Способ непрерывного определения предельной энергии тормозного излучения потока ускоренных электронов

чС ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18.08,71с присоединением зая ельства 9361/26-25.6 (088.8) ки -1) % осударственный номитетСовета Министров СССРоо делам изооретеннйи отнрытий(53) УЛ ь уе 4 05.12.74,вания описа ния 15 12,74 а опублик 72) Авторы изобретения Иностранец ра 1 нц Клаппер (ГД(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙЭНЕРГИИ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПОТОКА УСКОРЕННЫХЭЛЕКТРОНОВ 10 25 Известен способ определения граничной энергии тормозного излучения, возбуждаемого электронным ускорителем, в диапазоне энергий от 10 до 20 Мэв, заключающийся в измерении пороговой энергии или регистрации мест изгиба кривых выхода электронов, вызываемого тормозным излучением в соответствующем материале фотонейтронного процесса. В первом случае для определения граничной энергии тормозного излучения затрачивается от 10 до 60 мин, во втором случае - 2 час. Абсолютное определение граничной энергии тормозного излучения в указанном диапазоне энергий 10-20 Иэь возможно с точностью до+ 0,1;,.Целью изобретения является непрерывное изл 1 ерение граничной энергии или колебаний граничной энергии высокомошного тормозного излучения с большой точностью и высокой разрешаюп,ей способностью во вро. 1 ени.Поставленная цель достигается тем, что с помопью мониторной и измерительной камер формируют два ионизационных потока, которые максимально зависят от энергии,и по их отношению судят о величине энергии тормозного излучения,Для повышения чувствительности в качестве мониторной камеры может быть применена сегментная камера. Ссгментная иизмерительная камеры могут быть объединены в одну конструкцию,Для повышения чувствительности изм.рений между мониторной (или сегм;ттной)и измерительной камерами устанат,иваетсяфильтр с сильно зависимым Ет иергии поглощением излучения, т. е. фильтр из материала с малым порядковым номером,предпочтительно из графита, Такой фильтрпропускает преимущественно фотоны высокой энергии тормозного излучения (до50 Мэв).Оптимальная зависимость отношенияпонизациоппых токов мониторной и измерительной камер от энергии достигается том,что фасадная стенка мониторной каморы вы.полнена из алюминия и имеет толщину около3 мм, Для такой мониторной кал 1 еры характерно оптимально отрицательное пропускание энергии, 452930Предложенный способ может быть реализован с помощью устройств, изображенныхна чертежах.На фиг. 1 показано измерительное устройство с мониторной и измерительной ка,.рами; на фиг. 2 - измерительное устройство с сегментной и измерительной камердми; на фиг, 3 и 4 - блок из сегментной и измерЫ.Рльной камер, продольный ипоперечный разрезы; на фиг, 5 - измерительное устройство с мони орной камерой,фильтром и измерительной камерой; нафиг, 6 - измерительная камера с усиленными алюминием свинцовыми электродами;на фиг, 7 - график зависимости отношенияионизационных токов измерительной и мониторной ионизационных камер в качествефункции граничной энергии тормозного излучения для толшины графитного фильтра О;45 95 и 144 г/см, на фиг, 8 - график2,40 45 50 55 Пропускание энергии мониторной камерой существенно увеличивается, если она располагается таким образом, что регистрирует излучение в угловом интервале от 5 до 6,5 о относительно основной выходной 5 оси мишени.Ионизационная камера, которая захватывает излучение только в угловом интервале от 5 до 6,5 о, может состоять из двух кольцевых сегментов, которые расположены 1 О симметрично вокруг основной выходной оси конуса излучения, благодаря чему компенсируются колебания оси конуса излучения и предотврашаются потери энергии.Положительное пропускание энергии из мерительной камерой обеспечивается фасадной стенкой из свинца толщиной около 5 мм Такая стенка при соответствующей конструкции может применяться как компенсационный фильтр для придания однородности 20 излучению. При использовании измерительного устройства с фильтром в измеритель- ной камере должен быть воспроизведен ионизационный ток такой же величины, как и ток в мониторной камере, Для достиж 25 ния этого увеличивают эффективный объем измерительной камеры и разделяют его свинцовыми электродами толщиной 1 мм, Промежуточные электроды при увеличении объема ионизационной камеры необходимы 30 для поддержания хорошей зависимости от энергии. Для механической стабилизации свинцовых электродов они усиливаются алюминиевым листом толшиной около 0,6 мм на повернутой от источника. излучения 35 стороне. той же зависимости в случае применения сегментной камеры в качестве мониторной.Измерительное устройство содержитрасположенные в центре конуса излучения мониторную 1 и чзмерительную 2 камеры, чувствительный объем ионизационных камер которых ограничивается свинцовымколлиматором 3. Если вместо мониторнойкамеры применяется сегментная камера 4(см. фиг. 2), то в свинцовом коллиматоре 3 выполняют дополнительные отверстия.