Микропроцессорный сигнализатор ионизирующего излучения

Обнаружение излучения связано с измерением и обнаружением эффекта, который вызван взаимодействием излучения с веществом детектора. Как установлено, прохождение ионизирующего излучения через вещество сопровождается потерей их энергии вразличного рода процессах взаимодействия. Детектор преобразует энергию, которую он поглотил, в иную форму, которая удобна для регистрации детектором. В основном используются те детекторы, в которых происходит преобразование энергии излучения в электрический сигнал.Действие большинства детекторов основано на обнаружении эффекта от ионизации или обнаружении возбуждения атомов или молекул вещества ионизирующим излучением. К детекторам, которые основаны на обнаружении эффекта от ионизации в газе, относятся ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.Приборы, которые работают на основе метода ионизации, имеют принципиально одинаковое устройство (см. рисунок 4) и включают в себя:ионизационную камеру (или газоразрядный счетчик);усилитель ионизационного тока, т.е. электрическая схема, которая включает электрометрическую лампу;нагрузочное сопротивление;микроамперметр;источник питания (обычно это сухие элементы или аккумуляторы).В ионизационной камереэлектроны и положительные ионы, образованные излучением, под действием сил электрического поля перемещаются к соответствующим электродам, это перемещение приводит к появлению тока во внешней цепи. Величина тока, который появился во внешней цепи, может служить мерой ионизационного эффекта.Рисунок 4 - Схема ионизирующего прибора:1-ионизационная камеру(газоразрядный счетчик); 2-усилитель ионизационного тока; 3-нагрузочное сопротивление; 4-микроамперметр; 5-источник питания.В отличие от ионизационных камер, в газоразрядном счетчикеиспользуется эффект газового усиления за счет вторичной ионизации, в результате этого эффекта число электронов и положительных ионов, которые достигают соответствующих электродов, во много раз превышает число ионов, которые были образованны при первичной ионизации.При прохождении ионизирующих излучений через некоторые вещества возникает флуоресценция (или как говорится на простом языке, то возникает свечение) в результате перехода возбужденных атомов в основное состояние. Световые вспышки с помощью фотоэлектронного умножителя преобразуются в электрический сигнал. Детекторы, в которых используется эффект флуоресценции, называются сцинтилляционными счетчиками.[4]2 СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ДЕТЕКТОРОВ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯДИИ в основном находят своё применение в таких прикладных задачах как:-медицина;- рентгеновские аппараты с малой дозой облучения;- томографы;- лучевая терапия;- материаловедение;- предполётный досмотр;- дефектоскопия.В своем обыкновении все детекторы используются для научных экспериментов.Так как сферы применения ионизирующих детекторов разнообразны, то конкретные области применения зависят от типа и вида детектора ионизирующего излучения. Рассмотрим по конкретным примерам детекторов их сферы применения более подробно.Такие детекторы как ионизационные камеры могут быть использованы для измерений в интенсивных потоках излучения. Источником таких потоков являются ядерные реакторы, а ионизационные камеры используются в них в качестве датчиков внутризонного контроля.Область применения пропорциональных счетчиков достаточно обширна, что определяется их свойствами. Пропорциональные счетчики активно используются для исследования поверхностей на загрязнения (см. рисунок5) включая системы мониторинга загрязнения поверхности тела, одежды, обуви и так далее. Рисунок 5- Пропорциональный детектор серии бета-излучения PC-366P большой площади для мониторинга загрязнения поверхностейОдни из самых ярких представителей детектора ионизирующего излучения является счетчик Гейгера. Данный детектор служит для регистрации -фотонов и жесткого β-излучения. Так же он служит для обнаружения фотонов рентгеновского и -излучения. Он находит себе такую же область применения как ионизационные камеры и газовые счетчики. Детектор такого типа является типичным для использования в дозиметрических и радиометрических системах разного типа и назначения. Счетчик Гейгера представлен на рисунке 6.Рисунок 6 – Счетчик ГейгераГазовые сцинтилляторы используются для регистрации и спектрометрии тяжелых частиц, продуктов деления, нейтронов и так далее. Эти детекторы незаменимы там, где требуется дискриминация -фона.[2]Трековые детекторы находят своё применение в физике ядра и частиц, но так же их применяют в металлургии, археологии, медицине и биологии.Калориметрический детектор активно используется в области исследования в физике элементарных частиц, при исследовании космических лучей и при изучении частиц в ускорителе.Детектор Черенкова находит своё применение в физике высоких энергий, ядерной физике и астрофизике, в основном для регистрации излучений.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБойков, В.И., Методы и приборы для измерения ядерных и других радиоактивных материалов. Учебное пособие / Бойко В.И., Жерин И.И., Каратаев В.Д., Недбайло Ю.В., Силаев М.Е./ 2011.ГОСТ.14105-76.Детекторы ионизирующего излучения. Термины и определения. – Москва: ИПК Изд-во стандартов, 1999. –22 с.Детекторы ионизирующих излучений. URL:https://studme.org/135715/matematika_himiya_fizik/detektory_ioniziruyuschih_izlucheniyДата обращения: 09.03.2020Бекман, И.Н. Измерение ионизирующих излучений. Курс лекций / И.Н. Бекман./ -Моска. МГУ. 2006