Дозиметр Радэкс 1706

Дозиметр Радэкс 1706

***Время непрерывной работы соответствует указанному при использовании элементов питания емкостью не менее 1350 мАч и заводских настройках (порог 0,3 мкЗв/час, режим наблюдения, звонок включен, вибросигнал отключен).

• дозиметр «Радэкс 1706»;
• 2 батареи ААА;
• упаковка;
• инструкция по применению;
• гарантийный талон.

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Экология Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений

Радиоактивные излучения не воспринимаются органами чувств. Эти излучения бывают обнаружены (детектированы) при помощи приборов и приспособлений, работа которых основана на физико-химических эффектах, возникающих при взаимодействии излучений с веществом. В практике наиболее употребительны ионизационные детекторы излучений, которые измеряют непосредственно эффекты взаимодействия излучения с веществом -ионизацию газовой среды (ионизационные камеры, пропорциональные счетчики и счетчики Гейгера-Мюллера, а также коронные и искровые счетчики). Другие методы предусматривают измерение вторичных эффектов, обусловленных ионизацией, фотографический, люминœесцентный, химический, калориметрический и др.

Рисунок 17. Схема устройства газоразрядного счетчика 1 – анод, 2 – катод.

Газоразрядный счетчик (рис. 17) представляет собой стеклянный или металлический баллон с двумя электродами – внешним (катод) и внутренним (анод). Катодом является или металлический баллон, или проводящий слой, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного баллона. Анодом служит тонкая металлическая проволока, натянутая внутри баллона вдоль его оси. Счетчик обычно наполнен специальной смесью газов под давлением 100 мм рт. ст. Когда газ внутри счетчика не ионизирован ядерными частицами, несмотря на приложенное к нему напряжение, ток между его электродами не протекает. Как только газ внутри счетчика будет ионизирован попавшими в него ядерными частицами, в цепи счетчика появится электрический ток. Источником ионизации газа бывают гамма-, альфа- и бета-лучи, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения. Для работы счетчика используется такой режим, при котором ток в цепи счетчика пропорционален числу ионизирующих частиц. Этот режим принято называть «областью Гейгера» и используется для работы газоразрядных счетчиков. Последовательно со счетчиком включается сопротивление порядка 1 – 10 мОм, являющееся нагрузкой, с зажимов которого снимаются импульсы напряжения. Частота следования импульсов пропорциональна числу частиц, вызывающих ионизацию. Газоразрядный счетчик воспринимает ядерное излучение и превращает его в электрические импульсы. Эти импульсы попадают в регистрирующее устройство. Количество поступающих импульсов характеризует степень радиоактивности.

В практике применяют разнообразные типы счетчиков, которые реагируют на различные излучения. Οʜᴎ рассчитаны на разное рабочее напряжение, имеют различный срок службы, исчисляемый миллионами импульсов, а также разные размеры – длину и диаметр. Счетчик Гейгера-Мюллера (газоразрядные счетчики) конструктивно мал, чем отличаются от пропорциональных счетчиков цилиндрического и торцового типов.

Счетчик Гейгера-Мюллера, газоразрядный прибор для обнаружения и исследования различного рода радиоактивных и др. ионизирующих излучений: α- и β-частиц, γ-kвантов, световых и рентгеновских квантов, частиц высокой энергии в космических лучах и на ускорителях. Гамма-кванты регистрируются счетчиком Гейгера-Мюллера по вторичным ионизирующим частицам — фотоэлектронам, комптоновским электронам, электронно-позитронным парам; нейтроны регистрируются по ядрам отдачи и продуктам ядерных реакций, возникающим в газе счётчика. Основное отличие его состоит в том, что внутренний объем счетчика Гейгера наполнен инœертным газом при пониженном давлении, а работа осуществляется в области Гейгера, ᴛ.ᴇ. в режиме самостоятельного газового разряда.

Чаще всœего применяют счётчики с максиально расположенными цилиндрическими электродами: внешний цилиндр – катод, тонкая нить, натянутая вдоль его оси, – анод (рис. 18). Электроды заключены в герметически замкнутый резервуар, наполненный каким-либо газом до давления 13-26 кн/м 2 (100-200 мм pm. ст.). К электродам счётчика прикладывается напряжение в несколько сот в. На нить подаётся знак + через сопротивление R (рис. 19).

Рисунок 18. Схема стеклянного счётчика Гейгера-Мюллера:

1 – герметически запаянная стеклянная трубка; 2 – катод

(тонкий слой меди на трубке из нержавеющей стали);

3 – вывод катода; 4 – анод (тонкая натянутая нить).

Рисунок 19. Схема включения счётчика Гейгера-Мюллера.