Измерительная 2 и сегментная 4 камеры могут быть объединены в единую конструкцию (фиг, 3, 4). Электроды 5 и 6выполняют функцию собирающего электродасоответственно в измерительной и сегментной камерах и располагаются в виде графитных вкладышей по обе стороны пластмассовой фольги с высокими изолируюшимисвойствами. Электрод 7 разграничиваетобъемы ионизационных камер. На некотором расстоянии ( " 5 мм) от электродов 5,6 и 7 с одной стороны находятся передние8 и 9 стенки, а с другой стороны - задняястенка 10, Стенка 8 является передней стенкой толшиной около 5 мм измерительной камеры 2 и изготовляется из свинца. Стенка 9 - это передняя стенка сегментнойкамеры 4, Она изготавливается из алюминия и имеет толщину около 3 мм, Стенка 8 выполнена в виде круглой свинцовойвставки в центре передней стенки 9. Радиус этой свинцовой вставки К = (К 2 - К ): 2,где К - радиус электрода 5, К - внутренний радиус электрода 6,Так как величина ионизации, котораявызывается задней стенкой камеры, зависит от энергии излучения в рассматриваемом диапазоне энергий, то для изготовления задней стенки камеры может быть применен любой материал, Чтобы исключитьвлияние расположенных сзади камеры объек.тов облучения на ионизацию в камере, задняя стенка камеры из алюминия должнаиметь толщину, по меньшей мере, 6 мм,а стенка из свинца - 3 мм, Задняя стенкакамеры из свинца вызывает более высокую(на30%) ионизацию, чем задняя стенкаиз алюминия,Блок из мониторной 1 и измерительной 2 камер может находиться междуисточником излучения и объектом облучения и быть жестко связанным с ускорителем, В случае использования измерительного устройства с фильтром 11 (см. фиг. 5)объект облучения, который об:;учается одновременно с измерешед 1 энерг 1 ш, располагается перед фильтром 11, так как позади фильтра 11 и измерительной камеры 2 интенсивность излучения значительно ниже, Если объект облучения имеет предельную толщину и находится перед фильт ром 1 1, необходимо принимать во внимание изменение чувствительносги устройства для измерения энергии. 1 ОЧтобы возникающее в фильтре 11 рассеянное излучение не ухудшало зависимости ионизации от энергии, угол раствора бланкированного посредством свинцовых коллиматоров 12 и 3 конуса излучения не доложен быть более 3Свинцовые коллиматоры 3 и 12 .могутбыть исключены, если при использованиикомбинированной измерительнссегментной20камеры учитываются следующие условия;1. Ионизационные камеры должны иметьограниченный с боков объем измерения,чтобы захватывалось только излучение изпредусмотренного углового диапазоыа от 25соответствующей камеры,2.Поперечное сечение фильтра 11 должно быть немного больше, чем поперечноесечение чувствительного объема измерительной камеры 2, чтобы избежать образсвания дополнительного рассеянного излучения в фильтре 11. В другом случае:необходимо полностью перекрывать чувствительный объем измерительной камеры 2, чтобыв нее не поступало нефильтрованное излуч ение.На фиг. 6 изображена измерительнаякамера 2 со свинцовой фасадной стенкой 13толщиной 5 мм и свинцовыми электродами 14, которые усилены алюминиевымипластинами 15.Отношение ионизационных токов измерительной 2 и мониторной 1 камерР 5 - МЗм - ИК41- мОн-ик в зависимости от граничной энергии, ксдля толщины фильтра 0; 45; 05 и 1г сприведены на фиг. 7,На фиг. 8 показаны соответствуюиязависимости от энергии при применешшсегментной камеры 4 в качестве мон 1 п орной,Показанная на фиг. 7 для то;и явфильтра 0 г/см зависидюсть веля ьиыионизации от энергии использустя ри р -боте с измерительным устрой ть,;, изоораженным на фиг, 1, та же завися ость,показанная на фиг. 8, использу тгя ириработе устройства на фиг. 2, Ц.1 язд 1 ерительного устройства на фиг. 5 с фильтром1 1 и расположенной в центре конуса излучения мониторной камерой 1 характерпыизображенные на фиг. 7 для разин ьяой толшины фильтра кривые, для измерите: ьпогоустройства с сегментной камерой 1 я фильтром 11 - изображенные на фиг. 8 кривыезависимости ионизации от энерги 1 ьПолученный сигнал д 1 ожет быть испо;и;зован для определения мгновенного анаисния энергии, а также для управления э;и кронным ускорителем. Таким образом. нп дложенный .способ позволяетосуи 1 ествлятьнепрерывную регистрацию . гповенного з; зчения граничной энергии торд 1 ознгго излучения, возбуждаемого электронным ускорителем, в диапазоне граничной энергии от5 до 50 Мэв,Предмет изобретенияСпособ непрерывного определения предельной энергии тормозного излучения потока ускоренных электронов, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерения, с помощью, например, мониторной и изд 1 ерительной камер формируют два ионизационных потока, которые максимально зависят от энергии, и по их отношению судят о величине предельной энергии тормозного излучения,452 ВЗО 7,Р О,б п,г гпгОтС, МФиг, 8 Составитель П, ДомнинРедактор Т, Орловская Тех ред Л. Ч ав шьян Корректоры:Н, Аук сИзд. М ОЯ Тираж 6 О Подписное Заказ ЦНИИПИ осударственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий Москва, 13035, Раушская наб., 4 Предприятие Патент, Москва, Г.59, Бсрежковская наб., 24 ФКМП Зак. 13752 Тир, 760