Ионизационный дозиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1141880 1 Т 116 51) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еашино(54) (57) ИОНИЗАЦИОННИй держащий ионизационну реннему электроду кот входной конденсатор, блок измерения, выход нен,с входом блока и ИМЕТР, со",у, к внутдключентания,го соеди-отю камеророй пблок пикоторндикации тся к областищнх излучений, ву иониэационного: 1 ть(56) Байза К. и др. РентгенотехникаА Н Венгрир, Будапешт, 1973, с,48,Рентгенотехника, Справочник. Киига 1. Под ред. В.В.Клюева, М"Мстроение", 1980, с.46-47. Изобретение относидозиметрии ионизируючастности к дозиметртипа.Известен ионизационный дозиметр, содержащий ионизациониую камеру, ни ,которой соединена с конденсатором ;большой емкости и электрометром,Недостатком известного доэиметра является высокий уровень погрешности вызываемый временным и температурным дрейфом элементов схемы, для устранения которых необходимо производить частую калибровку дозиметра с помощьЮ эталонного радиоактивного источника, встроенного непосредственно в дози-. л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в дозиметр введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристикой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внешним элек" тродом ионизационной камеры, входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выход компаратора через согласующий усилитель соединен с управляющим входом коммута- с тора, вход блока измерения соединен с выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсов. метр, что усложняет его схему. Кроме того, известный дозиметр обладает низкой чувствительностью измерений,Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является ионизационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, подключенный между камерой и входным конденсатором, блок измерения, состоящий иэ блока преобразования постоянного тока, ионизационной камеры в перемещенный, усилителя переменного тока блока преобразования переменного напряжения в цифровой код, блок индика 14880ции, подключенный к выходу блока измерения.Известный дозиметр, несмотря наиспользуемые в нем средства преобразования постоянного тока в переменный, позволяющие устранить погрешности, связанные с дрейфом. усилителяпостоянного тока, облагает, тем неменее достаточно высоким уровнем поЭОгрешности (до 101 - основная погрешность) и невысоким уровнем чувствительности, что определяется, нестаМбильностью и шумом преобразователя,работающего при низком (доли млВ) на 5пряжении, а также температурным дрейфом высоковольтного (десятки ГОм)входного резистора,Цель изобретения заключается в повьшении точности и чувствительности20измерений.Поставленная цель достигается тем,что в ионизационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключенвходной конденсатор, блок питания,блок измерения, выход которого соединен с входом блока индикации, введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристи 30кой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумявыходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходыкоторого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внешним электродом ионизационной камеры,входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выходкомпаратора через согласующий усили 40тель соединен с управляющим входомкоммутаторами вход блока измерениясоединен с выходом компаратора, приэтом блок измерения выполнен в видеизмерителя частоты импульсов.На чертеже представлена блок-схе 45ма ионизационного дозиметра.Ионизационный дозиметр содержитионизационную камеру (ИК) 1, подключенную через управляемый коммутатор2 к блоку 3 питания с двумя выходами 50(1200 В). Внутренний электрод ИК 1подключен к входному конденсатору 4.К обкладкам конденсатора 4 подключены входы компаратора 5 с гистереэисной характеристикой срабатывания,выполненного, предпочтительно, на основе операционного усилителя с положительной обратной связью. Выход компаратора 5 через согласующий усилитель б подключен к управляющему входу коммутатора 2, а также к входу измерителя 7 частоты импульсов, выход которого соединен с входом блока 8 индикации.Характеристика срабатывания компаратора 5 в зависимости от изменения входного напряжения, представляет собой прямоугольную гистерезисную петлю, ширина которой постоянна.Ионизационный дозиметр работает следующим образом.Перед началом измерений коммутатор 2 подает на ИК 1 напряжение положительной полярности от блока 3 питания. При облучении ИК 1 имеет конечное сопротивление,. обратно пропорциональное мощности дозы. Ток в цепи ИК 1 с учетом стабильности питающего напряжения обратно пропорционально ее сопротивлению, т.е. прямо пропорционален мощности дозы. Этот ток заряжает входной конденсатор 4, Когда напряжение на конденсаторе 4 достигает уровня срабатывания компаратора 5, который предварительно устанавливается при регулировке, последний перейдет во второе устойчивое состояние и через согласующий усилитель 6 переключит коммутатор 2, в результате чего на ИК 1 поступает отрицательное напряжение. Затем конденсатор 4 разряжается до второго уровня срабатывания компаратора 5, после чего последний переключает коммутатор 2 и цикл повторяется.На выходе компаратора 5 в ходе одного цикла срабатывания формируется сигнал прямоугольной формы, длительность которого определяется только двумя факторами: прямо пропорциональной зависимостью от ширины петли гистерезиса (11 ) компаратора 5; обратно пропорциональной зависимостью от тока заряда конденсатора 4 (тока ИК ).За счет использования в качестве компаратора 5 операционного усилителя с положительной обратной связью можно добиться практического постоянст" ва Ув результате чего длительность импульсов обеих полярностей на выходе компаратора 5 будет зависеть только от мощности дозы: " =аР, где- длительность импульсов; а -лсопят; Р - мощность дозы, 11 ериод пов114880 10 ор Л.Письма ехред Л.Олийнык Корректор С к 3 3 Тираж 359 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ СССР ИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гаг 5торения импульсов Т будет равен удвоенной длительности импульсов Т=2 а/Р. Эти импульсы поступают на вход изме-; рителя частоты импульсов, который бу 5 дет измерять величину Й=- = - проТ 2 аф порциональную мощности дозы, которая и индицируется блоком индикации 8.Схемное решение, используемое в предлагаемом ионизационном дозиметре, по сравнению с прототипом позваляет исключить преобразователь постоянного тока в переменный, являющийся источником дополнительного шума, кроме того, предлагаемый ионизационный дозиметр имеет низкое входное сопротивление, что выгодно отличает его от прототипа, высокоомныйвходной резистор которого имеет сильную температурную зависимость.