RU2299492C1 - Спектрометрическая ионизационная камера - Google Patents
Спектрометрическая ионизационная камера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299492C1 RU2299492C1 RU2005126588/28A RU2005126588A RU2299492C1 RU 2299492 C1 RU2299492 C1 RU 2299492C1 RU 2005126588/28 A RU2005126588/28 A RU 2005126588/28A RU 2005126588 A RU2005126588 A RU 2005126588A RU 2299492 C1 RU2299492 C1 RU 2299492C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- alpha
- chamber
- sources
- particle
- Prior art date
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 8
- LBDSXVIYZYSRII-IGMARMGPSA-N alpha-particle Chemical compound [4He+2] LBDSXVIYZYSRII-IGMARMGPSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004958 nuclear spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области регистрации ионизирующего излучения и может найти применение в измерении энергий альфа-частиц. Спектрометрическая ионизационная камера содержит катод, выполненный из одинаковых, симметрично расположенных относительно оси камеры плоских прямоугольных секций, на которые помещаются источники альфа-частиц, причем секции катода электрически изолированы друг от друга, а электрическое поле каждой секции катода полностью перекрывает область ионизации, создаваемую расположенным на ней источником альфа-частиц. Предложенная конструкция ионизационной камеры повышает точность и производительность измерений, позволяя провести измерение спектров альфа-частиц нескольких источников, в том числе градуировочного источника в одинаковых условиях, без промежуточных операций загрузки источников в камеру и подготовки ее к работе. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области регистрации ионизирующего излучения и может найти применение для измерения энергий альфа-частиц.
Известна спектрометрическая ионизационная камера [1], состоящая из корпуса, цилиндрических катода с размещенным на нем источником альфа-излучения, анода и одного электрода, называемого сеткой, основным назначением которой является экранирование анода от влияния положительных ионов. С катода снимают электрические сигналы, дающие информацию об энергии альфа-частиц.
Известна также ионизационная камера [2], состоящая из корпуса, катода с размещенным на нем источником альфа-излучения, анода и одного электрода, называемого сеткой, причем катод имеет плоскую форму, а другие электроды - цилиндрическую или специальную форму.
Недостатками таких ионизационных камер является то, что ионизационные камеры с катодом цилиндрической формы дают стеночный эффект, являющийся причиной ухудшения энергетического разрешения и появления дополнительного «фона» в регистрируемом энергетическом спектре. Кроме того, как у цилиндрических камер, так и у камер с плоским катодом возникает погрешность в определении энергии альфа-частиц при измерении анализируемого источника ввиду различия условий измерений градуировочного и анализируемого источника из-за перезаполнения камеры рабочей газовой смесью или из-за различия в геометрических размерах градуировочного и анализируемого источника.
Известны также ионизационные камеры [3], содержащие помимо указанных электродов кассету с источниками, расположенную вне чувствительного объема ионизационной камеры, и устройство подведения источника к катоду. Недостатками таких камер являются большие габаритные размеры, сложность конструкции и дезактивации.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению, принятому за прототип, является спектрометрическая ионизационная камера [4], состоящая из корпуса, заполненного рабочим газом, цилиндрических коаксиального катода, анода и вспомогательного электрода, экранирующий анод. На катод помещается источник альфа-частиц.
Такая камера обладает невысокой производительностью, т.к. для замены источника необходимо вскрыть ионизационную камеру, заменить источник альфа-частиц и вновь заполнить камеру рабочим газом, после чего произвести регистрацию альфа-частиц. При операциях по замене источника также нарушаются условия измерений источников и, как следствие, ухудшается точность градуировки камеры по энергиям альфа-частиц.
Целью настоящего изобретения является повышение точности и производительности измерений спектрометрической ионизационной камерой.
Поставленная цель достигается тем, что в спектрометрической ионизационной камере, содержащей корпус, заполненный рабочим газом, катод, на который помещается источник альфа-частиц, цилиндрические коаксиальные анод и вспомогательный электрод, катод разделен на одинаковые, симметрично расположенные относительно оси ионизационной камеры, плоские, электрически изолированные прямоугольные секции.
