнитных полей; вакуума и низких температур.

Для применения полупроводниковых датчиков при контроле

низкая эффективность регистрации. Поэтому предпочтительны детекторы с большим чувствительным-объемом из материала с большимэффективным атомным номером, так как коэффици­ ент поглощения пропорционален Z5 . В этом отношении перспек­ тивны объемные германиево-литиевые дрейфовые детекторы, толщина чувствительной области которых достигает 5ч-6 мм, а площадь окна составляет 2—7 см2.

. Принцип действия люминесцентных детекторов состоит в измерении светосуммы или интенсивности световых вспышек, возникающих под действием ионизирующих излучений в веще­ ствах при возвращении системы из возбужденного состояния в основное. Вещества, испускающие свет, под действием излуче­ ния, называют люминофорами (фосфорами). Люминофоры

85

могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Более удобны сцинтилляциоиные детекторы, использующие твердые люмино­

оценки длинноволнового у-излучения. Для регистрации у-излу- чения с энергией около 1 Мэв наиболее часто используют неор­ ганические кристаллические сцинтилляторы.

Таким образом, можно сделать вывод, что для регистрации у-излучения при исследовании износа методом поверхностной активации в настоящее время' наиболее целесообразно исполь­

соответствии с «Санитарными правилами № 771—68»; 3,7-10'' — количество распадов в секунду для радиоактивного вещества в

фициент, учитывающий влияние экранирующей стенки, опреде­ ляется в соответствии с работой [25]; ev —эффективность регистрации у-квантов с энергией Еу счетчиков данного типа, берется по графикам в работе [18]; k4 — коэффициент, учиты­ вающий снижение скорости счета при движении источника (табл. 12); kx —коэффициент, учитывающий просчеты и совпа­ дения.

Для случая сцинтилляциониого детектора скорость счета равна:

А • 3,7 • 104vs6ife28i62e3^s^x

86

2. Выбор типа сцинтиллятора и газового счетчика исходя из их

эффективности, надежности и стабильности

Основные линии у-излучения изотопов, используемых в ка­ честве индикаторов при исследовании износа, лежат в диапа­ зоне 0,7—1,3 Мэв. Поэтому сравнительную оценку вариантов ведут для середины диапазона, т. е. для Еу = \ Мэв. Согласно работе [18] наибольшей эффективностью для этой энергии у-квантов обладают счетчики типа ВС-4 с вольфрамовым като­ дом, а лучшим сцинтиллятором является йодистый натрий, активированный таллием.

быть обосновано относительными показателями. Согласно ра­ боте [26] для Gsl (Т1) при Еу = 1 Мэв ц = 0,2554 см~\ конвер­

87

Сопоставление эффективности регистрации излучения газо­ вого счетчика и сцинтиллятора. Эффективность поглощения, а

вании сцинтилляционных счетчиков сильно снижается в зави­

для датчиков на основе газоразрядных счетчиков в одинаковой степени зависит от телесного угла, стягивающего источник и окно датчика. Площадь чувствительного окна s для сцинтилля­

к образцу. На основе газоразрядных счетчиков, например типа

ционных датчиков можно получить вполне сопоставимые дан­ ные по результирующей скорости счета, что подтверждается расчетом по приведенным зависимостям.

При измерении износа целесообразно иметь значение ско­ рости счета достаточно высоким, так как это позволит уменьшить продолжительность замера при заданной статистической по­ грешности. На практике, однако, при использовании качествен­ ных сцинтилляционных датчиков удается получать большую скорость счета, большую результирующую эффективность регистрации. Это объясняется тем, что сцинтилляционные дат­ чики имеют меньшие габариты и могут быть подведены к

88