Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів
Номер патенту: 28561
Опубліковано: 10.12.2007
Автори: Забулонов Юрій Леонідович, Макарець Микола Володимирович, Ревунова Олена Георгіївна, Лісіченко Георгій Віталійович
Формула / Реферат
1. Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, що містить сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем, попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор та персональний IBM-сумісний комп'ютер з друкуючим пристроєм, при цьому вихід сцинтилятора з фотоелектронним помножувачем зв'язаний з персональним комп'ютером послідовно через попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, вихід персонального ІВМ-сумісного комп'ютера з'єднаний із входом друкуючого пристрою, перший вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом пікового детектора, другий вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом аналого-цифрового перетворювача, причому як друкуючий пристрій використовують або принтер, або будь-який інший пристрій з аналогічними функціями, який відрізняється тим, що він додатково містить блок часової реєстрації, блок програмування порогових рівнів, блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, блок індикації подій радіоактивного розпаду, систему звукової сигналізації, джерело живлення, блок самотестування джерела живлення та пікового детектора, блок індикації розрядження джерела живлення та мікроконтролерний блок керування, при цьому до складу блока часової реєстрації входять таймер та годинник реального часу, до складу системи звукової сигналізації входять підсистема звукової сигналізації кожного зареєстрованого гамма-кванта чи бета-частинки і підсистема звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів, причому другий вихід пікового детектора зв'язаний з першим входом блока часової реєстрації додатковим зв'язком, вихід блока часової реєстрації зв'язаний з другим входом мікропроцесора, третій вихід мікропроцесора з'єднаний з другим входом блока часової реєстрації, перший вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з попереднім підсилювачем через блок індикації подій радіоактивного розпаду, другий вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з формувачем імпульсів через блок програмування порогових рівнів, третій вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з третім входом мікропроцесора, четвертий вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з блоком часової реєстрації та підсистемою звукової сигналізації кожного зареєстрованого гамма-кванта чи бета-частинки системи звукової сигналізації через блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, п'ятий вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з першим входом системи звукової сигналізації, шостий вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з третім входом блока часової реєстрації, сьомий вихід мікроконтролерного блока керування зв'язаний з першим входом блока самотестування джерела живлення та пікового детектора, перший вихід блока самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з джерелом живлення, другий вихід блока самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з третім входом пікового детектора, другий вихід підсилювача зв'язаний з підсистемою звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів системи звукової сигналізації, вихід блока індикації джерела живлення зв'язаний з другим входом блока самотестування джерела живлення та пікового детектора, а виходи джерела живлення зв'язані з системою звукової сигналізації, блоком індикації розрядження джерела живлення, персональним IBM-сумісним комп'ютером та друкуючим пристроєм.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що піковий детектор додатковим зв'язком з'єднаний з другим входом мікропроцесора через блок часової реєстрації, а у зазначеному блоці - відповідними каналами зв'язку через таймер та годинник реального часу з виходом зазначеного блока часової реєстрації.
