Калориметр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски Социалистически Республик( 1666693/18 цки-19 влен с присоединени Катлитет по селам изобретений и открытий при Совете Министров СССРиоритет -Опубликовано 16 1,1973, БюллетеньДата опубликования описания 3.17.197 ЪДК 536,628.1(088.8 Авторызобретения С. Ю ит и ло витель КАЛОРИМЕ вых для ных едевки для Изобретение относится к области тепло измерений и может быть использовано измерения дозных полей при лаборатор исследованиях, в радиотерапии, при пров нии радиационных процессов, для калибро вторичных дозиметрических систем и многих других целей,Известен калориметр для измерения локально поглощаемой мощности дозы, содержащий поглотитель толщиной меньше глубины проникновения электронов, выполненный из смеси графита и полистирола, подвешенный на теплоизолирующих растяжках в вакуумированной оболочке, целью которой является поддержание на границе поглотитель- оболочка электронного равновесия и создание условий адиабатного нагрева.Недостатками этого калориметра являются, во-первых, трудности при измерениях скоростей изменения температуры абсорбера, при измерениях локально поглощаемой мощности дозы или необходимость измерения температуры абсорбера и времени облучения (последнее затруднительно произвести с высокой точностью при очень высоких значениях мощностей, а значит при малых временах) при измерениях локально поглощаемой дозы, вовторых. Кроме того, при проведении серии измерений различных по величине мощностей (цапример, при исследовании дозного поля) описанный калорпметр требуется охлаждать (развакуумровать) перед каждым новым измерением, что снижает оперативность в работе,5 Цель изобретеня - возможность измерения локально поглощаемой мощности дозы ионизирующего излучения в установившемся тепловом режиме.Для этого используют калориметр, содержащий помещенный в вакуумпровацную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньшей глубины проникновения излучения, который, согласно изобретению, снабжен холодильником-термостатом и 15 контактирующим с нм одним концом теплоотводящим стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотителя, противоположной приемной, и нагревателями, установленными на различных глубинах от прием ной поверхности поглотителя.На чертеже схематически изображен общий вид прибора.Поглотитель 1 из графита имеет стержень2 тоже из графита, идущий к холодильцику термостату 3. Поглотитель окружен графитовой оболочкой 4, которая поддерживает на границе поглотитель-оболочка электронное равновесие, а также создает условия квазиадиабатного нагрева поглотителя. Оболочка З 0 соединена с холодльнцком теплопроводящимканалом 5. В поглотитель вмонтированы нагреватель и измерительная термопара. В оболочку на различных глубинах от поверхности, на которую падает излучение, вмонтированы нагреватели б.5Проводники, идущие от нагревателей и от термопары, заделаны в теплопроводящий стержень и канал. Между оболочкой и холодильником-термостатом размещена защита 7, препятствующая проникновению излучения в 10 холодильник. Все узлы прибора помещены в вакуумированный объем 8 с входным окном 9 из фольги.Перед проведением измерений калориметр градуируется при различных значениях мощностей по джоулеву теплу, выделяющемуся в нагревателях; при этом в поглотитель вводят градуировочную мощность (при известной массе поглотителя мощность, отнесенная к массе, как известно, будет эквивалентна 20 мощности поглощаемой дозы), а в оболочку - заранее рассчитанную мощность, соответст,вующую градуировочной и имитирующую разогрев оболочки во время облучения. Если глубина проникновения излучения больше 25 толщины оболочки, включают все нагреватели. При имитации слабопроникающего излучения (электронное, протонное и т. д.) мощность подводят к тем нагревателям, которые расположены на соответствующих данной 30 энергии излучения глубинах. В обоих случаях варьируя значения мощностей в нагревателях оболочки приблизительно повторяют то распределение по глубине поглощаемой мощности, которое наблюдается для изучения дан- З 5 ного вида энергии. При каждом значении мощности в поглотителе и соответствующих ему значениях мощностей в оболочке измеряют разницу температур между поглотителем и холодильником и строят градуировочную кривую.Для проникающего электромагнитного излучения и для каждого вида и значения энергий корпускулярного излучения получают зависпмссть раз -.ости температур поглотитель- холодильник от поглощаемой в абсорбере мощности. Поскольку в принципе условия градуировки отличаются от условий облучения (при градуировке мощность выделяется только в пластине абсорбере, а при облучении часть энергии поглощается в большей или меньшей части теплоотводящего стержня) при построении градуировочной кривой необходимо внести рассчитанную поправку на массу. Эта поправка тем больше, чем в большей длине стержня происходит поглощение энергии, и тем меньше, чем меньше сечение стержня. Если, к примеру, облучаемая масса стержня составляет 20 О/о от массы поглотителя и точность расчета этой массы стержня составляет 10% (что осуществить нетрудно, если известны вид и энергия излучения), то по. грешность, вносимая в градуировочную кривую, составит, очевидно, 2/о. Во всех случаях длину теплоотводящего стержня, его сечение и материал выбирают в соответствии с энергиеи и мощностью излучения. П р едм ет изобретенияКалориметр, содержащий помещенный в вакуумированную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньшей глубины проникновения излучения, отличающийся тем, что, с целью измерения локально поглощаемой мощности дозы ионизирующего излучения в установившемся тепловом режиме, он снабжен холодильникомтермостатом и контактирующим с ним одним концом теплоотводящим стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотителя, противоположной приемной, и нагревателями, установленными на различных глубинах от приемной поверхности поглотителя,Изд133 Тираж 755 Подписное елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР сква, Ж, Раушская наб., д. 4/5