Модуль-детектор гамма-випромінювання для застосування в порталах

1. Пристрій для визначення гаммавипромінювання для використання в порталах, який містить: видовжений детекторний модуль гаммавипромінювання 10, який має корпус 12, що містить кришку 14, яка герметично закриває вказаний корпус; та пару циліндрів 24 розташованих всередині корпусу, причому кожен циліндр містить видовжений сцинтиляційний матеріал 30 та фотоелектронний помножувач 32, розміщені уздовж спільної осі, причому фотоелектронний помножувач розташований на кожному з протилежних кінців циліндра, а саме на аксіально протилежних кінцях сцинтиляційного матеріалу 30; вказана кришка 14 має площину 45, яка покриває принаймні сцинтиляційний матеріал і утворена з такого матеріалу, який значною мірою здатний пропускати гамма-випромінювання, що дозволяє взаємодію гамма-випромінювання з сцинтиляційними матеріалами, здатними до детектування фо C2 2 (19) 1 3 95058 4 собами, потягами, вантажними контейнерами та містить колону, розташовану протилежно до ін. потенційного джерела гамма-випромінювання; Існуючі детектори гамма-випромінювання, які множину детекторних модулів гаммазастосовують для порталів, зазвичай являють совипромінювання; де кожен детектор включає корбою або пластмасові сцинтилятори на основі ПВТ пус з кришкою, яка герметично закриває корпус; та (полівінілтолуолу) чи великі прямокутні герметично пару циліндрів всередині корпуса, де кожен запаяні корпуси з кристалами NaI (Ті) всередині. В циліндр включає видовжений сцинтиляційний обох випадках детектори використовують матеріал та фотоелектронний помножувач, фотоелектронні помножувачі для визначення розміщені уздовж спільної осі; кришка має площифотонів, які імітуються сцинтиляторами, чуттєвими ну, яка закриває принаймні сцинтиляційний до гамма-випромінювання. Детектори на основі матеріал, сформована з матеріалу в основному ПВТ використовують в основному через їх низьку проникного для гамма-випромінювання, що вартість. Детектори на основі йодиду натрію викодозволяє взаємодію гамма-випромінювання з ристовують в першу чергу з-за їх можливості засцинтиляційними матеріалами, що в свою чергу безпечити деякий рівень спектроскопічної визначається фотоелектронними помножувачами ідентифікації. У даний час нові радіаційні портали, для вироблення електричного сигналу, які розроблюються, потребують деякого рівня пропорційного величині гамма-випромінювання; можливості спектроскопічної ідентифікації. Це при цьому модулі розташовані один в одній колоні, означає, що застосування детекторів на основі а їх площини розташовані таким чином, що вони ПВТ виключається, оскільки вони не здатні забезздатні приймати гамма-випромінювання від джепечити вимірювання енергетичного розрізнення. рела радіації. Отже, детектори на основі йодиду натрію є Фіг. 1 - збільшений загальний вигляд модуля кращими, оскільки вони здатні забезпечити для визначення гамма-випромінювання, згідно з вимірювання енергетичного розрізнення. Хоча їх одним з варіантів втілення даного винаходу; вартість вища за вартість детекторів на основі Фіг. 2 - вигляд зверху з кришкою та вилученою ПВТ, вартість детекторів на основі йодиду натрію підкладкою для того, щоб було видно розташуванвсе ж нижча за вартість детекторів з високим ня компонентів у модулі; енергетичним розрізненням багатьох інших типів, Фіг. 3 - збільшений вигляд зібраного модуля наприклад, на основі високочистого германію, теФіг. 1 з винесеними компонентами для більшої луриду кадмію-цинку, зенону високого тиску та ін. ясності; Недоліками детекторів на основі йодиду натрію є Фіг. 4 - схематичне зображення колон, в яких те, що потрібно використовувати 4-5 таких розташовані модулі гамма-випромінювання, на детекторів для одержання тієї ж ефективності, що і протилежних сторонах потяга для визначення стандартний портальний детектор на основі ПВТ. гамма-випромінювання, яке випромінюється вагоКрім того, розрізнення енергії, яке можна досягти з нами потягу; і такими детекторами на основі йодиду натрію заФіг. 