На чертеже схематично изображена конструкция предлагаемой камеры. Камера состоит из корпуса 1, заполненного рабочим газом, цилиндрических коаксиальных анода 2 и вспомогательного электрода 3, катода, выполненного из плоских прямоугольных электрически изолированных секций 4.1-4.5 и источников 7 альфа-частиц. На чертеже показан вариант ионизационной камеры, катод которой разделен на пять секций.
Симметричное расположение секций катода камеры, при равных значениях рабочего напряжения на них, обеспечивает одинаковое распределение линий напряженности электрического поля, показанных линиями 5. При прямоугольной форме секций катода напряженность электрического поля остается постоянной вдоль направления, параллельного оси ионизационной камеры.
Размер и конфигурация секций катода и источников выбраны так, что электрическое поле, создаваемое какой-либо секцией катода, полностью перекрывало область ионизации, создаваемую расположенным на ней источником альфа-частиц. Границы области ионизации показаны штрихпунктирной линией 6. При этом испускаемые источником альфа-частицы не вызывают индукции электрического заряда на других секциях катода, и электрические сигналы возникают только на аноде и секции катода, с которой испущена альфа-частица.
Если на каждую секцию катода камеры одновременно поместить по одному источнику альфа-частиц, размеры которых удовлетворяют описанному выше условию, то на аноде 2 появятся импульсы от альфа-частиц всех источников, а на каждой секции катода - импульсы, соответствующие альфа-частицам расположенного на ней источника. Если регистрировать импульсы с анода, совпадающие по времени с импульсами с одной из секций катода, то результирующий энергетический спектр будет представлять только альфа-частицы, вылетевшие из источника, размещенного на этой секции катода. Производя последовательно регистрацию сигналов с анода, поочередно совпадающих по времени с сигналами с каждой секции катода, можно последовательно провести измерение спектров альфа-частиц источников, расположенных на каждой секции катода, без промежуточных операций загрузки источников в камеру и подготовки ее к работе. В частности, одним из источников альфа-частиц может быть градуировочный источник, и условия измерения градуировочного и анализируемого источников являются одинаковыми. Можно также регистрировать сигналы с анода в режиме антисовпадений по времени с сигналами с секции катода, на которую помещен градуировочный источник, при этом будет регистрироваться суммарный энергетический спектр альфа-частиц, испускаемых всеми помещенными в камеру анализируемыми источниками.
На макете описанной ионизационной камеры, которая содержала катод, разделенный на пять секций, была проведена последовательная регистрация альфа-частиц пяти источников. Линейные размеры секций катода были равны 11,5×13,0 см. Источники альфа-частиц приготавливались с диаметром активной области, равной 4,0 см. На первую секцию катода был помещен градуировочный источник, на остальные - исследуемые источники, приготовленные из радионуклидов, выделенных из проб урана. Время регистрации градуировочного образца было выбрано равным 5 минутам, исследуемых источников - по 60 минут. Суммарное время измерения всех источников, включая время на одновременное помещение всех источников в ионизационную камеру, и промежуточный вывод зарегистрированных спектров составило 280 минут. Аналогичные измерения спектров альфа-частиц этих источников на существующем ионизационном блоке детектирования составили 400 минут, т.е. на два часа больше.
Таким образом, предложенная конструкция ионизационной камеры позволяет повысить производительность и точность измерений и градуировки за счет разделения катода на электрически изолированные секции, благодаря чему становится возможным провести измерение спектров альфа-частиц нескольких источников, в том числе градуировочного источника в одинаковых условиях, без промежуточных операций загрузки источников в камеру и подготовки ее к работе. Кроме того, т.к. градуировочный и анализируемый источник измеряется в одинаковых условиях, не возникает дополнительной погрешности в определении энергий альфа-частиц.
Источники информации
1. Прикладная ядерная спектроскопия. Сборник статей. Выпуск 5. Москва. Атомиздат. 1975 г., стр.117.
2. Авторское свидетельство СССР №284815.
3. Nucl. Instr. and Meth. V.29, №1 (1964) р.149.
4. Якунин М.И. Атомная энергия т.50, вып.5, 1981 г., стр.334-337 - прототип.
