SU783735A1

SU783735A1 - Method of calibrating x-ray sources

Info

Publication number: SU783735A1
Application number: SU782629239A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Баженов; Геннадий Иванович Савельев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2343
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1978-06-12
Publication date: 1980-11-30

Description

1one

Предлагаемое изобретение относитс к области метрологии ионизирующих излучений и найдет применение прежде всего при калибровке образцовых источников рентгеновского излучени (ОИРИ) по числу КХ-квантов, вылетающих через рабочую поверхность источника в секунду, то есть по потоку КХ-квантов через рабочую поверхность источника.The present invention relates to the field of metrology of ionizing radiation and will be used primarily in the calibration of exemplary X-ray sources (OIRI) by the number of QX quanta emitted across the source working surface per second, i.e., the QC quanta flow through the working surface of the source.

Известен способ кашибровки источников рентгеновского излучени по потоку рентгеновских квантов, называемый методом определенного телесного угла til , позвол пощйй калибровать источники требуемых номиналов по noToijcy фотонов 10 - 10 с . Способ основан на использовании Х-детекторов , расположении измер емого иЬточника вне чувствительного объема детектора, введении между детектором и источником посто нной диафрагмы и требовании жесткого воспроизведени при калибровке геометрии измерений. Способ позвол ет производить абсолютную и относительную калибровку источника по потоку КХ-квантов. Однако, при абсолютной калибровке этот способ не обеспечивает высокой точности получени данных , вследствие необходимости введени большого числа трудно определ емых поправок (поправки на телесныйThe known method of kashibrovka x-ray sources in the flow of x-ray quanta, called the method of a certain solid angle til, allows us to calibrate the sources of the required nominal values by noToijcy photons 10 - 10 s. The method is based on the use of X-detectors, the location of the measured and the source outside the sensitive volume of the detector, the introduction of a constant aperture between the detector and the source and the requirement of hard reproduction during calibration of the measurement geometry. The method allows absolute and relative calibration of the source along the flow of QX-quanta. However, with absolute calibration, this method does not provide a high accuracy of data acquisition, due to the need to introduce a large number of difficult-to-define corrections (corrections for corporal corrections).

5 угол, эффекты пр мого рассе ни , поглощение в воздухе и входном окне детектора, эффекты обратного рассеивани , краевые эффекты, эффективность регистрации непосредственно в5 angle, direct scattering effects, absorption in the air and the detector input window, backscatter effects, edge effects, registration efficiency directly in

to детекторе и др.). Применение подобного метода дл относительных измерений требует предварительной градуировки измерительной установки с помощью откгшиброванных по потокуto the detector, etc.). The use of such a method for relative measurements requires a preliminary calibration of the measurement setup using flux-suppressed

15 фотонов источников, близких по номиналу к измер емым. То есть этот способ в принципе не может быть использован без источников, откалиброванных абсолютным методом. Следовательно, точность кашибровки новых источников этим методом заведомо хуже точности калибровки источников, используемых дл градуировки установки , котора , в свою очередь, заведомо15 photons of sources close to the nominal to the measured. That is, this method in principle cannot be used without sources calibrated by the absolute method. Consequently, the accuracy of kashibrovka new sources by this method is obviously worse than the accuracy of calibration of sources used for the calibration of the installation, which, in turn, is obviously

25 хуже точности калибровки, присущей использованным первичным установкам дл абсолютных измерений, К .тому же недостатками такого способа вл ютс сложность воспроизведени с высокой25 is worse than the calibration accuracy inherent in the primary installations used for absolute measurements. However, the disadvantages of this method are the difficulty of reproducing high