В случае если в рабочем объёме счётчика нет свободных электронов, электрический разряд в нём не возникает. При попадании в счётчик ионизирующей частицы в газе образуются свободные электроны, которые движутся к положительно заряженной нити. Вблизи нити напряжённость электрического поля велика и электроны ускоряются настолько, что начинают, в свою очередь, ионизовать газ. В результате по мере приближения к нити число электронов лавинообразно нарастает. Возникает вспышка коронного разряда и через счётчик течёт ток. При достаточно большом R (10 8 —10 10 W) на нити скапливается отрицательный заряд и разность потенциалов между нитью и катодом быстро падает, в результате чего разряд обрывается. После этого чувствительность счётчика восстанавливается через 10 -1 –10 -3 сек (время разрядки ёмкости С через сопротивление R). Такое большое время нечувствительности неудобно для многих применений. Ввиду этого несамогасящиеся счётчики, в которых гашение разрядов обеспечивается сопротивлением R, были вытеснены самогасящимися счётчиками (предложены Тростом), которые к тому же более стабильны. В них благодаря специальному газовому наполнению (инœертный газ с примесью сложных молекул, к примеру паров спирта͵ и небольшой примесью галогенов – хлора, брома, иода) разряд сам собой обрывается даже при малых сопротивлениях R. Время нечувствительности самогасящегося счётчика

10 -4 сек. Время, в продолжение которого счетчик способен регистрировать частицы (кванты) раздельно, характеризует его разрешающую способность. Сегодня самогасящиеся счетчики, обладающие высокой эффективностью счета полностью вытеснили несамогасящиеся.

Электрические импульсы во внешней цепи, возникающие при вспышках разряда в счетчике Гейгера-Мюллера, усиливаются и регистрируются электромагнитным счётчиком или пересчётной схемой. Под эффективностью счетчика понимают процентное отношение числа зарегистрированных импульсов к общему числу частиц (квантов), попавших за тот же отрезок времени в рабочий объем счетчика.Эффективность определяют путем измерения радивктивных препаратов с известной активностью (эталоном).

Счетная характеристика выражает зависимость скорости счета (числа имп/мин) от напряжения, приложенного к счетчику. Область напряжении, в которой устанавливается постоянство скорости счета в единицу времени, получила название «плато счетчика». На рис. 20 приведена счётная характеристика счетчика Гейгера-Мюллера – зависимость числа N регистрируемых в единицу времени импульсов от приложенного к счётчику напряжения V. Рабочий участок характеристики (плато) имеет протяжённость от нескольких десятков в до нескольких сот V. На плато число отсчётов практически равно числу ионизующих частиц, попадающих в счетчик. Чем больше протяженность и меньше наклон плато, тем лучше счетчик. В самогасящихся счетчиках протяженность плато достигает 200-300 В, наклон плато 3-5% для торцовых и 12-15% для цилиндрических счетчиков на каждые 100 В. Рабочее напряжение обычно выбирают на расстоянии 1/3 от начало плато.

Рисунок 20. Счётная характеристика счётчика Гейгера-Мюллера.

V – начало счета; Vа – V_в – плато счетчика.

Счетчики Гейгера-Мюллера применяются для регистрации всœех видов излучений, но чаще для бета- и гамма излучений. Счетчики для регистрации гамма излучения имеют некоторую особенность в конструкции. Регистрация гамма-излучения возможна в результате выбивания вторичных электронов из катода счетчика на основе известных трех механизмов воздействия этого излучения с веществом: фотоэффекта͵ комптонэффекта͵ образования электронно-позитронных пар.

Вторичные электроны (фотоэлектроны, электроны отдачи, электронно-позитронные пары), попадая в чувствительный объем счетчика, вызывают газовый разряд (ударную ионизацию), который и регистрируется радиометрическим устройством. В силу того что γ-кванты слабо поглощаются веществом, эффективность гамма — счетчиков очень мала и не превышает 1%.. Для повышения эффективности счета γ -квантов стенки гамма-счетчиков делают из материалов с большим атомным номером и более толстыми (с учетом величины максимального пробега вторичных электронов в данном веществе). Промышленные гамма-счетчики, как правило, цилиндрические и имеют стеклянные стенки. Катодом у них служит напыленный на внутреннюю поверхность стекла слой графита͵ меди, никеля или вольфрама. Наполнитель-смесь аргона и паров спирта. В практической работе применяют счетчики: ГС, МС-4, МС-6, МС-17, ВС-7, ВС-9 и др., длина и диаметр которых варьируют в широких пределах — от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

Отдельную группу составляют так называемые галогенные счетчики, у которых в качестве гасящего компонента применяют галоиды. Добавка незначительного количества (>0,1%) таких двухатомных газов, как Сl₂, Вr₂, I₂, к неону или аргону резко снижает начальный потенциал «зажигания» самостоятельного разряда и делает эти счетчики самогасящимися. Низкое рабочее напряжение (300-400 В) позволяет применять галогенные счетчики для измерений в нестационарных полевых условиях. В качестве источника питания можно использовать сухие батареи. Преимущество галогенных счетчиков состоит еще и в том, что срок их службы практически не ограничен, так как «гашение» разряда не связано с диссоциацией молекул галоида. При этом галогенные счетчики имеют и существенный недостаток – короткое плато счетной характеристики (>80 В) с большим наклоном (12-15% на 100 В). Это ограничивает применение галогенных счетчиков для точных измерений радиоактивных образцов.

