Detektory scyntylacyjne promieniowania jonizującego. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Detektory scyntylacyjne promieniowania jonizującego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Dozymetry

Komentarze do artykułu

Do wykrywania promieniowania jonizującego często wykorzystuje się zdolność niektórych substancji - scyntylatorów - do uwidocznienia i rozjaśnienia trajektorii „przelatującej” przez nie cząsteczki jonizującej.

Detektory scyntylacyjne promieniowania jonizującego mają pewną przewagę nad licznikami Geigera - na podstawie amplitudy i czasu trwania błysku można ocenić rodzaj i energię cząstki, która go wygenerowała. Ważne jest również to, że licznik scyntylacyjny ma znacznie wyższą skuteczność niż licznik Geigera, który zwykle rejestruje tylko jedną lub dwie cząstki na sto, które w niego uderzyły.

Konstrukcja licznika scyntylacyjnego jest prosta: potrzebny scyntylator (patrz Załącznik 7) przykleja się do katody fotopowielacza (PMT) i całość umieszcza się w pudełku starannie odizolowanym od zewnętrznego oświetlenia. Reszta to liczenie fotoimpulsów, sortowanie ich według amplitudy, kształtu itp. - kwestia zwykłego sprzętu elektronicznego.

Schemat ideowy fotogłowicy licznika scyntylacyjnego pokazano na ryc. 81, a przetwornicę wysokiego napięcia do jego zasilania pokazano na ryc. 82. Napięcie zasilania PMT – wysokie w stosunku do masy – jest zwykle podawane na jego katodę. Umożliwia to galwaniczne połączenie obwodu anodowego fotopowielacza z elektronicznym analizatorem urządzenia i, w razie potrzeby, uwzględnienie stałej składowej jego fotoprądu.

Napięcie zasilania PMT, jego rozkład pomiędzy dynodami i odpowiednio stosunek wartości rezystorów R2...R13 tworzących dzielnik dynodowy zależą od rodzaju fotopowielacza (patrz Załącznik 6). Tutaj zastosowaliśmy stosunkowo niskiego napięcia FEU-85. Ponieważ tryb pracy fotopowielaczy w scyntylatorach domowych jest bliski „ciemnemu”, rezystancje rezystorów dynodowych mogą być znacznie wyższe niż zalecane (przy zachowaniu proporcji).

Scyntylacyjne detektory promieniowania jonizującego
Ryż. 81. Fotogłowica detektora promieniowania scyntylacyjnego

Jedyna regulacja operacyjna w kanale - rezystor R14 - pełni bardzo ważną funkcję: na komparatorze DA1 ustawiają napięcie progowe U3-4. Dopiero impulsy o amplitudzie Uimp>U3-4 rozłączą komparator i na jego wyjściu (pin 9) zostanie wygenerowany cyfrowy impuls wzorcowy.

W autonomicznych urządzeniach dozymetrycznych wykorzystujących fotopowielacze pojawia się problem ich zasilania. Wymagany przez PMT Umnożnik wysokiego napięcia (0,8...1 kV lub więcej), wymagania dotyczące jego stabilności (światłoczułość PMT dość silnie zależy od napięcia zasilania; patrz Załącznik 7) nakładają dość rygorystyczne wymagania na urządzenia, które wygenerować to napięcie.

Scyntylacyjne detektory promieniowania jonizującego
Ryż. 82. Konwerter do zasilania PMT

Podstawa przetwornicy wysokiego napięcia pokazana na ryc. 82, stanowi generator blokujący formujący impulsy napięciowe o amplitudzie Uimp na uzwojeniu II transformatora T1@Ufeu. Przez kolumnę diodową VD3 ładują kondensator C5, który w ten sposób staje się źródłem zasilania fotopowielacza. Pulsacje Ufeu (mają kształt „piły” z odstępami czasowymi między „zębami” tп@R7·C4) usuwa filtr RC (C5, R8, C6, R9, C7).

Tranzystor VT2 jest wprowadzany do obwodu mocy generatora blokującego, którego prąd kolektora zależy od prądu bazowego, który z kolei zależy od prądu drenu tranzystora polowego VT3. Napięcie na bramce tego tranzystora zależy od Ufeu, napięcia na diodzie Zenera VD1 (tranzystor VT1 jest jego „rezystorem” ustalającym prąd) i stosunku „ramion” dzielnika R3+R4, R6 (rezystor R3 służy do ustawienia żądanego Ufeu). Łatwo zauważyć, że gdy Ufeu maleje (w wartości bezwzględnej), co ma miejsce z jakiegoś destabilizującego powodu, napięcie zasilania generatora blokującego wzrośnie, a wpływ czynnika destabilizującego zostanie w ten sposób w dużym stopniu skompensowany.

