WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 


«физико-технический институт В.И.Витько, Г.Д.Коваленко, А.В.Мазилов ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ Препринт ...»

ХФТИ 92-27

Харьковский

физико-технический институт

В.И.Витько, Г.Д.Коваленко,

А.В.Мазилов

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

Препринт

Харьков - 1992

УДК 539.1.04.83

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЛИМИНЕСЦЕНТНиХ

ДЕТЕКТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ: Препринт ХФТИ 92-27

В.И.Вмтько, Г.Д.Коваленкоi А.В.Мазилов, - Харьков:

ХФТИ, 1992. - 7 с .

В работе приведены экспериментально измеренные характеристики териолимннесцентных детекторов ДТГ-4, изготовленных в институте Геохимии, ТЕЛДЕ, изготовленных в Рижском медицинском институте и ТЛД-500К, изготовленных в Уральском политехническом институте .

Исследованы зависимости чувствительности детекторов от времени использования, дозы и энергии гамма-излучения, температуры окружамщей среды и времени освещения .

Показана возможность использования детекторов для контроля радиационной обстановки в области малых доз .

Рис. 8, табл.2, список лит. - 8 назв .

Просим извинить за низкое качество печати, вызванное дефицитом полиграфических материалов .



Харьковский физико-технический институт (ХФТИ), 1992 .

1.ВВЕДЕНИЕ Для контроле; радиационной обстановки при работе ускорительных установок электронов используются детекторы различной конструкция и разного лдонцкпа дейсташ? .

Используемые детекторы должны обеспечить больную Точность в мироном диапазоне доз и энергий гамма-мзлучений, минимальные затраты времени и& обработку, удобство и простоту о эксплуатации .

Перечисленным iuae требованиям в наиболее полной мере удовлетворяют твердотельные дозиметры ионизнрукмих излучений, работающие на принципе измерения выхода терностинулировакной лииинесценции (ТСЛ) [2,2]. Терислюликесцентные дозиметры (ТЛ-детекторы) обладают ралом лостоинстя: иалые габариты датчика, высокая чувствительность, широкий диапазон измеримых доэ, длительность сохранения информации, независимость показаний о т электромагнитных к СВЧ-полей [3], возможность авте^.&тизации измерений .

Все перечисленные достоинства способствуют расширению применения ТЛ-дегекторсв а позволяет успешно решить «нэгие вопросы дозиметрии ионизирующих излучений. К их недостаткам следует отнести: неоператлвность контроля показаний дозиметра, потеря информации после считывавши, аддитивность показаний при облучении гамма- и кейтрочнмн излучениями .

Цель» настоЕфэй работы является исследование ост иных характеристик ТЛ-детекторов на основе JAF, изготовлениях а институте Геохииин (ДТГ-4) [4] и в Рнмскок иелицинскаа институте (ТЕЛДЕ) 5], и АдеОз, изготовленных в Уральском политехническом институте (ТЛЦ-5ООК) [о], з тех условиях, г которых предполагается их дальнейшее иеиользов&ние длл контроля радиационной обстановки при работе экспериментальных ускорительных установок .

. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК Т.И-ДЕТЕКТОРОБ

2.1 Сгбор м градуировка детекторов Для исследования были произвольно отобраны по 25

•тук 4 типа ТЕ-дэтекторов: ДТГ-4 диаметром 5мм» ДТГ-4 диаметром 3.5мн, ТЛД-500К диаметром 5км к ТВЛДБ диаметром 3,5ini. Градуировка детекгороа производилась в одинакоэих условиях с помоцьм источника гамма-излучения Со-60 на установке "Этэлог 1М", аттестованной по второму pasряду. Кзиереьия г.роводолись ча приборе ДТУ-01, разработчиком Ряясккм медицинским ин-тктутси .





В процессе гзхереник регистрировалось макекмальное зкачэчие гермовысвечивания при скорости нагрела ч°С о секунду. Облучение и измерение повторялось 5 раз, после чего определялось среднее значение выхода ТСЛ цля каждого детектора и для партии детекторов из 25 штук, В таблице 1*приведзно распределение чувствктелькости детекторов { максимальная величина ТСЛ, отн.ед. ) относытепьш среднего значения для партии .

Камненьик» разброс зафиксирован у детекторов ДТГ-4 Дйглегрои 5ми, намэольиий - у ТЕЛДЕ .