5 - вигляд, схожий на Фіг. 2, який показує звичай становить 8 % при 662КеВ (ізотоп 137-Cs). сцинтиляційні детектори з ФЕП на протилежних Це означає, що треба робити вибір між енергетичсторонах сцинтиляційного кристала. ним розрізненням та вартістю при створенні Звернемось зараз до креслень, особливо до радіаційного детектуючого порталу та здатністю Фіг. 1, на якій зображено в основному зібраний модифікувати детектори, які є у продажу, для вимодуль для визначення гамма-випромінювання, користання в певних порталах. Таким чином, є позначений як 10, для застосування у визначенні потреба в модульному гамма-детекторі з високою гамма-випромінювання в порталах. Модуль 10 енергетичною розрізнювальною здатністю, який включає контейнер 12 у формі коробки та кришку можна легко виготовити, для застосування в пор14, приладнану до та герметично закриваючу корталах визначення гамма-випромінювання. пус. Бажано, щоб контейнер 12 у формі коробки В кращому варіанті втілення даного винаходу мав протилежні бокові стінки 16, торцеві стінки 18 пропонується пристрій для визначення гаммата нижню стінку 20 разом з краєм 22, який випромінювання для застосування в порталах, визначає отвір у контейнері 12. В цьому кращому який містить видовжений детекторний модуль варіанті втілення в копусі розташована пара гамма-випромінювання, що включає корпус з циліндрів 24. Зокрема, контейнер 12 включає кришкою, яка герметично закриває корпус; та пару підкладку 26, переважно сформовану для циліндрів всередині корпуса, де кожен циліндр розміщення циліндрів 24 у конфігурації бік-в-бік. включає видовжений сцинтиляційний матеріал та Підкладка 28 закриває циліндри 24 і має форму, фотоелектронний помножувач, розміщені уздовж яка частково відповідає формі циліндрів 24. Таким спільної осі; кришка має площину, яка закриває чином, циліндри 24 лежать відповідно між нижньпринаймні сцинтиляційний матеріал, сформована ою та верхньою підкладками 26 і 28, і всі вони зназ матеріалу в основному проникного для гаммаходяться між контейнером 12 і кришкою 14, коли випромінювання, що дозволяє взаємодію гаммаостання приладнана до контейнера 12. випромінювання з сцинтиляційними матеріалами, На Фіг. 2 кожний циліндр 24 включає видовжещо в свою чергу визначається фотоелектронними ний сцинтиляційний матеріал у формі циліндра 30, помножувачами для вироблення електричного загорнутий у відбиваюче покриття, наприклад сигналу, пропорційного величині гаммастрічку, і фотоелектронний помножувач (ФЕП) 32, випромінювання. В іншому кращому варіанті розташовані уздовж спільної осі, тобто ФЕП 32 та втілення даного винаходу пропонується портал сцинтиляційний матеріал 30 утворюють для визначення гамма-випромінювання, який безперервні частини циліндра. Кожен циліндр 5 95058 6 включає також пружину 36 на одному кінці матеріалу. В свою чергу прямокутна конфігурація циліндра для нахилення циліндричного модуля може мати довжину, ширину та глибину в сцинтиляційного матеріалу 30 до ФЕП 32. Кожен межах відповідно приблизно 22 дюймів, 6 дюймів ФЕП в свою чергу включає електричне вихідне та 4 дюймів. Краще, коли розташування циліндрів з'єднання 38. Як показано на Фіг. 3, електричне 24 в корпусі є таким: два циліндри розміщують вихідне з'єднання 38 для циліндрів 24 сполучене з один коло одного в контейнері, який має форму електричним з'єднувачем для іншого циліндра, коробки зі спільним вікном для прийому гаммаякий розміщений всередині контейнера 12 або за випромінювання. Прямокутна конфігурація модумежами корпуса для забезпечення електричного ля-детектора дозволяє створити модуль для виковихідного сигналу, який вказує на величину гаммаристань в багатьох та різноманітних порталах. випромінювання, визначеного сцинтиляційним Наприклад, на Фіг. 4 схематично зображено потяг матеріалом 30. Електричні з'єднувачі 38 можуть 60 на рейках 62, у якому є потреба визначити бути сполучені в або ззовні корпуса, якщо є потребудь-яке гамма-випромінювання, яке ба або бажання. випромінюється цим джерелом, тобто вмістом Бажано, щоб сцинтиляційний матеріал вагонів потягу. Завдяки прямокутній конфігурації взаємодіяв з прийнятим гамма-випромінюванням даних модулів, модулі можна ставити один на для продукування фотонів. Фотони визначаються вершину іншого в колонах 64 по обидва боки фотоелектронними помножувачами. Число залізничних вагонів, коли вони проходять між кофотонів є функцією інтенсивності гаммалонами 64. Наприклад, п'ять модулів 10 можна випромінювання, і ФЕП конвертують прийняті фоставити один на другий та закріплювати в колонах тони в електричний сигнал, пропорційний гамма64, при цьому