Файл: Применение радиоизотопной техники в коксохимическом производстве..pdf

назначение, конструкция и принцип работы специфичны в каждом из радиоизотопных приборов. Поэтому описание различных электромеханических блоков приведено ниже совместно с описанием соответствующих приборов.

Блок детектирования предназначен для преобразова­ ния энергии измеряемого ионизирующего излучения в другой вид энергии, удобный для индикации, последующей регистрации или измерения. В общем случае блок детек­ тирования состоит из детектора ионизирующего излучения и электронной схемы, формирующей выходной электри­ ческий сигнал. В качестве детекторов в радиоизотопных приборах используются ионизационные камеры, газораз­ рядные счетчики, сцинтилляционные и полупроводнико­ вые детекторы.

Принцип работы ионизационных камер и газоразряд­ ных счетчиков основан на использовании явления иони­ зации газов ионизирующим излучением. Ионизационная камера состоит из двух изолированных электродов, одним из которых служит обычно металлический корпус камеры. Камера заполнена воздухом или газом, который ионизи­ руется при воздействии излучения. Под действием при­ ложенной к электродам разности потенциалов в иониза­ ционной камере протекает ионизационный ток, величина которого пропорциональна интенсивности излучения и

обычно не превышает 10~7 А. Малая величина иониза­ ционного тока затрудняет преобразование и регистра­ цию сигнала. В связи с этим ионизационные камеры в современных радиоизотопных приборах применяются редко.

Газоразрядные счетчики работают на принципе газо­ вого разряда или газового усиления, при котором элект­ рическое поле в счетчике используется не только для со­ бирания ионов и электронов, но и для значительного уси­ ления ионизационного эффекта вследетвие вторичной иони­ зации, происходящей при взаимодействии электронов, ускоренных электрическим полем, с атомами и молекула -

16

ми газа. Величина тока в газоразрядных счетчиках до­ стигает нескольких десятков и сотен микроампер.

Конструктивно газоразрядные счетчики, как правиле^ выполняются в виде коаксиально расположенных изоли«

Рис. 4. Газоразрядные счетчики СИ-22Г и СИ-37Г.

рованных электродов: цилиндрического корпуса и метал­ лической нити.

Таблица 4

Характеристика газоразрядных счетчиков

На рис. 4 изображены наиболее часто применяемые газоразрядные счет1 [ки СИ-22Г и СИ-37Г. В табл. 4

приведена характер !стик< о^еети^рй., шшшмемых для

н а у ч н а

2 5-3098 б и б л и о т е к а f СО Р 17

ЭКЗ£МПЛЯР

ЧИТАЛЬНОГО ЗАПл

регистрации (?- и ^-излучения. Их основные достоинства — высокая чувствительность, большой выходной сигнал, простота и небольшая стоимость.

В сцинтилляционных детекторах используется явле­ ние световой вспышки (сцинтилляции), сопровождающее

Рис. 5. Блок сцинтилляционного детектора 6931-20.

возбуждение и ионизацию атомов и молекул под воздей­ ствием ионизирующих излучений. С помощью фотоэлект­ ронных умножителей (ФЭУ) энергия световой вспышки преобразуется и усиливается в электрический выходной сигнал.

18

преобразования электрических сигналов: усилители им­ пульсов; усилители постоянного тока; интегральные, диф­ ференциальные, амплитудные дискриминаторы импуль­ сов; дискриминаторы формы импульсов, узлы временного совпадения и антисовпадения и др.

Многообразие применяемых блоков преобразования электрических сигналов обусловлено необходимостью ре­ шения большого числа технических задач (измерение ин­ тенсивности излучения, числа импульсов, распределения импульсов по форме, длительности и амплитуде, времен­ ного совпадения сигналов и т. п.), а также использова­ нием различных видов детекторов излучения, сигналы ко­ торых имеют различные параметры (длительность, ампли­ туду, передний фронт импульсов, входное сопротивле­ ние и т. п.).

Выходные блоки предназначены для преобразования электрических сигналов в показания или сигналы, удоб­ ные для наблюдений, дальнейшей обработки или управ­ ления. В них чаще всего используются дискретные сум­ мирующие или разностные счетчики импульсов, аналого­ вые или дискретные измерители скорости счета с выходом на цифропечатающие и перфорирующие устройства, циф­ ровые индикаторы, автоматические самописцы, магнито­ фоны и т. п.

Применяемые в радиоизотопных приборах блоки пита­ ния электронных узлов (транзисторных и ламповых) ана­ логичны применяемым в радиоэлектронике. Специфичны лишь такие блоки питания детекторов ионизирующих излучений, где необходимы высокие напряжения (0,4 ...

5,0 кВ) и высокая стабильность напряжения с точностью более 0,1%. Однако в радиоизотопных приборах, предна­ значенных для технологического контроля, допустимо при­ менение менее стабильных и сложных блоков питания. Последние обычно представляют собой мостовую схему выпрямления, RC-фильтр и коронный стабилизатор или стабилитрон.

20