Способ контроля стабильности работы каналов детектирования со счетчиками гейгера-мюллера

ООЗ СОВЕТСКИХОЦ 4 АЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК 09) Ь т Щ) В 4 С О ГОСУДАРСТБЕНЯЬ 11 т 1 . ЮМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРГТ 1:1-1 ИЙ И ОТИРЦТ 1 т 1 г ОПИОАф 1 Е ттттттт(5 б) Авторское свидетел744397, кл. С 01 Т /Матвеев В,В., Хазаноры для измерения ионизиттЕИяй У, т т 1 Омт,тттттат льзовано д ния аботы канар лов,ц0 е многоканальныховней ионизиью изобретения тт,тт яцернь 1 х р т 1 Ющ явля зопасност Спосние инициировсов в объе стабильно ьство ССт 80 в Б,Ит П рующих и о 72 м с н вибо злучастоте имНовая опера ОДЕ аче на вхо ов напряже п С тТИ ПЯ СТАБИЛЬН КТИРОВАНИЯ ЖПЛЕРА контрольные водить конт О радиоактивных(54) СПОСОБ КОНТРО РАБОТЫ КАНтт,ЛОВ ДЕТЕ СЧЕТЧИ 1 ЫИИ ГЕИГЕРА-Ь (57) Изобретение от детектирования ионн осится к област ирующего кзлуче может быть гаслооля стабильности тектирования в мах измерения ур х излучений. Цел тся повыв 1 ение бе б включает в себ онтрольных импул счетчика и определе работы всего канала пульсов на его вых ция, заключающаяся питания счетчика и ниякоторые инициир импльсы, позволяет роль без применения источников. 1 з.п.1 табл.(2) ш,е, сп,я где ш 01) М,иэ п,ия,и Ко Р(П л) Изобретение относится к детектированию ионизирующего излученияи может быть использовано для контроля стабильности работы каналовдетектирования в многоканальных системах измерения уровней ионизирующих излучений,Целью изобретения является повышение безопасности работы путем обеспечения возможности проведения контроля без применения радиоактивныхисточников,На чертеже приведена схема включения счетчика Гейгера-Мюллера для реализации предлагаемого способа.Способ осуществляют следующим образом.В счетчике инициируют контрольные импульсы тока подачей на вход питания счетчика импульсов напряжения, амплитуда которых У выше величины рабочего напряжения, причем амплитуда У и длительность , выбраны такими, чтобы выполнялись условия: ш(Ы) ймБ ехр(-3/П)т, (1) Р(Б,) = 1-ехр 1-тп(Б)ДР (3), - частота появления свободных зарядов в объемесчетчика под действиемнапряжения Б;- частота появления свободных зарядов под действием Фона;- параметры, характеризующие материал и геометриюэлектродов;- количество зарегистрированных импульсов и заряд,переносимый одним импульсом при контроле с помощью импульсов напряжения;- количество импульсов изаряд при контроле с помощью радиоактивногоисточника)вероятность появленияконтрольных импульсовпод действием импульсовнапряжения;контрольное значение вероятности, устанавливае 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мое обычно в диапазоне0,90-0,99.О стабильности работы всего канала судят по частоте импульсов наего выходе.Предлагаемый способ может бытьреализован тогда, когда контрольныеимпульсы тока в счетчике инициируютподачей на вход питания счетчика высоковольтных импульсов, полярностькоторых противоположна полярности рабочего напряжения питания газоразрядного счетчика,При подаче на вход счетчика напряжения, амплитуда которого выше величины рабочего напряжения У , повышается вероятность автоэлектроннойэмиссии из катода счетчика. Следовательно, при некотором напряженииУ в объеме счетчика образуются свободные электроны, которые, ускоряясь в электрическом поле, иницируютлавинную ионизацию газа; т,е. в счетчике появляются контрольные импульсытока, по параметрам которых можно судить об исправности канала детектирования. При этом амплитуда напряжения должна быть такой, чтобы частота появления контрольных импульсов тока, возникающих под действиемперенапряжения, превышала частотуфоновых импульсов, т.е. выполнялосьусловие (1).Импульсный характер подачи напряжения с амплитудой Б и длительностьюпозволяет реализввать данную, идеюбез ухудшения параметров счетчикаотносительно прототипа, если выполняются условия (2) и (3),Действительно, ресурс работы счетчика уменьшается из-за диссоциациимолекул гасящего газа при прохождении через счетчик импульсов тока.