Текст
1. Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, що містить сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем, попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналогоцифровий перетворювач, мікропроцесор та персональний IBM-сумісний комп'ютер з друкуючим пристроєм, при цьому вихід сцинтилятора з фотоелектронним помножувачем зв'язаний з персональним комп'ютером послідовно через попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, вихід персонального ІВМ-сумісного комп'ютера з'єднаний із входом друкуючого пристрою, перший вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом пікового детектора, другий вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом аналого-цифрового перетворювача, причому як друкуючий пристрій використовують або принтер, або будь-який інший пристрій з аналогічними функціями, який відрізняється тим, що він додатково містить блок часової реєстрації, блок програмування порогових рівнів, блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, блок індикації подій радіоактивного розпаду, систему звукової сигналізації, джерело живлення, блок самотестування джерела живлення та пікового детектора, блок індикації розрядження джерела живлення та мікроконтролерний блок керування, при цьому до складу блока часової реєстрації входять таймер та годинник реального часу, до складу системи звукової сигналізації входять підсистема звукової 2 (19) 1 3 28561 4 персональним IBM-сумісним комп'ютером та друкуючим пристроєм. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що піковий детектор додатковим зв'язком з'єднаний з другим входом мікропроцесора через блок часової реєстрації, а у зазначеному блоці - відповідними каналами зв'язку через таймер та годинник реального часу з виходом зазначеного блока часової реєстрації. Корисна модель відноситься до галузі ядерної фізики, зокрема, до пристроїв для дозиметрії іонізуючого випромінювання, а саме, до пристроїв для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів. Рішення завдань радіаційної безпеки в напрямі виміру слабких і надслабких радіаційних полів, визначення поточних просторових координат радіоактивних джерел, що переміщуються, побудови гамма-зображення об'єктів, проведення аналізу гама-сплесків у режимі реального часу вимагає розробки принципово нових підходів, методів і апаратури для цієї цілі. Це обумовлено обмеженістю стандартних методик, які накладають істотні обмеження на граничну чутливість, час виміру, стаціонарність процесу виміру радіоактивних випромінювань. Так при вимірі стаціонарної інтенсивності з детектуванням часу приходу імпульсів найкраще значення інтенсивності дорівнює числу відліків, діленому на інтервал відліку. При цьому існує ймовірність, що не буде одержано ніякої додаткової інформації про постійну інтенсивність, якщо, крім підрахунку числа імпульсів у заданому тимчасовому інтервалі, не буде визначено 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 - часток радіоактивного розпаду, що приходять випадковим чином [1]. Відомий пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, що містить перший та другий сцинтиляторні детектори, захисний екран, розміщений між зазначеними сцинтиляторними детекторами, вимірювач різниці швидкостей рахунку указаних детекторів, при цьому перший сцинтиляторний детектор виконаний ідентичним другому сцинтиляторному детектору, причому форма та розміри захисного екрану і детекторів та відстань між ними вибрані виходячи з заданої діаграми направленості реєстрації пристрою [2]. До недоліків відомого пристрою відноситься те, що даним пристроєм практично неможливо виявити джерела радіоактивного випромінювання, інтенсивність яких змінюється в наслідку їхнього переміщення в просторі або нестаціонарному екрануванні. Найбільш близьким технічним рішенням як по суті, так і по задачах, що вирішуються, яке обране за прототип, є пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який містить сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем, попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор та персональний IBM-сумісний комп'ютер з друкуючим пристроєм, при цьому вихід сцинтилятору з фотоелектронним помножувачем зв'язаний з персональним комп'ютером послідовно через попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, вихід персонального IBM-сумісного комп'ютера з'єднаний із входом друкуючого пристрою, перший вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом пікового детектора, другий вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом аналого-цифрового перетворювача, причому як друкуючий пристрій використовують або принтер, або будь-який інший пристрій з аналогічними функціями [3]. До недоліків відомого пристрою, який обрано за прототип, відноситься те, що даним пристроєм практично неможливо виявити джерела радіоактивного випромінювання, інтенсивність яких змінюється в наслідку їхнього переміщення в просторі або нестаціонарному екрануванні. Так само до недоліків відомого пристрою, який обрано за прототип, відноситься й те, що за допомогою нього неможливо оцінити миттєві значення інтенсивності нестаціонарних радіаційних полів. В основу корисної моделі покладена задача шляхом введення до складу пристрою додаткових блоків та систем, які дозволять одержати додаткову інформацію, яка визначить моменти приходу часток радіоактивного розпаду, і обробки цієї інформації, забезпечити вимір нестаціонарних радіаційних полів і оцінити при цьому миттєві значення їхньої інтенсивності. Суть корисної моделі в пристрої для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, що містить сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем, попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор та персональний IBM-сумісний комп'ютер з друкуючим пристроєм, при цьому вихід сцинтилятору з фотоелектронним помножувачем зв'язаний з персональним комп'ютером послідовно через попередній підсилювач, формувач імпульсів, підсилювач, піковий детектор, аналого-цифровий перетворювач та мікропроцесор, вихід персонального ІВМ-сумісного комп'ютера з'єднаний із входом друкуючого пристрою, перший 5 вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом пікового детектора, другий вихід мікропроцесора зв'язаний із другим входом аналого-цифрового перетворювача, причому як друкуючий пристрій використовують або принтер, або будь-який інший пристрій з аналогічними функціями, полягає в тому, що блок часової реєстрації, блок програмування порогових рівнів, блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, блок індикації подій радіоактивного розпаду, систему звукової сигналізації, джерело живлення, блок самотестування джерела живлення та пікового детектора, блок індикації розрядження джерела живлення та мікроконтролерний блок управління. Суть корисної моделі полягає і в тому, що до складу блоку часової реєстрації входять таймер та годинник реального часу, до складу системи звукової сигналізації входять підсистема звукової сигналізації кожного зареєстрованого гаммакванта чи бета-частинки і підсистема звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що другий вихід пікового детектора зв'язаний з першим входом блоку часової реєстрації додатковим зв'язком, вихід блоку часової реєстрації зв'язаний з другим входом мікропроцесора, третій вихід мікропроцесора з'єднаний з другим входом блоку часової реєстрації, перший вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з попереднім підсилювачем через блок індикації подій радіоактивного розпаду, другий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з формувачем імпульсів через блок програмування порогових рівнів, третій вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з третім входом мікропроцесора, четвертий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з блоком часової реєстрації та підсистемою звукової сигналізації кожного зареєстрованого гаммакванта чи бета-частинки системи звукової сигналізації через блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, п'ятий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з першим входом системи звукової сигналізації, шостий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з третім входом блоку часової реєстрації, сьомий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з першим входом блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора, перший вихід блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з джерелом живлення, другий вихід блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з третім входом пікового детектора, другий вихід підсилювача зв'язаний з підсистемою звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів системи звукової сигналізації, вихід блоку індикації джерела живлення зв'язаний з другим входом блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора, а виходи джерела живлення зв'язані з системою звукової сигналізації, блоком індикації джерела живлення, персональним IBM-сумісним комп'ютером та 28561 6 друкуючим пристроєм. Новим у пристрої є те, що піковий детектор додатковим зв'язком з'єднаний з другим входом мікропроцесора через блок часової реєстрації, а у зазначеному блоці - відповідними каналами зв'язку через таймер та годинник реального часу з виходом зазначеного блоку часової реєстрації. Порівняльний аналіз технічного рішення, яке заявляється, із прототипом, дозволяє зробити висновок, що пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, відрізняється тим, що блок часової реєстрації, блок програмування порогових рівнів, блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, блок індикації подій радіоактивного розпаду, систему звукової сигналізації, джерело живлення, блок самотестування джерела живлення та пікового детектора, блок індикації розрядження джерела живлення та мікроконтролерний блок управління, при цьому до складу блоку часової реєстрації входять таймер та годинник реального часу, до складу системи звукової сигналізації входять підсистема звукової сигналізації кожного зареєстрованого гамма-кванта чи бета-частинки і підсистема звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів, причому другий вихід пікового детектора зв'язаний з першим входом блоку часової реєстрації додатковим зв'язком, вихід блоку часової реєстрації зв'язаний з другим входом мікропроцесора, третій вихід мікропроцесора з'єднаний з другим входом блоку часової реєстрації, перший вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з попереднім підсилювачем через блок індикації подій радіоактивного розпаду, другий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з формувачем імпульсів через блок програмування порогових рівнів, третій вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з третім входом мікропроцесора, четвертий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з блоком часової реєстрації та підсистемою звукової сигналізації кожного зареєстрованого гаммакванта чи бета-частинки системи звукової сигналізації через блок вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, п'ятий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з першим входом системи звукової сигналізації, шостий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з третім входом блоку часової реєстрації, сьомий вихід мікроконтролерного блоку управління зв'язаний з першим входом блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора, перший вихід блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з джерелом живлення, другий вихід блоку самотестування джерела живлення та пікового детектора зв'язаний з третім входом пікового детектора, другий вихід підсилювача зв'язаний з підсистемою звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів системи звукової сигналізації, вихід блоку індикації джерела живлення зв'язаний з другим входом блоку самотестування джерела 7 живлення та пікового детектора, а виходи джерела живлення зв'язані з системою звукової сигналізації, блоком індикації джерела живлення, персональним IBM-сумісним комп'ютером та друкуючим пристроєм, піковий детектор додатковим зв'язком з'єднаний з другим входом мікропроцесора через блок часової реєстрації, а у зазначеному блоці – відповідними каналами зв'язку через таймер та годинник реального часу з виходом зазначеного блоку часової реєстрації. Таким чином, пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, відповідає критерію корисної моделі «новизна». Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг.1 представлена конструктивно-компонувальна схема пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, на Фіг.2 показана схема роботи пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, при розміщенні його у полі гамавипромінювання. Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів містить (як варіант конструктивного виконання - див. Фіг.1 та Фіг.2) сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем (позиція 1), попередній підсилювач 2, формувач імпульсів 3, підсилювач 4, піковий детектор 5, аналого-цифровий перетворювач 6, мікропроцесор 7 та персональний IBM-сумісний комп'ютер 8 з друкуючим пристроєм (позиція 9). Конструктивно вихід сцинтилятору з фотоелектронним помножувачем (позиція 1) зв'язаний з персональним комп'ютером 8 послідовно через попередній підсилювач 2, формувач імпульсів 3, підсилювач 4, піковий детектор 5, аналого-цифровий перетворювач 6 та мікропроцесор 7. Вихід персонального IBMсумісного комп'ютера 8 конструктивно з'єднаний із входом друкуючого пристрою 9 (як друкуючий пристрій використовують або принтер, або будьякий інший пристрій з аналогічними функціями) (див. Фіг.1). Конструктивно перший вихід мікропроцесора 7 зв'язаний із другим входом пікового детектора 5, а другий вихід зазначеного мікропроцесора 7 зв'язаний із другим входом аналого-цифрового перетворювача 6. Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів додатково містить блок часової реєстрації 10, блок програмування порогових рівнів 11, блок 12 вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, блок 13 індикації подій радіоактивного розпаду, систему звукової сигналізації 14, джерело живлення 15, блок 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5. Конструктивно до складу блоку часової реєстрації 10 входять таймер 17 та годинник реального часу 18 (див. Фіг.1). Конструктивно до складу системи звукової сигналізації 14 входять підсистема 19 звукової сигналізації кожного зареєстрованого гаммакванта чи бета-частинки і підсистема 20 звукової сигналізації перевищення запрограмованих 28561 8 порогових рівнів (див. Фіг.1). Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів також містить блок 21 індикації розрядження джерела живлення та мікроконтролерний блок управління 22 (див. Фіг.1). Конструктивно другий вихід пікового детектора 5 зв'язаний з першим входом блоку часової реєстрації 10 додатковим зв'язком (позиція 23). Вихід блоку часової реєстрації 10 зв'язаний з другим входом мікропроцесора 7. Третій вихід мікропроцесора 7 з'єднаний з другим входом блоку часової реєстрації 10. Перший вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з попереднім підсилювачем 2 через блок 13 індикації подій радіоактивного розпаду, другий вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з формувачем імпульсів 3 через блок 11 програмування пороговых рівнів, третій вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з третім входом мікропроцесора 7, четвертий вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з блоком часової реєстрації 10 та підсистемою 19 звукової сигналізації кожного зареєстрованого гамма-кванта чи бета-частинки системи звукової сигналізації 14 через блок 12 вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, п'ятий вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з першим входом системи звукової сигналізації 14, шостий вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з третім входом блоку часової реєстрації 10, сьомий вихід мікроконтролерного блоку управління 22 зв'язаний з першим входом блоку 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5 (див. Фіг.1). Конструктивно перший вихід блоку 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5 зв'язаний з джерелом живлення 15, другий вихід блоку 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5 зв'язаний з третім входом пікового детектора 5. Другий вихід підсилювача 4 конструктивно зв'язаний з підсистемою 20 звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів системи звукової сигналізації 14. Вихід блоку 21 індикації джерела живлення конструктивно зв'язаний з другим входом блоку 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5. Конструктивно виходи джерела живлення 15 зв'язані з системою звукової сигналізації 14, блоком 21 індикації джерела живлення, персональним IBM-сумісним комп'ютером 8 та друкуючим пристроєм 9 (див. Фіг.1). Піковий детектор 5 додатковим зв'язком 23 з'єднаний з другим входом мікропроцесора 7 через блок часової реєстрації 10, а у зазначеному блоці (позиція 10) - відповідними каналами зв'язку через таймер 17 та годинник реальногочасу 18 з виходом зазначеного блоку часової реєстрації 10 (див. Фіг.1). Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, експлуатується (застосовується) таким чином. Попередньо виготовляється (збирається із конструктивних елементів) пристрій для 9 проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів (див. Фіг.1). Для цього спочатку на відповідних підприємствах промисловості виготовляють складальні одиниці пристрою (позиції 1-14, 15 та 16-22). Далі проводять з'єднання між собою зазначених складальних одиниць пристрою. Після виконання технологічний операцій по з'єднанню між собою відповідним чином складальних одиниць пристрою, зазначений пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, є готовим для використання, а саме, для аналізу та вимірювання іонізуючого випромінювання. Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється (див. Фіг.1 та Фіг.2), працює наступним чином. Попередньо вмикають мікроконтролерний блок управління 22 пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється (див. Фіг.1 та Фіг.2). При цьому зазначений мікроконтролерний блок управління 22 подає керівні сигнали, відповідно (див. Фіг.1): - з першого виходу - на вхід блоку 13 індикації подій радіоактивного розпаду; - з другого виходу - на вхід блоку 11 програмування порогових рівнів; - з третього виходу - на третій вхід мікропроцесора 7; - з четвертого виходу - на вхід блоку 12 вибору інтервалів та діапазонів вимірювань; - з п'ятого виходу - на перший вхід системи звукової сигналізації 14; - з шостого виходу - на третій вхід блоку 10 часової реєстрації; - з сьомого виходу - на перший вхід блоку 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5. При цьому керівний сигнал з сьомого виходу