Claims (1)
- Спектрометрическая ионизационная камера, состоящая из корпуса, заполненного рабочим газом, катода, на который помещается источник альфа-частиц, цилиндрических коаксиальных анода и вспомогательного электрода, экранирующего анод, отличающаяся тем, что катод выполнен из одинаковых, симметрично расположенных относительно оси камеры плоских, прямоугольных, электрически изолированных друг от друга секций, при этом электрическое поле каждой секции катода полностью перекрывает область ионизации, создаваемую расположенным на ней источником альфа-частиц.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126588/28A RU2299492C1 (ru) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Спектрометрическая ионизационная камера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126588/28A RU2299492C1 (ru) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Спектрометрическая ионизационная камера |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005126588A RU2005126588A (ru) | 2007-02-27 |
| RU2299492C1 true RU2299492C1 (ru) | 2007-05-20 |
Family
ID=37990435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126588/28A RU2299492C1 (ru) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Спектрометрическая ионизационная камера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2299492C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU284815A1 (ru) * | М. И. Якунин | Спектрометрическая ионизационная камера | ||
| SU803738A1 (ru) * | 1979-11-16 | 1983-11-23 | Предприятие П/Я Р-6710 | Спектрометрическа ионизационна камера |
| FR2792772A1 (fr) * | 1999-04-20 | 2000-10-27 | Commissariat Energie Atomique | Chambre d'ionisation, chaine de mesure d'activite d'un gaz emetteur de rayonnement beta et procede de mise en oeuvre de celle-ci |
-
2005
- 2005-08-22 RU RU2005126588/28A patent/RU2299492C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU284815A1 (ru) * | М. И. Якунин | Спектрометрическая ионизационная камера | ||
| SU803738A1 (ru) * | 1979-11-16 | 1983-11-23 | Предприятие П/Я Р-6710 | Спектрометрическа ионизационна камера |
| FR2792772A1 (fr) * | 1999-04-20 | 2000-10-27 | Commissariat Energie Atomique | Chambre d'ionisation, chaine de mesure d'activite d'un gaz emetteur de rayonnement beta et procede de mise en oeuvre de celle-ci |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005126588A (ru) | 2007-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110687583B (zh) | 一种基于czt探测器的位置能量时间测试系统及装置 | |
| Sorokin et al. | An X-ray gas monitor for free-electron lasers | |
| Johnston et al. | Proton-proton scattering at 40 MeV | |
| Phan et al. | GEM-based TPC with CCD imaging for directional dark matter detection | |
| Coote et al. | A rapid method of obsidian characterisation by inelastic scattering of protons | |
| Ye et al. | Initial evaluation of proportional scintillation in liquid Xenon for direct dark matter detection | |
| Barna et al. | PISA–an experiment for fragment spectroscopy at the Internal Beam of COSY: application of an Axial Ionization Chamber | |
| Straus | A new mass spectrograph and the isotopic constitution of nickel | |
| RU2299492C1 (ru) | Спектрометрическая ионизационная камера | |
| White et al. | New naturally occurring isotope of tantalum | |
| Dafydd | Adaptation of a glow discharge mass spectrometer in a glove-box for the analysis of nuclear materials | |
| RU59888U1 (ru) | Спектрометрическая ионизационная камера | |
| Leidner et al. | Energy calibration of the GEMPix in the energy range of 6 keV to 2 MeV | |
| Meierbachtol et al. | New CsI (Na) hodoscope array for the S800 spectrograph at NSCL | |
| JP2003167062A (ja) | 中性子位置検出器 | |
| Curtiss | Measurements of radioactivity | |
| Novgorodova et al. | Characterisation of a high granularity multi-channel prompt γ-ray detection system prototype for proton range verification based on the PETsys TOFPET2 ASIC | |
| Shuping et al. | Study of a high resolution 3D PET scanner | |
| Dujmovic | Characterization and calibration of a liquid xenon time-projection chamber | |
| Lukin et al. | Improvements in the procedure for measuring the average lifetime of negative ions on a static mass spectrometer | |
| Urutskoev et al. | Study of the spectral composition of optical radiation during electrical explosion of a tungsten wire | |
| US3780304A (en) | Charge accumulation gamma radiation detector | |
| Edge et al. | Gamma Rays from the 6.89 MeV Level in 10B | |
| Egorov et al. | Well-Type Xenon Gamma-Ray Spectrometer | |
| Dmitrenko et al. | Perspectives of High Pressure Xenon Gamma-Ray Spectrometers to Detect and Identify Radioactive and Fissile Materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner |