Устройство для измерения параметров рентгеновского излучения

СООЭ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН , РЕСПУБЛИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРА-МЕТРОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к областирентгенотехники, более конкретнок устройствам для измерения йараметров рентгеновекого излучения. Цельюизобретения является расширение функциональных возможностей при измерениях и контроле калибровки. Устройствосодераит располошенную в светоиепроГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРАВТОРСКОМУ СВИ ницаемом корпусе сборку иэ оптическисостыкованных сцинтиллятора и Полуйроводникового элемента, фотодетектор,в качестве которого использован конвертируемый светодиод, оптически свя"эанный со сцинтиллятором волоконнымсветодиодом и подключенный к коммутируемому источнику питания постояннымтоком, схему суммирования и схемуделения, к которым подключены выходыусилителей сигналов полупроводникового элемента и светодиода и измерителямощности дозы и эффективной энергииизлучения, подключенные соответствен"но к выходу схемы суммирования и схе"мы деленияПри подключении светодиода к источнику питания излучаемый нмсвет мошно использовать для калибровки устройства. При работе устройствав рекиме измерений светодиод отключенот источника питания и попадающее нанего световое излучение сцинтнллятора Робусловливает генерирование электрического сигнала, используемого дляизмерительных целей. 1 з.п, ф"лы,1 ил.Изобретение относится к областирентгенотехники, а более конкретно -к устройствам для измерения парамет:ров рентгеновского излучения, 3Цель изобретения заключается,в расширении Функциональных возможностейустройства при измерениях и контролеего калибровки и снижения. радиационного воздействия на персонал. 1,0Снижение радиационного воздействияа персонал при калибровке устройстваостигается использованием в качествеотодетектора конвертируемого свеодиода и введением в устройство ком утируемого источника питания светоиодаНа чертеже показана схема устройства для определения параметров рентГеновского излучения, 20Устройства для измерения парамет 1 ов рентгеновского излучения содержит светонепроницаемый корпус 1 вМотором установлена сборка из оптически состыкованных сцинтиллятора 2 2полупроводникового элемента 3.цинтиллятор 2 с помощью волоконноговетовода 4 связан оптически с Фотоетектором 5, в качестве которогоЙспользован конвертируемый светодиод. 30Фотодетектор 5 и световод 4 располоЖены в светонепроницаемой оболочке, 6,Фотодетектор 5 через переключатель 7цодключен к регулируемому источникупостоянного тока 8. Кроме того, выво"1 светодиода 5 подключены к входамФференциального усилителя 9. Выводполупроводникового элемента 3 подкпючен к входу другого усилителя 10.У 1 илители 9 и 10 подключены через выкпючатели 11 и 12 к схемам суммирования 13 и деления 14, на выходе которх включены измерители мощности до- зЫ 15 (дозы при условии введения интегратора) и эффективной энергии излучения 16.Устройство работает следующим образом.При измерении параметров рентгеновского излучения фотодетектор 5 5 Оотключен с помощью переключателя 7от источника тока 8, При падениирентгеновского излучения на сборкусцинтиллятор 2 - полупроводниковыйэлемент 3 в сцинтилляторе возникает световое излучение, а полупроваднико"вЫй элемент 3 вырабатывает ток, обус" ловленный как воздействием непосред" сгвенно рентгеновского излучения,так и световым излучением сцинтиллятора 2. Помимо полупроводникового элемента 3 световое излучение сцинтиллятора 2 отводится по волоконному световоду.4 к Фотодетектору 5 При отсутствии пропускания тока Фотодетектор 5 работает в режиме Фотоциода и вырабатывает электрический сигнал, поступающий на входы.дифференциального усилителя 9. Сигнал с полупроводникового элемента 3 усиливает усилитель 10. Сигналы с выхода усилителей 9 и О суммируются в схе-. ме суммирования 13 и делятся друг на друга всхеме деления 14Сигнал на выходе схемы суммирования 13 пропорционален в каждый момент времени мощности дозы излучения, а сигнал на выходе схемы деления 14 несет информацию об эффективной энергии излучения, что связано с тем, что "ход с жесткостью" излучения сцинтиллятора отличен от "хода с жесткостью" сборки сцинтиллятор 2 - полупроводниковый элемент 3. Результаты измерений индицируются на измерителях 15 и 16.