мікроконтролерного блоку управління 22 через блок 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5 подається на джерело живлення 15 і вмикає його в роботу пристрою. Отримавши з блоку управління 22 зазначений керівний сигнал, джерело живлення 15 видає живлення на входи, відповідно, системи звукової сигналізації 14, персонального IBM-сумісного комп'ютера 8 та друкуючого пристрою 9 (див. Фіг.1). Після виконання вищезазначених технологічних операцій по приведенню до робочого стану пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, який заявляється, піковий детектор 5 поміщають у поле гама-випромінювання (позиція 24 - див. Фіг.2). Потік 24 іонізуючого гама-випромінювання потрапляє також і на сцинтилятор з фотоелектронним помножувачем (позиція 1) (див. Фіг.2), за допомогою якого відбувається перетворення фізичної події (потоку 24) в 28561 10 електричний сигнал, що несе інформацію про енергетичний спектр випромінювання, та його активність (детектують частки радіоактивного розпаду, що приходять випадковим чином). Зазначена інформація про енергетичний спектр випромінювання, та його активність з сцинтилятора з фотоелектронним помножувачем (позиція 1) передасться на попередній підсилювач 2 (див. схему на Фіг.1). Мікроконтролерний блок управління 22, що зв'язаний першим виходом з блоком 13 індикації подій радіоактивного розпаду, через зазначений блок 13 подає вищезазначену команду на попередній підсилювач 2 щодо попереднього підсилення сигналу до рівня, достатнього для обробки одиночних імпульсів. В той же момент блок 13 здійснює заходи по індикації подій радіоактивного розпаду. Далі (на попередньому підсилювачі 2) здійснюється попереднє підсилення сигналу до рівня, достатнього для обробки одиночних імпульсів. Підсилений сигнал з попереднього підсилювача 2 передається на формувач імпульсів 3, який конструктивно використовується для оптимізації співвідношення «сигнал/шум» та, відповідно, досягнення оптимальної енергетичної роздільної здатності між каскадами попереднього та основного підсилення). У той же час мікроконтролерний блок управління 22, що зв'язаний другим виходом з блоком 11 програмування порогових рівнів, через зазначений блок 11 подає вищезазначену команду на зазначений формувач імпульсів 3. Отримавши командний сигнал формувач імпульсів 3, у свою чергу, виконує перетворення форми імпульсів до оптимальної з точки зору відношення і подає цей сигнал на вхід підсилювача 4. Підсилений (на підсилювачі 4) та сформований сигнал подається на перший вхід високошвидкісного пікового детектора 5, що фіксує амплітуду кожного імпульсу на час, достатній для захвату швидкодіючим аналого-цифровим перетворювачем 6. Водночас підсилений (на підсилювачі 4) та сформований сигнал подається з другого виходу зазначеного підсилювача 4 на вхід підсистеми звукової сигналізації перевищення запрограмованих порогових рівнів системи звукової сигналізації 14 (див. Фіг.1), при цьому (при перевищенні запрограмованих порогових рівнів сигналів) спрацьовує звукова сигналізація, яка сповіщає оператора про зазначене. Паралельно сигнал з високошвидкісного пікового детектора 5 (через додатковий зв'язок 23 - див. Фіг.1 та Фіг.2) подається на перший вхід блоку часової реєстрації 10 (який вже отримав керівну команду з мікроконтролерного блоку управління 22 на приведення до робочого стану), а безпосередньо у блоці 10 - на вхід таймеру 17 і вхід годинника реального часу 18. При цьому блок 12 вибору інтервалів та діапазонів вимірювання по команді з мікроконтролерного блоку управління 22 видає на блок часової реєстрації 10 команду щодо вимірювання періоду часу між попереднім та наступним (зареєстрованими) випадковими імпульсами та фіксації моментів між двома імпульсами (попереднім та наступним). 11 Таймер 17 виконує операції щодо вимірювання часу між попереднім та наступним (зареєстрованими) випадковими імпульсами. Годинник реального часу 18 по фронту вхідного сигналу фіксує моменти між двома імпульсами (попереднім та наступним) і видає дане значення часу на свій вихід, а далі, відповідно, на другий вхід мікропроцесора 7 (див. Фіг.1 та Фіг.2) (який також вже отримав з мікроконтролерного блоку управління 22 керівну команду на приведення до робочого стану). Водночас з початком роботи блоку часової реєстрації 10, починає працювати підсистема 19 звукової сигналізації кожного зареєстрованого гамма-кванта чи бета-частинки системи звукової сигналізації 14, яка по команді з блоку 12 вибору інтервалів та діапазонів вимірювань, починає сигналізувати/інформувати (звуком) оператора про надходження гамма-кванта чи бета-частинки. З виходу високошвидкісного пікового детектора 5, що фіксує амплітуду кожного імпульсу