Следовательно, предлагаемый способбудет эквивалентен с точки зрениясохранения работоспособности счетчика способу проверки при помощи радиоактивного источника, если суммарныезаряды п,д, и п,ц прошедшие черезсчетчик во время контроля этими способами, равны.Известно, что я Б, и, следовательно, контрольный импульс при способе проверки с помощью перенапряжения равен нескольким контрольнымимпульсам, регистрируемым при проверке с помощью радиоактивного источника, так как ББ. Однако процесс+1050- 1100 -1500 +1500 0,15 0,20 55 образования контрольных импульсов от радиоактивного источника носит случайный характер и поэтому при установлении изменения параметров, счетчика (например, чувствительности) по изменению скорости счета приходится набирать большую статистику, порядка 100-1000 импульсов, чтобы получить достоверный результат. В 10 предлагаемом способе контроля параметры импульса перенапряжения П и 7 выбирают такими, чтобы вероятность Р(П,) возникновения контрольных импульсов под действием им пульса перенапряжения была вьппе некоторой наперед заданной вероятности Р. А о работоспособности счетчика судят, сравнивая величину Р с отношением числа зарегистрирован ных импульсов к количеству импульсов перенапряжения, причем период подачи импульсов перенапряжения должен быть больше мертвого времени счетчика. Так, при РЩ, ) = 0,95 25 для проведения контроля достаточно подать на счетчик 10 импульсов, чтобы сделать выводы о работоспособности тракта измерения и, следовательно о том, что легко выполняется 30 условие (2), т.е. предлагаемый способ контроля не ухудшает ресурс газоразрядного счетчика.Подача на вход счетчика импульсов перенапряжения, полярность которых противоположна полярности напряжения питания, позволяет в ряде случаев контролировать работоспособность каналов измерения при более низких значениях амплитуды высоковольтного импульса, поскольку, как правило, электрическое поле внутри счетчика несимметрично (например, в коаксиальных счетчиках) и поэтому вероятность электронной эмиссии при одина ковой амплитуде высоковольтного импульса будет различной в зависимости от полярности импульса. Последовательно подавая на вход питания импульсы разной полярности, можно обес печить проведение контроля при более низкой амплитуде импульсов и увеличить достоверность контроля. Согласно предлагаемому способу было испытано несколько типов счетчиков, включенных по схеме (см. чертеж), на которой обозначены: 1 счетчик Гейгера-Мюллера 2 - сопро 934тивление нагрузки, 3 - емкость С, включающая в себя емкость монтажа и распределенную емкость кабеля. На вход канала подавали короткие (длительность около 1 мкс) высоковольтные импульсы - Бз, а на выходе с некоторой задержкойзарегистрировали импульс коронного разряда с амплитудой около Б-П где Б - на)ф 3 пряжение зажигания счетчика.Длительность задержки уменьшается с ростом величины Б..В таблице показана зависимость времени задержки С и амплитуды М щ контрольного импульса от амплитуды 7 инициирующего импульса. Увеличение амплитуды высоковольтного импульса длительностью 1 мкс выше величины 1500 В нецелесообразно, так как вероятность коронного разряда при указанном напряжении близка к 0,99.С увеличением длительности входного импульса коронный разряд появляется при меньших значениях амплитуды входного импульса, Например, разряд появляется достаточно стабильно при 1000-1100 В для длительности импульса около 1 мс.В случае, если сй а высоковольтный импульс подается без снятия рабочего напряжения, то при определенных параметрах П ис вероятнсотью РЖ, т ), например, равной 0,95, высоковольтный импульс создаст в объеме счетчика свободные электроны, которые вызовут газовый разряд при рабочем напряжении. Поэтому условие (2) выполнится автоматически.В связи с тем, что собственная емкость счетчика значительно меньше величины С, которая включает в себя распределенную емкость кабеля, по"й 1" а 1 ло Рм 1 а"ото Ра лыходе ка леего канала с т:.:с ч а ю ц и йте ,о,; лел,О лод,тщецкя ;олаглоо",.: ;",.;1 "е; обе тт.лелцп ц," еле"телка 1 ллтеод, алела(е