Сегодня промышленность выпускает несколько типов галогенных счетчиков: СИ-1Г, СИ-1БГ, СИ-ЗБГ, СБТ-7 и др.

ЛАМПЫ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

К данному виду приборов относят источники, рабочее давление газа в колбах которых составляет от 3х104 до 106 Па. Повышенное давление газа позволяет повысить уровень создаваемого светового потока, но при этом, предъявляет особые требования к материалу и конструкции колб.

РТУТНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Наиболее распространёнными приборами данного вида являются устройства типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные). Зажигание таких световых источников осуществляется с применением специальных пусковых устройств, создающих высоковольтные импульсы.

Основными конструктивными элементами приборов типа ДРЛ являются:

• колба из стекла высокой прочности;
• цоколь с резьбой для вкручивания в электрический патрон;
• кварцевая горелка;
• электроды (главные и дополнительные).

Горелка дуговой ртутной лампочки представляет собой высокопрочную стеклянную герметично запаянную трубку, расположенную внутри общей колбы. Внутри горелки под давлением находится аргон с ртутными парами.

В горелке может быть два или четыре электрода, во втором варианте два из них — основные, два других играют роль дополнительных. Наличие дополнительных электродов обеспечивает более лёгкое зажигание дуги и стабильное её горение.

Розжиг ДРЛ до номинальной яркости происходит в течение некоторого времени, которое зависит от температуры окружающего воздуха и может достигать нескольких минут после включения.

Применяются дуговые ртутные лампочки для наружного освещения либо для освещения больших производственных помещений — цехов, складов и т. п.

НАТРИЕВЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Излучающей средой приборов этого типа являются пары натрия. Отличительная характеристика натриевой газоразрядной лампы — яркий оранжево–жёлтый цвет свечения. Такой цвет обладает преимуществами в условиях тумана или задымлённости, поэтому широко применяется для уличного освещения.

Самый распространённый представитель источников света этой категории — газоразрядная лампа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая).

Натриевая лампа подобно ртутной содержит две колбы — внешнюю и внутреннюю, являющуюся горелкой. Стекло горелки изготовлено из оксида алюминия.

Технические характеристики:

Содержит два газоразрядных счетчика Бета-2.

Для регистрации импульсов счетчиков используется двухканальный регистратор. Окно первого счётчика открыто для прохождения бета-излучения, а окно второго закрыто алюминиевым фильтром.

Оба счётчика имеют близкую чувствительность по ?гамма-излучению. После калибровки гамма-чувствительности обоих счётчиков путём вычитания показаний второго из показаний первого можно значительно уменьшить влияние гамма-фона на результат измерения плотности потока бета-излучения.

Содержит два газоразрядных счетчика Бета-2М и один счетчик Гамма-1-1 (аналог СИ-34Г).

Для регистрации импульсов счетчиков используется двухканальный регистратор. Первый канал регистратора предназначен для измерения низких уровней МАЭД (счетчики Бета-2М), а второй канал — для высоких уровней МАЭД (счетчик Гамма1-1).

При высоких уровнях МАЭД для защиты высокочувствительных счётчиков первого канала напряжение питания на них автоматически уменьшается до 200В, а на счётчиках второго канала увеличивается с 200В до 400В. При снижении МАЭД ниже установленной границы всё происходит наоборот.

Блок содержит два газоразрядных счетчика (Бета-2 и Бета-2М).

Для регистрации импульсов счетчиков используется двухканальный регистратор. Окно счётчика Бета-2 открыто для прохождения бета-излучения.

При измерении МАЭД гамма-излучения можно зафиксировать появление дополнительного бета- излучения, а при необходимости — измерить его плотность потока.

В блоке детектирования альфа-излучения применён самый новый отечественный торцевой избирательный газоразрядный счётчик СИ9А-М, работающий на коронном разряде с напряжением питания 500В и площадью входного окна 7,5 см 2 .

Позволяет регистрировать альфа-частицы с эффективностью 24-32% на фоне гамма-излучения с мощностью до 0,3 Зв/ч.