Контроль калибровки устройства осуществляется следующим образом.Сущность процесса нерадиационного контроля заключается в том, что полупроводниковый элемент 3 является светочувствительным элементом, причем между радиационным и световым откликом этого элемента существует Функциональная (примерно пропорциональ" ная) зависимость, При контроле калибровки переключателем 7 фотодетектор 5 переводят на работу в режиме светодиода, подключая к источнику постоян.ного тока 8. Проходящий через свето" диод ток возбуждает в нем световое излучение, которое через волоконный световод 4 попадает в оптически прозрачный сцинтиллятор 2 и через негона полупроводниковый элемент 3. Для устранения световых потерь сцинтил" ,пятор 2 со всех сторон, эа исключением стороны, оптически состыкованной с полупроводниковым элементом 3, покрыт отражающим зеркальным покрытием, так что поступающий световой поток локализуется в объеме сцинтиллятора 2. При работе Фотодетектора 5 в излучательном режиме усилитель 9 отключен, а усилитель 10 подключен к схеме суммирования 13, на второй вход которой никакого сигнала не поступает, т.е. измеритель 15 регистрирует сигналИзмерение сг ,ала с полупроводникового элемента 3 дает информацию обизменении характеристик сборки сцин 5тиллятор 2 - полулроводниковый элемент 3, а знание. сигнала с информационного выхода фотодетектора 5 в сочетании с сигналом с элемента 3 позволяет определить и изменение характеристик полупроводникового элемента 3,Таким образом, описанное техническое решение обеспечивает расширениеФункциональных возможностей устройства при измерениях и контроле калибровки, а в последнем случае такжеснизить радиационное воздействие наперсонал,Ф о р м у л а изобретенияУстройство для измерения параметров рентгеновского излучения, содержащее установленную в светонепроницаемом корпусе сборку из оптическисвязанных сцинтиллятора и полупровод"25 никового элемента, измерительный прибор, связанный с полупроводниковымэлементом, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измеренияхи контроле калибровки, в него допол"кительно введен Фотодетектор, установленный вне светонепроницаемогокорпуса и оптически связанный со сцинтиллятором волоконным световодом,причем выход Фотодетектора связан с,измерительным прибором по схеме суммирования и деления сигналов полупроводникового элемента и фотодетектора.2. Устройство по и. 1,о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью40снижения радиационного воздействияна персонал при контроле калибровки,в качестве Фотодетектора использованконвертируемый светодиод с коммутируе"мым источником его питания,4 я з1424510только с полупроводникового элемента 3. Таким образом, производитсяпроверка характеристик полупроводникового элемента 3, а также калибровкаустройства в целом.Проверку характеристик сцинтиллятора 2 производят уже при включенномрентгеновском излучении путем регистрации свечения сцинтиллятора 2 с помощью фотодетектора 5, как это производилось и при измерениях, В этомслучае усилитель 10 отключен, а усилитель 9 подключен к схеме суммирования 13. Следует при этом отметить,что операция контроля сцинтилляторапроизводится только в случае заметных сбоев калибровки, не требует ис-пользования рентгеновского излучения,за счет чего снижается. радиационнаяопасность для обслуживающего персонала,Преимуществом описанного решенияс точки зрения рабочего функционирования устройства в режиме измерения является возможность одновременного измерения.эффективной энергии излучениябез использования дополнительных чувствительных элементов в корпусе 1,Кроме того, за счет более полногосбора оптической энергии от сцинтил"лятора в определенной мере увеличивается чувствительность устройства.При работе устройства в режимеконтроля калибровки описанное технн -ческое решение обеспечивает следующиепреимущества.Сигнал с фотодетектора 5 может использоваться для оценки временных характеристик свечения сцинтиллятора,т.е. появляется возможность раэдельной оценки характеристик (их изменении в ходе эксплуатации устройства)сциитиллятора 2 и полупроводниковогоэлемента 3.1424510 дактор В.Фельдма Тираж 36 Подписи Заказ 4335 4/ 3035 ктная, 4 род, ул. роиэводственно-полиграфическое предприятие оставнтель В.Рахмехред, Л.Олийнык Государственногоделам изобретений осква, Ж, Раушс нов Корректор С.Шекиа митета открыт я наб.