на час, достатній для захвату швидкодіючим аналого-цифровим перетворювачем 6, зазначений сигнал подається на перший вхід аналого-цифрового перетворювача 6 (див. Фіг.1). Аналого-цифровий перетворювач 6 перетворює інформацію про амплітуду вхідних імпульсів у цифровий вигляд, для подальшої обробки мікропроцесором 7 (дає змогу представити інформацію про амплітуду вхідних імпульсів у цифровому вигляді - з метою її подальшої обробки зазначеним мікропроцесором 7). Також мікропроцесор 7 видає сигнали скидання пікового детектора 5, таймера 17, годинника реального часу 18 (які входять до складу блоку часової реєстрації 10) та керування аналогоцифровим перетворювачем 6. Оброблений мікропроцесором 7 сигнал надходить на персональний IBM-сумісний комп'ютер 8, де фіксується інформація про енергію кожного розпаду та інтервал часу, що пройшов від попереднього. На персональному IBM-сумісному комп'ютері 8 здійснюється обробка отриманих результатів за допомогою певних програм та за спеціальними алгоритмами. Оброблена інформація подається до друкуючого пристрою 9 (причому як друкуючий пристрій 9 використовують або принтер, або будьякий інший пристрій з аналогічними функціями), де здійснюється переведення інформації електронного вигляду на паперові носії. Водночас із вищевказаним блок 21 індикації розрідження джерела живлення 15 контролює зазначене джерело живлення 15, і при його розрядженні видає інформацію на блок 16 самотестування джерела живлення 15 та пікового детектора 5, при цьому у весь час роботи пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів блок 16 контролює працездатність пікового детектора 5 (див. Фіг.1). У загальному вигляді технологічний процес проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів здійснюється шляхом 28561 12 послідовного виконання технологічних операцій, згідно з якими реєструють імпульси й час приходу кожної із часток радіоактивного розпаду, проводять обробку даних і з обліком отриманих тимчасових характеристик прихожих випадковим образом часток радіоактивного розпаду, проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів. При цьому 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, та проводять оцінку відхилення від класичного нестаціонарного Пуассонового процесу за отриманим значенням вищих моментів динамічного розподілу. На заключній стадії досліджень по вихідним даним проводять динамічний аналіз нестаціонарних радіаційних полів з обліком отриманих тимчасових характеристик прихожих випадковим образом часток радіоактивного розпаду та з урахуванням отриманих значень вищих моментів динамічного розподілу. Підвищення ефективності застосування пристрою для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів, у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок можливості одержання додаткової інформації, що визначить моменти приходу часток радіоактивного розпаду, і наступної обробки цієї інформації, забезпечити вимір нестаціонарних радіаційних полів і оцінити при цьому миттєві значення їхньої інтенсивності. Джерела інформації 1. Л. Яноши. Теория и практика обработки результатов измерений. Перевод с английского Н.П. Клепикова. 2-ое изд. - М: Мир, 1968. - 464с. (L. Janossy. Theory and Practice of the Evaluation of Measurements. Oxford, Oxford University Press, 1965.) 2. Патент Російської Федерації №2068184 С1, МПК 6 G 01 Т 1/29 - аналог. 3. Т. Андерсон. Статистический анализ временных рядов. Перевод с английского И.Г. Журбенко, В.П. Носко. Под ред. Ю.К. Беляева. М.: Мир, 1976. - 756с. (T.W. Anderson. The Statistical Analysis of Time Series. - N.Y. John Wiley & Sons. 1971.) - прототип. 13 28561 14
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for analyzing dynamic parameters of a unsteady radiation flux
Автори англійськоюZabulonov Yurii Leonidovych, Lysychenko Heorhii Vitaliiovych, Makarets Mykola Volodymyrovych, Revunova Olena Heorhiivna
Назва патенту російськоюУстройство для анализа динамических параметров нестационарного потока излучения
Автори російськоюЗабулонов Юрий Леонидович, Лисиченко Георгий Витальевич, Макарец Николай Владимирович, Ревунова Елена Георгиевна
МПК / Мітки
МПК: G01T 1/16, G01T 1/29, G01T 1/17
Мітки: радіаційних, динамічного, аналізу, пристрій, полів, нестаціонарних, проведення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-28561-pristrijj-dlya-provedennya-dinamichnogo-analizu-nestacionarnikh-radiacijjnikh-poliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для проведення динамічного аналізу нестаціонарних радіаційних полів</a>
Попередній патент: Баддя
Наступний патент: Плазмовий інсинератор
Випадковий патент: Спосіб підвищення ферментних реакцій і продуктивності телят-молочників