Спосіб динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів

Корисна модель відноситься до галузі ядерної фізики, зокрема, до способів дозиметрії іонізуючого випромінювання, а саме, до способів динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів. Рішення завдань радіаційної безпеки в області виміру слабких і надслабких радіаційних полів, визначення поточних просторових координат радіоактивних джерел, що переміщуються, побудови гама-зображення об'єктів, проведення аналізу гама-сплесків у режимі реального часу вимагає розробки принципово нових підходів, методів і апаратури. Це обумовлено обмеженістю стандартних методик (способів), які накладають істотні обмеження на граничну чутливість, час виміру, стаціонарність процесу виміру радіоактивних випромінювань. При вимірюванні стаціонарної інтенсивності з детектуванням часу приходу імпульсів найкраще значення інтенсивності дорівнює числу відліків, діленому на інтервал відліку. При цьому не одержують ніякої додаткової інформації про постійну інтенсивність, якщо, крім підрахунку числа імпульсів у заданому тимчасовому інтервалі, визначають також і моменти ti, їхньої появи. Найкращим критерієм при дослідженні питання про те, чи постійна інтенсивність випромінювання, що викликає серію показань лічильника, або ж вона піддана випадковим флуктуаціям, є критерій c2. Але при дослідженні досить короткочасних флуктуацій може виявитися корисним вимірювати не число імпульсів у заданому інтервалі, а точний час появи окремих імпульсів [1]. Відомий спосіб виявлення слабких потоків іонізуючого випромінювання, при якому перед початком контролю визначають поріг q0 відповідно до ймовірності помилкових спрацьовувань по таблицях для нормального розподілу, що задається оператором, вимірюють середню швидкість рахунку фон у b за час tb і середню швидкість рахунку адитивної суміші сигналу й фону n, що отримана за час tn знаходження об'єкта контролю у полі зору детектора, визначають параметр h шляхом обробки результатів по відповідній формулі, який порівнюють із порогом q0 для ухвалення рішення про результат виявлення слабких потоків іонізуючого випромінювання [2]. До недоліків відомого способу виявлення слабких потоків іонізуючого випромінювання відноситься те, що даним способом практично неможливо виявити джерела радіоактивного випромінювання, інтенсивність яких змінюється в наслідку їхнього переміщення в просторі або при нестаціонарному екрануванні. Основним недоліком способу є жорсткість порогів для виявлення джерел іонізуючих випромінювань, які задаються, що не дозволяє отримати низькі пороги виявлення. Найбільш близьким технічним рішенням як по суті, так і по задачах, що вирішуються, яке обрано як прототип, є спосіб динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, при якому детекують частки радіоактивного розпаду, що приходять випадковим образом, реєструють імпульси й час приходу кожної із часток радіоактивного розпаду, роблять обробку даних і за обліком отриманих тимчасових характеристик часток радіоактивного розпаду, що приходять випадковим образом, проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів [3]. До недоліків відомого способу динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, що обраний за прототип, відноситься те, що даним способом практично неможливо виявити джерела радіоактивного випромінювання, інтенсивність яких змінюється в наслідку їхнього переміщення в просторі або нестаціонарного екранування. Так само до недоліків відноситься й те, що неможливо оцінити миттєві значення інтенсивності нестаціонарних радіаційних полів. В основу корисної моделі покладена задача шляхом одержання додаткової інформації, яку дають моменти приходу часток радіоактивного розпаду, та її обробки, забезпечити вимір нестаціонарних радіаційних полів і оцінити при цьому миттєві значення їхньої інтенсивності. Суть корисної моделі в способі динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, при якому детекують частки радіоактивного розпаду, що приходять випадковим образом, реєструють імпульси й час приходу кожної із часток радіоактивного розпаду, роблять обробку даних і за обліком отриманих тимчасових характеристик часток радіоактивного розпаду, що приходять випадковим образом, проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів, полягає в тому, що в момент приходу кожного Імпульсу будується гістограма їхнього числа із заданим інтервалом часу між ними, усереднена по кількості попередніх імпульсів, що представляє собою динамічний розподіл, обробляють отриманий динамічний розподіл, одержують при обробці динамічного розподілу дані по інтенсивності випромінювання, його флуктуації й більш високих моментах розподілу в кожний момент часу, проводять статичну оцінку характеристик динамічного радіаційного поля за отриманим значенням інтенсивності випромінювання і його флуктуацій, проводять оцінку відхилення від класичного нестаціонарного Пуассонового процесу за отриманим значенням вищих моментів динамічного розподілу, проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів з урахуванням отриманих значень вищих моментів динамічного розподілу. Порівняльний аналіз технічного рішення з прототипом показує, що спосіб динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, відрізняється тим, що в момент приходу кожного імпульсу будується гістограма їхнього числа із заданим інтервалом часу між ними, усереднена по кількості попередніх імпульсів, що представляє собою динамічний розподіл, обробляють отриманий динамічний розподіл, одержують при обробці динамічного розподілу дані по інтенсивності випромінювання, його флуктуації й більш високих моментах розподілу в кожний момент часу, проводять статичну оцінку характеристик динамічного радіаційного поля за отриманим значенням інтенсивності випромінювання і його флуктуацій, проводять оцінку відхилення від класичного нестаціонарного Пуассонового процесу за отриманим значенням вищих моментів динамічного розподілу, проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів з урахуванням отриманих значень вищи х моментів динамічного розподілу. Таким чином, спосіб динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, відповідає критерію корисної моделі «новизна». Суть корисної моделі пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на Фіг.1 показана блок-схема способу динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який реалізується за допомогою технологічних операцій, що складають суть зазначеного способу, на Фіг.2-7 показані гістограми кількості імпульсів, які прийшли за певний час перед кожним із шести різних, непослідовних імпульсів. Спосіб динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів реалізується за допомогою технологічних операцій, представлених на Фіг.1 у визначеній послідовності згідно з технологічним циклом контролю, що є суттю зазначеного способу. Починають цикл технологічних операцій, які становлять суть способу динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів тим, що детектують частки радіоактивного розпаду, що приходять випадковим образом. Далі реєструють імпульси й час приходу кожної із часток радіоактивного розпаду. У момент приходу кожного імпульсу будується гістограма їхнього числа із заданим інтервалом часу між ними, усереднена по кількості попередніх імпульсів, що представляє собою динамічний розподіл. На даному етапі вимірів спостережувана величина, гістограма частот - це випадкова функція часу, що аналізуються в способі, який заявляється, і будується наступної чином: - від моменту ti приходу кожного імпульсу відкладається назад інтервал часу t, який буде вікном перегляду. Випадкове число, що дорівнює кількості імпульсів у вікні перегляду перед і-им імпульсом позначається як ni(t), причому сам і-ий імпульс не враховується. Число ni(t), при заданому моменті ti підраховується як ni(t) = maxl(i-l), за умови ti-t£tl