циліндри 24 модулів розташовують випромінюванню, яке надходить на у вертикальній орієнтації. Отже, коли залізничні сцинтиляційний матеріал. Сцинтиляційний вагони проходять повз колони 64, гаммаматеріал переважно містить кристали йодиду випромінювання з одного чи більше залізничних натрію і може містити інший матеріал, який буде вагонів буде проходити крізь площини 45 одного здатний розрізнювати енергію, такий як талій, лечи більше модулів 10, що дозволяє модулям вигований йодидом цезію або оксид вісмутузначати гамма-радіацію, що випромінюється. германію. Контейнер 12 краще виготовляти з На Фіг. 5 показаний альтернативний варіант міцного в експлуатації матеріалу, такого як сталь, конструкції модуля 10. У цьому варіанті циліндри для забезпечення жорсткості корпусу. Контейнер 24 містять фотоелектронні помножувачі 70 на про12 також може бути покритий матеріалом, таким як тилежних кінцях циліндра, тобто на аксіально просвинець, для зниження проходження фонового тилежних кінцях сцинтиляційного матеріалу 30 в випромінювання крізь контейнер. Край 22 контейцентральній зоні циліндра. На протилежних кінцях нера 12 може містити множину розміщених на між контейнером ФЕП знаходяться циліндричні відстані вироблених отворів разом з прокладкою хвильові пружини 72 для нахилення останнього до 40, наприклад прокладкою, яка має форму Осцинтиляційного матеріалу. Такий тип розташукільця. Кришка 14 також має край 42 з вання у формі годоскопа дозволяє порівнювати розміщеними на відстані отворами 43, в результаті вихідний сигнал фотоелектронних помножувачів чого кришка 14 може бути з'єднана гвинтами 44 з на протилежних кінцях циліндрів. Таким чином, контейнером 12, що герметично захищає корпус з паразитні сигнали, такі як сигнали, одержані на циліндрами 24. Також краще застосувати гермеодному кінці циліндра і не одержані на іншому тичний ущільнювач, щоб не допустити проникненкінці, можна не брати до уваги і можна одержати ня водяної пари чи вологи в корпус, оскільки йодид більш точну величину інтенсивності гамманатрію, який являє собою кращий сцинтиляційний випромінювання. матеріал, є гігроскопічним і буде руйнуватись при З вищенаведеного опису випливає, що моконтакті з водою. Як показано, край 42 кришки 14 дуль-детектор гамма-випромінювання легко виговикористовується для структурного з'єднання контовляти і він являє собою детектор з високим стутейнера 12. Внутрішня частина кришки 14 утворює пенем енергетичного розрізнення з геометрією площину 45, яка є проникною для гаммадля більш легкої обробки матеріалу та для кращовипромінювання, що дозволяє гаммаго прийому випромінювань. При кращому прийомі випромінюванню проходити крізь площину 45 для випромінювань детекторами досягається краще взаємодії з сцинтиляційним матеріалом циліндрів енергетичне розрізнення. Наприклад, можна до24. Кришку 14 краще виготовити з алюмінію. Для сягти енергетичні розрізнення 6,5-7,5 % повної досягнення проникності для гаммаширини напівмаксимуму при 662КеВ (ізотоп Csвипромінювання площину 45 формують таким чи137). Також модульна концепція дозволяє застоном, щоб її товщина була значно меншою за товсовувати ті ж модулі в різних типах порталів, а щину країв 42 кришки 14. Наприклад, товщина також різну електронну обробку, як того бажає площини 45 може бути в межах 0,0040 дюйма і користувач модуля. Також добре, що краще її виготовити з алюмінію. сцинтиляційний матеріал не обмежується одним Як ілюстративний приклад розмірної йодидом натрію, а також можуть бути введені і конфігурації корпусу можна навести такий: загальінші сцинтиляційні матеріали, як зазначено вище. на довжина кожного циліндра 24 може становити в Хоча винахід був описаний у зв'язку з тим межах 16 дюймів при діаметрі 2 дюйми, або не варіантом втілення, який, як вважають, є найбільш набагато вище за 2 дюйми. Фотоелектронні практичним і переважним варіантом, цілком помножувачі можуть бути 4 дюйми завдовжки при зрозуміло, що винахід не обмежується описаним діаметрі, схожому з діаметром сцинтиляційного варіантом втілення, а на відміну, призначений для 7 95058 того, щоб охопити різні модифікації та еквівалентні винаходу, яка додається. компоновки, охоплені обсягом домагань формули 8 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 95058 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601