30 точностью геометрии измерений и необходимость посто нной переградуировки установки. Ближайшим техническим решением вл етс способ калибровки источнико рентгеновского излучени , по котором источник рентгеновских квантов размещают в газоразр дном 4п-счетчике на границе раздела чувствительных об емов 2П-счетчиков, устанавливают дав ление рабочей смеси, обеспечивающее 100%-ное поглощение фотонов и провод измерение потока фотонов 2 . Дл ис точников с номиналами по потоку до 10 с этот метод обеспечивает высокую точность калибровки, однако, по мере дальнейшего увеличени потока фотонов источников, точность такой к&либровки быстро ухудшаетс из-за резкого роста просчетов за счет мертвого времени и при значени х потока КХ-квантов, превышающих 10 сГ , она становитс недостаточной дл калибровки образцовых источников. Таким образом, метод определенного телесного угла не обеспечивает необходимой дл создани ОИРИ точно ти калибровки источников, а метод 4П-Х-счета не позвол ет производить калибровку источников нужных номиналов по потоку (10 - 10 с и более ) , Цель изобретени - обеспечение к либровки источников рентгеновского излучени с потоком фотонов 10 при сохранении высокой точнос ти калибровки, обеспечиваемой метод 4Ь-Х-счета. Поставленна цель достигаетс техническим решением, представл ющи собой новый способ калибровки источ ников рентгеновского излучени , по которому вспомогательный источник рентгеновского излучени с потоком фотонов до 10 с , по форме и раз мерам близкий к калибруемому, разме щают в газоразр дном 4П-счетчике на границе раздела чувствительных объе моГ 2П-счетчиков, устанавливают дав jieHne рабочей смеси, обеспечивающее 100%-ное поглощение фотонов, провод т измерение потока фотонов в геом рии 4П, измер ют поток фотонов вторичного ионизирующего излучени , проникающий в 2П-счетчик, к которому вспомогательный источник поверну стороной, противоположной рабочей поверхности, замен ют вспомогательный источник калибруемым, измер ют поток фотонов вторичного ионизирующего излучени , проникающий в 2П-сч чик, к которому кашибруемый источни повернут стороной, противоположной рабочей поверхности, и наход т величину потока фотонов калибруемого источника по формуле V% де Ф, поток фотонов кал бруемого источника рентгеновского излучени ; поток фотонов вспомогательного источника рентгеновского излучени , определен .ный методом 4П-Х-счета, поток фотонов вторичного ионизирующего излучени , проникающий в 2П-счетчик, к которому вспомогательный источник повернут стороной, противоположной рабочей поверхности ) поток фотонов вторичного ионизируюидего излучени , проникающий в 2П-счетчик, к которому калибруе-лый источник повернут стороной, протипоположной рабочей поверхности . Способ был реализован дл случа алибровки источников КХ-излучени с уклидом SSpg на установке с газораз дным пропорциональным 4П-Х-счетчиом , в котором чувствительные объемы 2П-счетчиков разделены электродом в ввде сетки. Счетчик работал на смеси газов: Аг (95%) и СН (5%), 100%на эффективность поглощени выход щего из источника рентгеновского излучени обеспечивалась дл счотчика вз той конструкции при давлении рабочей смеси 3 ат (3,04 ) . Энергетическое разрешение дл пика 5,95 Кэв составл ло 1,2 Кэв. Дл калибровки был изготовлен вспомогательный источник с нуклидом Fe с потоком рентгеновских квантов 810 с , по форме и размерам близкий к калибруемым . Вспомо-гательный источник разместили в 4П-Х-счетчике на границе раздела двух 2П-счетчиков так, чтобы он бы.п обращен рабочей поверхностью в сторону одного из них, определили с помощью 4П-Х-счетчика по-, ток КХ-квантов через рабочую поверхность Ф , отключили от измер ;тельной аппаратуры 2П-счетчик, к которому источник обращен рабочей поверхностью и замерили с помощью второго 2П-счетчика скорость счета рассе нного и индуцированного рентгеновс- ких излучений Ф. Затем заменили испомогательный источник калибруемым источником с активностью нуклида ЗЭре в п тне примерно на два пор дка большей, чем во вспомогательном источнике, и замерили скорость счета рассе нного и индуцированного рентгеновских излучений Oij,. Искоемый поток КХ-квантов через рабочую поверзность источника равен ф - Ф Таким Образом были откалибровани источники с номиналами по потоку30 accuracy of measurement geometry and the need for constant re-calibration of the installation. The closest technical solution is a method for calibrating an x-ray source, in which the x-ray quanta source is placed in a gas discharge 4n-meter at the interface between the sensitive volumes of 2P-meters, sets the pressure of the working mixture, which provides 100% absorption of photons and wire flow measurement photons 2. For sources with flux ratings up to 10 s, this method provides high calibration accuracy, however, as the source photon flux further increases, the accuracy of such a & calibration quickly deteriorates due to a sharp increase in miscalculations due to the dead time and with KC flux values -quanta exceeding 10 cG, it becomes insufficient to calibrate exemplary sources. Thus, the method of a certain solid angle does not provide the exact calibration of sources necessary for generating the DIRI, and the 4P-X-counting method does not allow for the calibration of sources of the required nominal fluxes (10 - 10 s and more). The purpose of the invention is to ensure calibration. x-ray sources with a photon flux of 10 while maintaining a high calibration accuracy provided by the 4b-x counting method. The goal is achieved by a technical solution, which is a new method of calibrating X-ray sources, according to which an auxiliary X-ray source with a photon flux of up to 10 s, is located in shape and size close to the calibrated one in a gas discharge 4P counter at the interface sensitive volume of moG 2P-meters, setting the working mixture to jieHne, providing 100% photon absorption, measuring the photon flux in the 4P geometry, measuring the photon flux of the secondary ionizing radiation penetrating into a 2P counter, to which the auxiliary source is turned with the side opposite to the working surface, is replaced with an auxiliary source to be calibrated, measure the flow of photons of secondary ionizing radiation, penetrating into the 2P counter, to which the kashimmable source is turned with the side opposite to the working surface , and find the value of the photon flux of the source to be calibrated by the formula V% de F, the photon flux of the calibrated x-ray source; the photon flux of the auxiliary x-ray source, determined by the 4P-X-counting method, the photon flux of secondary ionizing radiation penetrating a 2P counter, to which the auxiliary source is turned by the side opposite to the working surface) the flux of photons of secondary ionizing radiation counter, to which the calibrated source is turned by the side opposite the working surface. The method was implemented for the case of calibration of sources of CH-radiation with SSCl on the installation with a gas proportional 4P-X counter, in which sensitive volumes of 2P counters are separated by an electrode in a grid. The meter worked on a mixture of gases: Ar (95%) and CH (5%), 100% of the absorption efficiency of the x-ray radiation emitted from the source was provided for a scoop of the taken design at a working mixture pressure of 3 at (3.04). The energy resolution for a peak of 5.95 keV was 1.2 keV. For calibration, an auxiliary source was made with Fe nuclide with a flux of x-ray quanta of 810 s, in shape and size close to the calibrated one. The auxiliary source was placed in a 4P-X counter at the interface of two 2P counters so that it would turn the working surface towards one of them, determined using a 4П-X counter, KH-quanta current through working surface F, disconnected from the measuring equipment of a 2P counter, to which the source is facing the working surface and measured using a second 2P counter counting rate of scattered and induced X-ray radiation F. Then the reference source was replaced with a calibrated source with nuk activity Lead Zera was spot approximately two orders of magnitude larger than the auxiliary source, and measured the count rate of scattered and induced x-ray radiation Oij ,. The sought-for flow of QX-quanta through the working surface of the source is equal to - F - F Thus, sources with nominal flux were calibrated

