Термолюминесцентный дозиметр

Цу.з,", ,;н, з штеитч л катав ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ206729 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства21 д, 18/02 Заявлено 18.1.1966 ( 1051519/26-25) соединением заявкиПК 621 ПриоритетОпубликовано 03.1 Х.1970. БюллетеньКомитет по делам изобретениЯ и открыти при Совете Министров СССРСоюзный научно-исследовательск аявител Ый ДОЗИМЕТР МИНЕС ТЕР минесцентныенейтронов,заряженных чри облученииюминофор, реи электрона:р электронов. Термолюминофор и радиатор герметично изолированны от внешней среды, Термолюминофор нанесен на электронагревательный элемент в виде слоя или диспергиро 5 ван в радиаторе.На фиг. 1, 2, 3 и 4 показаны различные варианты конструкций предлагаемого дозиметра.На фиг. 1 показана конструкция дозимет 10 ра, в котором термолюмпнофор 1 нагреваетсяэлектронагревательным элементом 2.В радиаторе 3 при облучении его быстрыми нейтронами возникают тяжелые заряженные частицы, регистрируемые термслюмпно фором 1.Термолюминофор 1, электронагреьательныкэлемент 2 и радиатор 3 помещены в прозрачную для спектра люминесценции герметичную колбу 4.20 Среда 5 является инертной по отношениюко всем конструктивным элементам дозпдозиметры одержащие стиц, возбыстрыми гистрирую- евательный метра,Инертность среды всех конструктивных 25 при его нагреве значи чение термолюминофо С целью повышения метра к нейтронам, те значительно большую 30 желым заряженным чзначает, материал ельно мен а 1.чувствите молюмпи чувствите стицам,свечение озпметра чем свельности дозиофор 1 имеет тьность к тячем к легким Известны термолютепловых и быстрых срадиатор тяжелых аникающих в нем пнейтронами, термолщий эти частицы,элемент.Для регистрации тепловых нейтронов в люминофор вводится борат лития, и запасание светосуммы при прохождении тепловых нейтронов через люгиинофор происходит за счет альфа-частиц реакции В 10(п, ф 1.1.Запасенная светосумма, регистрируемая при нагревании дозиметра, пропорциональна дозе нейтронного излучения.Предлагаемый дозиметр предназначен для регистрации интегральных потоков нейтронов в присутствии гамма-излучения.Предлагаемый термолюминесцентный дозиметр отличается от известных тем, что, с целью повышения чувствительности дозиметра к дозам нейтронов и понижения порога регистрируемых доз, в нем использован термолюминофор с относительной чувствительностью к тяжелым и легким заряженным частицам не менее двадцати. Линейный размер объема, в котором размещен термолюминофор, в направлении распространения заряженных частиц имеет величину порядка прооега тяжелых заряженных частиц и менее пробега В. В, Кузьмин, Г. И, МухиА. Д. Соколовй институт приборостроения5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 бета-частицам, обусловленным гамма-излучением.В качестве радиатора 3 тяжелых заряженных частиц может быть использовано органическое стекло (радиатор протонов отдачи), а в качестве термолюминофора 1 - сульфид цинка, активированный медью, никелем и кобальтом, или сульфид кальция, актнвированный висмутом.Для повышения чувствительности дозиметра к потокам нейтронов по отношению к чувствительности к дозам гамма-квантов толщина слоя люминофора выбирается такой, чтобы она была значительно меньше пробегов бета-частиц, обусловленных гамма-излучением.Это позволяет снизить требования к относительной чувствительности люминофора к тяжелым и легким запряженным частицам.С целью создания необходимой чувствительности дозиметра к нейтронам с энергией менее 0,5 лэв, в качестве радиатора может быть использована комбинация твердого и газообразного веществ, причем газообразное вещество выбирается так, чтобы энерговыделение тяжелых заряженных частиц на один падающий нейтрон в ядерных реакциях на ядрах газа было выше, чем для использованного твердого вещества.При этом поверхностная плотность газа выбирается приблизительно равной пробегу тяжелых заряженных частиц, образующихся в газе,На фиг. 2 показан дозиметр с термолюминофором 1, в котором в качестве радиатора тяжелых заряженных частиц использован электронагревательный элемент б.Такая конструкция позволяет более свободно варьировать давлением газо-радиатора для выравнивания хода с жесткостью дозиметра к нейтронам в области энергий нейтронов менее 0,5 мэв,В качестве радиатора-нагревателя может быть использована термостойкая смола с токоцроводящим наполнителем, например графитом.На фиг. 3 показан вариант конструкции дозиметра с термолюминофором 1, в котором используется комбинация радиатора-нагревателя б и внешнего радиатора 3, что позволяет повысить абсолютную чувствительность дозик нейтронам приблизительно в дваметрараза,На фиг. 4 показана конструкция дозиметра, содержащего электронагревательный элемент 2, в которой в качестве регистрирующего элемента использовано вещество 7, состоящее из водородсодержащей термостатной прозрачной основы и диспергирова нного в ней люминофора с повышенной чувствительностью к тяжелым заряженным часгицам по сравнению с чувствительностью к бета-частицам. Так как относительная чувствительность вещества 7 практически яс изменяешься в достаточно широких пределах концентрации люминофора, то применение данного вещества позволяет повысить чувствительность дозиметра приблизительно на порядок по сравнению с дозиметром, в котором при одинаковых геометрических размерах используется тонкий слой люминесдентного вещества,В качестве водородсодержащего термостойкого прозрачного вещества можно использовать кремнийорганпческие и полистирольные термостатные полимеры.Предмет изобретения1. Термоломинесцентный дозиметр быстрых нейтронов, содержащий радиатор тяжелых заряженных частиц, возникающих в нем при облучении быстрыми нейтронами, термолюминофор, регистрирующий эти частицы, и электронагревательный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности дозиметра к дозам нейтронов и понижения порога регистрируемых доз, в нем использован термолюминофор с относительной чувствительностью к тяжелым и легким заряженным частицам,не менее двадцати, причем линейный размер объема, в котором размещен термолюминюфор, в направлении распространения заряженных частиц имеет величину порядка пробега тяжелых заряженных частиц и менее пробега электронов, термолюминофор и радиатор герметично изолированы от внешней среды.2. Дозиметр по и. 1, отличающийся тем, что термолюминофор нанесен на электронагревательный элемент в виде слоя.3, Дозиметр по п. 1, отличающийся тем, что термолюминофор диспергирован в радиаторе.Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 3741/3ЦНИИПИ Комите Тираж 480 Подписо делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5