Устройство для измерения низких удельных активностей радиоактивных препаратов

9) (11) 01 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИН СССР ГОСУД АРС00 ИЭО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ омудляприз ста"ОЭаких з,овкибол высо стри шимой уемо про ассы(56) Дементьев В.А. Измерение малых , активностей радиоактивных препара"тов, М.: Атомиздат, 1967 с.98.Вакуловский, "Низкофоновый ф-спек"трометр", ПРибоРы и техника эксперимента, 1968, М 1.Пшона С, и Жарковский К. ф "счет" ,чик с низким фоном, Атомная техника за рубежом, 1968, Н 12.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯНИЗКИХ УДЕЛЬНЫХ АКТИВНОСТЕЙ ф-РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ, содержащее Изобретение относится к области ядерно-физической аппаратуры, предназначенной для измерения 3 "радиоактивности, в частности для измерения ее низких удельных уровней, и может быть использовано. для определе" ния содержания .радионуклидов в морской воде, почвах, растениях и других объектах окружающей среды,Определение малых удельных активностей предполагает измерение пре" паратов, на единицу массы которых приходится небольшое количество радио" 2два расположенные симметрично.отно" ,сительно исследуемого образца блока детектирования, состояшие изфотоэлектронного умножителя и пластмассово-го сцинтиллятора, и электронный вычислительный блок, о т л и ч а ащ е е с я тем, что, с целью повы-шения чувствительности и производительности измерений активности тол" стослойных образцов, каждый блок детектирования дополнительно содержит пластину из кварцевого стекла и светоизолирующую прокладку и помещен в металлический корпус, внутри кото". рого последовательно один над другим расположены светоизолирующая прокладка, пластмассовый сцинтиллятор, пластина из кварцевого стекла и Фо" тоэлектронный умножитель, оба корпу" са механически соединены между собой. с зазором для установки исследуемого образца. активного материала . Поэт новка, предназначенная измерений, обладая всеми ками высокочувствительнои (низким остаточным фоном геометрическим Фактором, эффективностью счета реги го излучения) должна позволятьдить измерения проб большой т,е. толстослойных проб с болллощадью активной части.лля лния,максимальной чувствительно849874 парата расрасстоянииа детектора.ля измеренияей, состояонаполненныхедставляющихстальнымиостаит из шесттаких "коврикоторойпр парат,. в геометрии,ения можношо количество материала, Одна работе в режиме есть остаточный р составляет 4 ТЛругим недостатства является т занного типа им ку, значительно ановки при дений, то тельный и минуту, устройтчик укаую оболоч" ую поток что счет сталь оглощаю Указан" снижают и етво дл объектовсостоит йзанногопластмасст ко ся овки гео- строй- днако Фне позоб е ской ниче вляет изких адиоа два осите дете оэлек овогтив- асьноти" . Одним из Факторов, влияющих начувствительность радиометрическойустановки является так называемыйостатоцный Фон, который зависит,.главным образом, от уровня содержалния различных мешающих радиоизлучений в элементах конструкции и конст"рукционных материалах. Так, напри"мер, в стекле Фотоумножителей установок предлагаемого типа содержится большое количество радиоактивного изотопа калил, который соэ"дает остаточный Фон, Чтобы устранить этот недостаток применяют фо"тоумножители, изготовленные из бескалийного стекла (с квацевымокном),цто значительно усложняет техноло",гию их изготовления и удорожает ихстоимостьВ практйке измерений установкаобычно работает, как минимум, несколько цасов подряд, время установления рабоцего режима Фотоумножителя 30-10 минут, поэтому для сохранения производительности установкиважно, цтобь 1 конструкция блока детек-тирования позволяла производитьсмену образцов без снятия высокогонапряжения с Фотоэлектронного умно"жителя,Одним из наиболее важных условий,способствующих повышению цувстви"тельйости установки является, какизвестно, геометрическая эффектив"ность, равная отношению телесногоугла 3, под которым излучение от ис"тоцника попадает в окно счетчика, кполному телесному углу Й в геометрическая эффективность при неизменных размерах источника зависит от конструкции детектора. Если измеряемый препарат расположен непо" средственно около входного окна счетчика, то считается, что изме" рение идет в геометрии, близкой в 2 К Если препарат расположен вплотную между двумя входными окнами счетчиков или танк, цто вылетающие из образца частицы регистрируются по обе стороны от образца, то в этом случае геометрия измерения близка к Люч и, В геометрии измерения близкойпри прочих равных условиях, эффективность счета в два раза больше, чем в геометрии 2". При измерении препаратов с различной удельной активность на измерения целесообразно подавать робы такой массы, а, следовательно и выСоты,которая обеспечивает выполнение по" ставленной задачи, то есть определенную точность и чувствительность измерения. При этом целесообразно р проводить измерения в наиболее выгодных геометрических у лвоиях, когда верхняя пЛоскость пр положена на минимальном от чувствительного объе 5 Известно устройствомалых удельных активнос щее из двух рядов газ счетчиков Гейгера, пр собой трубки с тонкими 20 стенками. Каждый ряд с счетчиков, Между двух ков помещается кювета и размещен исследуемый Устройство работает 5 близкой к чи. На измер подавать довольно больрегистрируемого иэлучен 35 ные недостатки существе чувствительность устаноИзвестно также устроизмерения, ф - активностокружающей среды, которофотоумножителя, комбинир кристалла, выполненного и сы и иодистого цезия. Для образца в кристалле сделанблагодаря чему обеспечива метрия близкая к 4 К Так ство обладает низким фоно небольшие .