Transformator generatora blokującego nawinięty jest na pierścieniu ferrytowym M3000MN 20x12x6 mm. Ze względu na to, że ferryt ten ma niski opór objętościowy, ostre krawędzie rdzenia należy wygładzić, a cały rdzeń dokładnie zaizolować; owinąć na przykład taśmą lavsan lub fluoroplastyczną.

Uzwojenie II jest nawinięte jako pierwsze i zawiera 800 zwojów drutu PEV-2 0,07. Uzwojenie odbywa się w jednym kierunku, prawie z kolei na obrót, pozostawiając odstęp 2...3 mm pomiędzy początkiem i końcem uzwojenia. Uzwojenie II jest również pokryte warstwą izolacji. Uzwojenie I (8 zwojów PEWSHO 0,15...0,25) i uzwojenie III (3 zwoje tym samym drutem) ułożone są wzdłuż rdzenia możliwie równomiernie.

Podczas montażu transformatora należy zwrócić uwagę na fazowanie uzwojeń (kropki na T1 oznaczają ich końce w fazie).

O szczegółach konwertera. Rezystor R6 - KIM-0,125, R3 - SP-38A, inne - MLT-0,125 i 0,25. Kondensatory C3, C4 - KM-6 lub K10-176; C5, C7 - K15-5-N70 (1,5 kV) lub inna ceramika na napięcie co najmniej 1 kV; C1 i C2 - dowolny tlenek. Kolumnę diodową 2Ts111A-1 można zastąpić czterema połączonymi szeregowo diodami typu KD102A. Dokonując innych wymian, należy pamiętać, że kolumna diody VD3 musi mieć nie tylko wysokie napięcie wsteczne - nie mniejsze niż Ufeu, ale także niewielki (przy tym napięciu) prąd upływowy - nie większy niż 0,1 μA.

Tranzystor generatora blokującego można zastąpić KT630V. Tutaj parametrem decydującym jest napięcie nasycenia tranzystora w trybie impulsowym: przy prądzie impulsowym 1...1,5 A - Uke us imp Ј0,3 V. Napięcie szczątkowe na kolektorze tranzystora można łatwo oszacować na podstawie oscylogramu: z „przerwy” pomiędzy płaskim wierzchołkiem impulsu a linią zerowego potencjału.

Prąd pobierany przez przetwornicę wysokiego napięcia ze źródła zasilania będzie oczywiście zależał od obciążenia. Przy opisanych tu dwóch głowicach scyntylacyjnych pracujących w trybie lokalizatora promieniowania nie przekraczał on 16 mA.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Dozymetry.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Jabłka nie brązowieją 29.01.2017

Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (USFDA) zatwierdziła sprzedaż genetycznie zmodyfikowanych jabłek opracowanych przez kanadyjską firmę Okanagan Specialty Fruits.

Jabłka transgeniczne arktyczne mają jedną ciekawą cechę – nie ciemnieją od cięć czy ugryzień. Wbrew uprzedzeniom wcale nie oznacza to, że nie zawierają żelaza! Jabłka zawierają antyoksydanty, dzięki którym owoce te są uważane za tak przydatne dla naszego organizmu – np. polifenole. Jabłka zawierają również enzym oksydazę polifenolową, który jest potrzebny do utleniania polifenoli.

Aby te dwie substancje zaczęły oddziaływać, potrzebny jest tlen z powietrza. Jeśli odetniesz lub odgryziesz jabłko, rozpoczyna się reakcja chemicznego utleniania polifenoli i miąższ pokrywa się brązowym nalotem. W rzeczywistości chroni owoce przed pasożytami i mikroorganizmami, dla których takie jabłko staje się nieatrakcyjne. Genetycznie zmodyfikowane kanadyjskie jabłka odmiany "Arctic" są oszczędzone tej cechy.

Dzięki staraniom kanadyjskich naukowców transgeniczne jabłka nie utleniają antyoksydantów i nie ciemnieją nawet przez trzy tygodnie. Kanadyjczycy wyhodowali już 85 tys. drzewek owocowych, a do 2018 r. ich liczba ma wzrosnąć do 500 tys. Teraz owoce są wreszcie w sprzedaży w kilku supermarketach w całych Stanach Zjednoczonych, a twórcy obiecują, że Artic będzie tańszy niż zwykłe odmiany jabłek.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Niebezpieczeństwa związane z jazdą na skuterach elektrycznych

▪ Badanie podstawowe, projekt Google Genetics

▪ Telefonów komórkowych jest więcej niż szczoteczek do zębów

▪ Serwer muzyczny na procesorze ARM

▪ Zakrzywiony monitor Dell UltraSharp 40

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologie radioamatorskie. Wybór artykułów

▪ artykuł I wybuchła bitwa, bitwa pod Połtawą. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie i kiedy sprawca morderstwa został w pełni uniewinniony na oczach świadków? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł węzeł piracki. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Modelowanie anten telewizyjnych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Galaretowata ryba ugina się od oddechu. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn