183888. lajstromszámú szabadalom • Félvezető detektoros energiakompenzált mérőáltalakító besugárzási dózisteljesítmény mérésére
1 183 888 2 gozik, és C3 = C4/2. Az erősítés úgy van beállítva, hogy a nukleáris jel amplitúdója a kimeneten Ej előerősítő után 2 V/MeV, E2 előerősítő után pedig 1 V/MeV. Ha a választott trigger szint 100 mV, ez a Dj detektor kimenő szintjét tekintve 50keV,D2 detektor szempontjából 100 ke V diszkriminációs szintnek felel meg. A kis érzékeny térfogatú Dj detektor záróirányú árama és így zaja is lényegesen kisebb, tehát még magasabb hőmérsékleten is megengedhető számára az alacsony diszkriminációs szint. Ez a detektor méri a kisenergiájú sugárzásokat, amelyeknél a fotoeffektus nagyobb kölcsönhatási valószínűsége nagy érzékenységet jelent, és ipegengedi a kis méretet. Az alacsony diszkriminációs szinttel a detektor energiamenete is kedvező. Ugyanakkor a nagy érzékeny térfogatú, így zajosabb D2 detektor magas diszkriminációs szinttel dolgozik, ami ennek a detektornak is megengedi a magasabb hőmérsékletű mérést. Az egyébként hátrányt jelentő erősen torzuló energiamenet itt nem zavaró, hiszen nehéz 2 szűrővel fokozatosan kiszűijük az alacsonyabb energiájú sugárzást, amelynek mérését a Dj detektor végzi. A két detektor energiamenetének minimum eltolódása, amely az eltérő diszkriminációs szintekből adódik (lásd az 1. ábrát), tovább javítja az eredő energiamenetet, azaz csökkenti a kritikus 80—250 keV tartományban mutatkozó minimumok mélységét, és szükség esetén itt hasznosítható a már idézett 155 666 számú magyar szabadalom is. A D2 detektor magasabb diszkriminációs szintje megengedi érzékenységének (méretének) növelését olyan mértékben, hogy jelszáma az erős szűrőzés ellenére elegendő legyen ahhoz, hogy azt Dj detektor jelszámára szuperponálva a megadott tűrésen belül energiától független eredő jelszámot kapjunk. A minél tökéletesebb jelszámkompenzálás elérése kívánja meg a detektorok méretarányának gondos megválasztását és esetleg (több anyagból álló) 2 szűrő használatát. A jelszám viszonyokat a 4. ábra mutatja, amelyen a folyamatosan kihúzott görbék a Dj illetve D2 detektorok szűrőzetlen energiamenetét ábrázolják, míg F és G görbe ugyanezen detektorok 1 szűrővel illetve 2 szűrővel mért energiamenete. Az E görbe a példa szerinti mérőátalakító eredő energiamenete. A találmány szerinti mérőátalakító példaként bemutatott számadatai még korántsem a legjobban optimalizáltak, a mérések tanúsága szerint azonban a jelszám energiafüggése az 50—1500 keV tartományban még +70 °C mérési hőmérsékleten is ± 20 %-on belül energiafüggetlen. Már ezek az adatok is lényegesen meghaladják az eddig ismert megoldások eredményeit mind a megengedhető hőmérséklet, mind az átfogott energiatartomány vonatkozásában. A detektor térfogatok, szűrők és diszkriminációs szintek optimalizálása az energiamenetet tovább javítják. A mérőátalakítók nem igényelnek bonyolult elektronikát, jelei bármilyen szokásos egycsatornás analizátorral feldolgozhatók, és kedvezőtlen mérési körülmények (magas hőmérséklet, szűk hely, terep stb.) között is használható pontos besugárzási dózisteljesítménymérő műszer 5 készítését teszi lehetővé. Az alkalmazott detektorok számának növelésével ugyanilyen módon a tárgyalt kritikus paraméterek (pontosság, felső hőmérséklethatár, alsó küszöbenergia) további előnyös változása érhető el. 10 Szabadalmi igénypontok 1. Félvezető detektoros energiakompenzált mérőátalakitó dózisteljesítmény mérésére, amelynek sugárzás-15 érzékelője félvezető detektor, azzal jellemezve, hogy két vagy több félvezető detektorral (Dj, D2) rendelkezik, amelyeknek érzékeny térfogatát legalább a sugárzás irányából körülvevő szűrőinek (1,2) anyaga és/vagy sűrűsége és/vagy vastagsága, és/vagy a jeleikre vonatkozó disz- 20 kriminációs szintek különbözőek, és, hogy a detektorok (Dj, D2) jeleit önmagában ismert összegező szervvel rendelkeznek. 2. Az 1. igénypont szerinti félvezető detektoros energiakompenzált mérőátalakító kiviteli alakja, azzal jelle-25 mezve, hogy a két detektor j(Dj, D2) közül az egyiknek érzékeny térfogata 10-30 mm3 > az őt körülvevő szűrő (1) anyaga közepes rendszámú, például réz, amelynek rétegvastagsága 0,5—1 ß mm, és a jeleire vonatkozó diszkriminációs szint pedig 30-80 keV, míg a másik detek- 30 tor (D2) érzékeny térfogata 30—100 mm3, és az azt körülvevő szűrő (2) anyaga nagyobb rendszámú, például ólom, amelynek rétegvastagsága 4-6 mm, míg jeleire vonatkozó diszkriminációs szint pedig 60-150 keV. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti félvezető detekto- 35 ros energiakompenzált mérőátalakító kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy jeltovábbító kábellel (5) műszerhez csatlakoztatható önálló szondaként van kialakítva, amelyet kis rendszámú anyagból készült burkolat (3) zár körül, és amelyben a kisebb érzékeny térfogatú és 40 kisebb rendszámú és/vagy sűrűségű és/vagy rétegvastagságú szűrővel (1) ellátott detektor (Dj) a másik detektor (D2) szűrőjének (2) közvetlen közelében helyezkedik el, és, hogy ezen szonda tartalmazza a detektorok jeleit erősítő összegző és formáló áramköri elemeket is. 45 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti félvezető detektoros energiakompenzált mérőátalakító kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a detektorok (Dj, D2) jeleit feszültségjellé alakító előerősítők (Ej, E2) eltérő visszacsatoló kapacitással (C3, C4) vannak ellátva az 50 egyes detektorok jeleire vonatkozó eltérő diszkriminációs szint kialakítására a közös jelformálást követő egységes diszkrimináláshoz. 5 db ábra 4