размеры колодца воляют подать на иэмерени ходимое количество вещестНаиболее близким по те сущности к предлагаемому устройство для измерения удельных активностейных препаратов, содержаще положенные симметрично ото исследуемого образца блока рования, состоящего из фот ного умножителя и пластмас2Р тиллятора и электронный вычислительный блок.Однако в таком устройстве только один детектор, имеющий при этом сцин тиллятор небольшого размера (диаметр 20 мм), служит непосредственно для измерения. Второй детектор является вспомогательным, включен в режим с основном на антисовпадения и служит для уменьшения части Фона, обусловленной жесткой космическойкомпонентой. Измерение на указаннойустановке ведется в геометрии 2 и, цто вдвое снижает эффективностьсчета и таким образом существенно снижает чувствительность установки. Кроме того, такая конструкция не позволяет производить смену образцов, не снимал высокого напряжения.Пластмассовый сцинтиллятор основного детектора имеет диаметр всеголишь 20 мм, а следовательно, позво-ляет исследовать массу образца весь- . ма ограниценного объема, Расширение площади образца неизбежно приводит к существенному увеличению 1 раэмеров кристалла и повышению Фона.Целью изобретения является повышение чувствительности и производительности измерений активности толстослойных образцов.Поставленная цель Достигается тем, что в устройстве для измерения низких удельных активностей, содержащем два расположенных симметрично относительно исследуемого образца блока ;,детектирования, состоящих из фотоэлек- тронного умножителя и пластмассово"го сцинтиллятора, и электронный вычислительный блок, каждый блок детектирования дополнительно содержит пластину из кварцевого стекла и светоизолирующую прокладку и помещен в металлический корпус, внутрикоторого последовательно один над другим расположены светоизолирующая прокладка,П-пластмассовый сцинтиллятор, пластина из кварцевого стекла и Фотоэлектронный умножитель, причем оба корпуса механически соединены между собой с зазором для установки исследуемого образца.При этом каждый иэ указанных блоков детектирования работает в измерительном режиме, а пластина из кварцевого стекла служит для экранирования сцинтиллятора от попадания в него рассеянных в стекле фотоэлектронного 498746умножителя радиоэлементов, создающихфон,Вклад в Фон, обусловленный жесткойкосмической компонентой, в таком устройстве снижается путем включенияобоих блоков детектирования на антисовпадение между собой.Предлагаемое устройство для изме 10 рения низких удельных активностейР -радиоактивных препаратов схематицески изображено на чертеже.Устройство состоит из двух:блоков1 детектирования, расположенных симметрично относительно исследуемогообразца 2, Каждый из блоков представляет собой металлический корпус3 с фланцем 4 и специальным зазоромвнутри которого, последовательноуложены: светоизолирующая прокладка5, выполненная из тонкой металлической Фольги, пластмассовый сцинтиллятор 6, пластина 7 из кварцевого25стекла и Фотоэлектронный умножитель8. Оба блока детектирования 1, механически соединенные между собрйфланец к Фланцу, образуют общий зазор 9 для установки исследуемого об-.разца 2, Сигнальные выходы ФотоэлекЗ 0 тронных умножителей 8 соединены свходами электронного вычислительногоблока 10,Устройство работает следующим об"разом.Исследуемый образец 2 в специальной кювете через входной паэ устанавливается в зазоре 9 для измерения,при этом чувст ви тел ьные элементы сцин-тилляторов 6 обоих блоков детектиро 40 вания 1 расположены по обе стороны отобразца 2.Частицы, испускаемые исследуемымобразцом, свободно проникают черезсветоизолирующую прокладку 5 толщиной л 2 мг/см в сцинтилляторы 6,световые сигналы с которых поступаютна фотоэлектронные умножители 8. Им"пульсы напряжения с анодных нагрузокфотоэлектронных умножителей 8 пода"50 ются на сигнальные входы электронного вычислительного блока 1 О, где уси"ливаются, дискриминируются по амплитуде и длительности и через элементы антисовпадений сосчитываются пе 55 ресчетным узлом.С целью уменьшения габаритов свинцовой защиты в установке не применяется защитный ковер из счетчиков.анйство при сраветрической эфтйсовпадений и жесткая космическая компоновка фона подается посредством включения на антисовпадение рабочих блоков детектирования между. собой. Если частица вышла из образца, то она попадает в один из сцинтилляторов, и соответствующий этому событию ,импульс пройдет через свою схему антисовпадений и будет зарегистрирован. Если в сцинтиллятор попала жесткая косимческая частица, то она пройдет через оба сцинтиллятора и импульсы запрета будут поданы на соответствующие входы обеих схем анти- совпадений. Такое событие не будет зарегистрировано.Предлагаемое устронительно высокой геомлизкой к. щем 4-5 ет изме"так как. зца, блану, мо- ксимальравен конст в го, оно ельностью ицаемых ить смен о напряд фективности (в геометрии, б 4 и и низком фоне, составля импульсов в минуту) позвол рять образцы большой массы площадь активной части обрв годаря большому входному ок жет достигать 30 смф, а м ный объем измеряемой пробы 10 "9 5 см, Устройство тако рукции позволяет измерять еще большей массы за счет толщины препарата. Кроме т обладает весовой производи так как наличие светонепро прокладок позволяет произв образцов, не снимая высоко жения на фотоумножителях.