153919. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés radioaktív sugárzás intenzitásának mérésére

153919 5 6 penzáló detektorra eső sugárnyalább intenzitását változtató diafragmával (rekesszel), a sugárforrás-detektor távolság változtatásával, a kompenzáló detektor érzékeny térfogatának változtatásával, vagy a feszültség, illetve egyéb paraméter (detektorparaméter) megváltoztatásával. A találmány szerinti eljárást és berendezést egy példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. A mérendő —, neutronvagy egyéb 1 sugárzás intenzitását a külső 3 ionizációs kamra érzékeli. A 4 kompenzáló sugárzó és a 2 kompenzáló ionizációs kamra megvalósítható kb. 1 cm3

térfogatú rendszerben, mely teljes egészében a mérődetektoron belül helyezhető el. Közös 7 gyűjtőelektróda alkalmazásával és megfelelően választott 10 és 11 tápfeszültségek esetén a két ionizációs áram különbsége folyik a 7 közös gyűjtőelektródáról az ionizációs áramot érzékelő és célszerűen feldolgozó 8 egységbe. Ez az egység a mindenkori mérni kívánt mennyiséggel (dózisintenzitás, sugárzás és anyag kölcsönhatása alapján mérni kívánt sűrűség, vastagság, öszszetétel vagy egyéb jellemző mennyiség) egyértelmű függvénykapcsolatban levő jelet szolgáltat és regisztrál, továbbá ipari és egyéb folyamatszabályozó berendezést vezérelhet. Az 5 és 6 a mérő ill. a kompenzáló kamra feszültségelektródája. Az időben állandó kompenzáció mellett a rendszer előnye még, hogy a kompenzáló- és mérőkamra gáztöltése a 9 nyíláson közlekedik. Ezáltal a hőmérséklet- és nyomásváltozásokból eredő áramváltozások nagyrészt kikompenzálódnak, továbbá a rekombinációs viszonyokat döntő mértékben befolyásoló szennyezőgázok mindkét kamrában azonos koncentrációban jelentkeznek még akkor is, ha ez a kamra alkatrészein való adszorpció miatt időben megváltoznék. A kompenzáló kamra kis méretét (a mérő detektorhoz viszonyítva) a kompenzáló sugárzás nagy specifikus ionizációja teszi lehetővé. y vagy fékezési sugárzás mérése esetén kompenzáló sugárzóként többnyire a y-aktív preparátum mint ß-lorr&s, illetve a fékezési sugárzás előállításánál használt primer ^-forrás minden esetben alkalmazható. Neutron-sugárzás mérése esetén a neutronforrásnál alkalmazott «-preparátum használható kompenzáló sugárzóként. y-sugárzás mérése esetén ionizációs kamraként előnyösen nagynyomású kamra választható. Ekkor a kompenzáló kamra néhány mm vagy cm nagyságrendű terében a ^-részek teljes energiájukat is leadhatják. A detektort ki lehet úgy képezni, hogy a kompenzáló sugárzás a külső, mérőkamrába nem juthat ki, ott zavaró jelet nem hozhat létre. y-sugárzás mérése esetén a (külső) mérőkamrába a kompenzáló forrás y-háttere bejut, ez azonban csak additív konstans jelet szolgáltat, amely így kikompénzálható (amennyiben kisebb a kompenzáló jelnél), és a mérőrendszer elvi sémájára semmiféle .kihatással nincsen. Megfelelően kialakított kompenzáló sugárzóval ennek értéke a mérés dinamikája szempontjából igen alacsony relatív értékre szorítható le. Bár a mérendő y-sugárzás, vagy neutronsugárzás a kompenzáló kamrán keresztül halad, annak kicsiny érzékeny térfogata, ennek folytán kicsiny érzékenysége következtében a kompenzáló jel a külső (mérő illetve mérendő) sugárzással, főleg pedig annak változásaival szemben teljesen érzéketlen. A falihatásoktól eltekintve a kamrák térfogatuk arányában érzékenyek a külső sugárzásokra. így pl. 1 cm3 körüli kompenzáló- és 1 liter körüli mérőtérfogat esetén a mérendő jelváltozások ezreléke jelentkezne, mint kompenzáló jelváltozás (raásorrendben jelentkező mennyiségről van szó.) így a rendszer a mai világszínvonalnak megfelelő igényeket messzemenőkig kielégíti. A detektorban elhelyezett sugárzó aktivitása általában a 10—100 p.o nagyságrendben mozoghat. Így a detektorház felszínén minden külön árnyékolás nélkül a 20 mr/óránál kisebb dózisintenzitások érhetők el még egészen nagy energiájú sugárforrások esetén is. (Pl. Co

60). Értelemszerű módosításokkal a példaként említett y—ß vágy n—a rendszeren és az integráló ionizációs kamrás megoldáson kívül a fenti módszer átvihető más sugárfajtákra és detektortípusokra is (pl. ß—a, y—n stb. rendszerek). A találmány szerinti eljárás általánosságban töltésnélküli részecskék, valamint minimális ionizációjú vagy kis fajlagos ionizációjú részecskék detektálásán vagy folyamatos mérésen alapuló berendezések, amelyek műszerek és mérési eljárások területén alkalmazhatók. Bár a fentiek értelmében az alkalmazási terület rendkívül széles, a példaként említett ionizációs kamrás megoldás főleg gyakorlati alkalmazási lehetőségeit szeretnénk alább vázolni. Az ipari y-sugaras (illetve fékezési sugárzásos) műszerek csoportjába tartozó számos műszertípust: abszorpciós és szóródásos elven működő vastagság, — bevonatvastagság, — és sűrűségmérők, anyagösszetétel- (koncentráció-, hamutartalom-, C H viszony) anyagtömörségmérő, szintmérő- és szabályozó-, szakaszos, vagy folyamatos működésű rendszerek esetén az eddigi megoldásoknál lényegesen fejlettebb konstrukciókat lehet a találmány szerint megvalósítani. Építőipari, mezőgazdasági, erdészeti és geofizikai célokra y-sugaras és neutronos sűrűség-, (tömörség), anyagösszetétel-, és nedvességmérő rendszerek alakíthatók ki előnyösen jelen megoldás szerint. Hordozható műszereknél különösen jelentős az aktivitás-, méret- és súlycsökkenés, melyet ez a megoldás nyújt. Geofizikai neutron és y-karotázs berendezéseknél az adott méretű keresztszelvény, valamint a különleges hőmér-10 15 20 25 30 35 4Q 45 50 55 60