Пристрій для передавання зареєстрованої потужності експозиційної дози

Изобретение относится к области ядерной физики, а именно, к устройствам для передачи зарегистрированной мощности экспозиционной дозы, используемым в приборах регистрации ионизирующего излучения. Известен дозиметр, содержащий детектор, блок обработки и регистрации, блок питания и индикатор [1]. Данный дозиметр имеет батарейный (сетевой) источник питания. Наличие батарейного питания ограничивает использование дозиметра в высоких радиационных полях вследствие быстрой потери емкости батарей. Кроме того, срок службы батарей ограничен. Применение сетевого питания затруднено, поскольку радиационную обстановку преимущественно определяет в полевых условия х. Известно устройство, содержащее детектор, подсоединенный через интегратор с компаратором к блоку обработки информации [2]. Данное устройство содержит также блок питания, причем детектор соединен с блоком обработки информации кабелем. Недостатком данного устройства является невысокая надежность, обусловленная наличием батарейного питания и соединительного кабеля между детектором и блоком обработки информации. Наиболее близким к предложению является радиометр, [3] содержащий последовательно соединенные детектор излучения, блок интегратора с компаратором, модулятор, генератор несущей частоты, вы ходной каскад (усилитель мощности) и передающую антенну. Недостатками данного устройства являются значительные энергозатраты и невысокая надежность, которые обусловлены наличием источника питания низковольтного напряжения, ЭДС которого и емкость уменьшаются при увеличении мощности экспозиционной дозы (МЭД). Таким образом, применение радиоканала с обычным детектором на базе ФЭУ неэффективно из-за низкой надежности источника питания в высоких радиационных полях до 104 Р/мин (короткий срок службы химических элементов питания за с чет действия на них ионизирующего излучения) и, как следствие, необходима частая замена источников. Кроме того, значительные энергозатраты в прототипе обусловлены линейной зависимостью "мощность дозы - расход энергии источника питания", а наличие вспомогательного преобразователя "низковольтного напряжения в высоковольтное" для питания детектора на базе фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) снижает надежность регистрации МЭД, так как напряжение питания ФЭУ падает при увеличении дозовой загрузки детекторов. Задачей изобретения является снижение энергозатрат и повышение надежности устройства путем обеспечения экономичного режима работы. Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем последовательно соединенные детектор излучения, блок интегратора с компаратором, модулятор, генератор несущей частоты, вы ходной каскад и передающую антенну, согласно изобретению, выход блока интегратора с компаратором подключен ко входам электропитания генератора несущей часто ты и вы ходного каскада. Снижение энергозатрат достигается за счет периодичности подачи питания на передающий блок. При отсутствии гамма излучения потребление энергии не происходит. Повышение надежности достигается благодаря исключению химических элементов питания. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для передачи зарегистрированной мощности экспозиционной дозы, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для передачи зарегистрированной мощности экспозиционной дозы содержит последовательно соединенные детектор 1 излучения, блок 2 интегратора с компаратором, модулятор 3, генератор 4 несущей частоты, вы ходной каскад 5 и передающую антенну 6. Выход блока 2 интегратора с компаратором дополнительно подключен к входам электропитания генератора 4 несущей частоты и выходного каскада 5. Модулятор 3, генератор 4 несущей частоты и выходной каскад 5 образуют передающий блок 7, входом которого являются соединенные между собой вход модулятора 3 и входы электропитания генератора 4 несущей частоты и выходного каскада 5. Детектор 1 излучения выполнен в виде матрицы сцинтиэлектронных детекторов, например, сцинтиляторов на основе монокристаллов ZnSe, CdS и фотоприемников ФД-263, ФД-288, ФД-295. Устройство для передачи зарегистрированной мощности экспозиционной дозы работает следующим образом. При попадании на матрицу детектора 1 ионизирующего излучения на его выходе появляются импульсы тока (фиг. 2а), которые накапливаются на конденсаторе (не показан) интегратора блока 2 (фиг. 1). Когда напряжение на интеграторе блока 2 достигнет уровня верхнего порога, Uв.п. (фиг. 2б) срабатывает компаратор блока 2 (фиг. 1), который подключает к выходу интегратора блока 2 передающий блок 7. Вследствие потребления тока передающим блоком 7 напряжение на конденсаторе блока 2 (на его интеграторе) может уменьшаться. По достижении уровня нижнего порога напряжения U н.в. (фиг. 2б) компаратор блока 2 отключает передающий блок 7 от интегратора блока 2 (фиг. 1). В результате на выходе компаратора блока 2 формируются импульсы напряжения (фиг. 2в), частота следования которых прямо пропорциональна мощности экспозиционной дозы. Одновременно эти импульсы напряжения являются напряжением питания передающего блока 7 (фиг. 1). При поступлении напряжения на передающий блок 7 модулятор 3 формирует пачку импульсов частотой fмод (фиг. 2г), которая заполняется несущей частотой fнес. (фиг. 2д) в генераторе 4 несущей часто ты (фи г. 1). После усиления в выходном каскаде 5 импульсы напряжения (фиг. 2е) поступают в передающую антенну 6. Выбор нижнего и верхнего порогов по МЭД компаратора с интегратором обусловлен чувствительностью детектора в рабочем диапазоне и технологическими требованиями норм радиационной безопасности. При осуществлении данного изобретения была использована в качестве детектора 1 матрица из 2000 элементов СЭЛДИ, которая содержала 20 строк х 100 столбцов элементов. При этом, ток одного элемента на нагрузке 104 Ом был равен 0,1 мА. Матрица из 20 х 100 элементов при действии на нее МЭД в диапазоне 10-4-104 Р/мин вырабатывала ток от 100 до 200 мА, что достаточно для питания передающей части устройства, напряжением на время действия импульса тока в интервале [Uн.п.-Uв.п.]. Таким образом, потребительские свойства заявляемого объекта достигаются за счет создания экономичного режима работы передающего блока 7 и повышения надежности - источник питания является и информационным детектором для регистрации гамма излучения с энергией от 0,01 до 3 МэВ. Приемная часть блока обработки информации может быть построена по традиционной схеме. Приемная часть может содержать приемный тракт с антенной дешифратором и блоком обработки информации. При этом приемный тракт обеспечивает прием посылок от передающей части. Деши фратор выделяет промодулированный сигнал, который поступает на блок обработки и индикации, последний подсчитывает количество импульсов за время измерения tи , и, в зависимости от их количества отображает мощность экспозиционной дозы на индикаторе. Данное устройство обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом; - повышается надежность регистрации в высоких радиационных полях, поскольку отсутствуют батареи электропитания, которые подвержены влиянию радиационных полей; - обеспечивается безопасность персонала. так как для получения достоверной информации нет необходимости подвергать влиянию радиационных нолей; - снижаются энергозатраты; - срок службы устройства удлиняется. поскольку его питание зависит только от наличия ионизирующего излучения и ограничен ресурсом радиоэлементов.