в пределах 10 - Ю с с погрешностью MBiiee одного процента.within 10 - Yu with one percent error mbiiee.

Описанный способ позвол ет производить калибровку образцовых источников рентгеновского излучени с номина-чами более 10 с на высоко точной установке дл абсолютных измерений непосредственно. Ошибка калибровки при определенных рабочих услови х практически не зависит от неидентичности фоомы активного п тна или диафрагмы, формирующей рабочую поверхность, а также незначительных изменений давлени рабочего газа, которые возможны при смене источников, и может быть сделана меньше 1%.The described method allows calibration of exemplary X-ray sources with ratings of more than 10 s in a highly accurate absolute measurement system directly. Calibration error under certain operating conditions is practically independent of the non-identity of the active spot or diaphragm forming the working surface, as well as minor changes in the working gas pressure, which are possible when changing sources, and can be made less than 1%.

Способ расшир ет функциональные возможности уже имеющейс в практике аппратуры дл измерений потока фотонов методом 4П-Х-счета и устран ет . необходимость создани вспог огательной аппаратуры с меньшей активностью регистрации.The method extends the functionality of the apparatus already available in practice for measuring photon fluxes using 4P-X counting and eliminates. the need to create an aperture of the lighting equipment with a lower registration activity.

Способ решает проблему аттестации источников рентгеновского излучени в качестве стандартных образцов, образцовых источников рентгеновского излучени , и может быть включен в Государственный эталон определени потока фотонов рентгеновского излу 1ени через рабочую поверхность источников.The method solves the problem of certifying x-ray sources as standard samples, exemplary x-ray sources, and can be included in the national standard for determining the flux of photons of x-rays through the working surface of the sources.

Claims

1.W. B. Bambynek Standardization of radfanilids. Proceedings of a symposium on standartizations of

radionucI I des JAEA, Vienna, 1967, 373-376.

2.R. A. Allen, Jntern J. Appl. Rad Jsotdpes, 1, 1957, 289.