%Л Изменение чувствительности от вреяени Чуистьительность ТЛ-детекторов исследовалась с 1986 пс 19 год. Результаты приведен* на с и с Л Г В данном случае гриведены результаты, усредненные по 10-25 детекторам данного типа. На этом ае рисунке- приведены гезутле.'т аппроксимации экслерикектальгшх зн&чеиш эксьоненциальной функцией вида У=Уо *е:ср(-кх). Все кривые и данные нормированы так, чтобы аплроксииацнениая криаея проходкла через единчцу, Параметр к равен 0,23, 0.32, 0.-S7 у 0.34 год" для ТЕЛДЕ, ГЛД-500К, ДТГ-4 5мк и ДТГ-4 З.Ьым соответственно .

^Таблицы и рисунки помещена в Приложении .

Как следует из рисунка !, иссяедуеине дегэкгоры заметным образом потеряли свои чувствительность, которую не удалось восстановить отжигом при температуре 409°С для ДТГ-4 и ТЕЛДЕ и 800°С для ТЛД-500К .

Потеря чувствительности не зависит от количества циклов облучение-отжиг, т.е. со временен: происходит их "старение?, которое ранее отмечалось в работе [7] для детекторов на базе LiF. Форма хривой ТСЛ, записанная в разное время, практически не изменилась для описанных типов детекторов .

В таблице 2 показано изменение чувствительности через б месяцев детекторов ТЛД-500К (выборка 300 шт. Ь используемых для контроля радиационной обстановки .

Неодинаковое уменьшение чувствительности детекторов, произвольно отобранных из одной партии, требует проведения градуировки каждого детектора до и после экспозиции. Это особенно вавно для измерения в область малых доз, когда время экспозиции составляет несколько десяцев .

2.3 Зависимость ТСЛ от дозы На рисунке 2 представлена зависимость змхода ТСЛ от величины дозы для разного типа исследуемых детекторов .

Облучение проводилось на градуярсвочной лямейке "Эталон-1М" источником гажие,-излучения Со-60 .

Видно, что для всех типов ТЛ-детекторов сохраняется линейная зависимость измеряемой ТСЛ в широком диапазоне доз: от 0 0 0 5 (для ТЯД-500К от 0.001) до Ю Р .

2.4 Влияние температуры на показания ТЛ-детекторов На рисунке 3 представлена эавиошгость измеряемой ТСЛ от температуры окрз'жающей среды, прк которой предполагается использовать детектор*' .

Детекторы облучались цозой IP Облучение детекторов проводилось при -10°С, 0°С и -i-20°C .

Существенной зависимости показании детекторов от температуры а данном интервала не обнаргяено* 2,5 Зависимость показаний ТЛД-500К

- от времени освещения Зависимость выхода ТСЛ детекторов тчяа ТЛД-500К, облученных дозой IP, от времени их освещения приведена на рисунке 4 .

Из приведенных не. рисунке данных следует, что при освещенности ЗОООлк практически полная потеря информации происходит за 1000с .

С одной сторон» детекторы теряют накопленную информацию, как это следует из приведенных выше данных, а с другой - гернообработан.чые (отожмекные) детекторы при освещении способна накапливать некоторую информацию .

Так, освещение детекторов в течение 500с при освещенности ЗОООлк patносильно их облучению дозой до 10*30 мР .

Для детечтоуоы ДТГ-4 и ТЕЛДЗ. при указанной освещен-' лоети и времени освещения заметных изменений накопленной мнформещки не обнаружено .

2.5 Энергетическая зависимость чувствительности детекторов Зависимость чувствительности детекторов ТЛД-500К, изготовленных на основе А1гОз, и ДТГ-4 диаметром 5мм, изготовленных на основе LiF, от энергии гамма-квантов приведены на рисунке 5 .

Облучение детекторов проводилось с помощью источников гамма-излучения Со--60, Cs-137 и рентгеновской установки .

Значение максимальней энергии рентгеновского излучение раенллось 60 K S B. Детекторы при этом располагались в транспортной кассете, изготовленной из органического стекла толщиной 2ии. Излучение направлялось перпендикулярно поверхности детектора- На этом «е рисунке приведены расчетные криьые для LiF и А1гОэ» взятые из работы [31. " Экспериментально измеренный спектр рентгеновского излучения приведен на рисунке 6 .

Применение ТЛД-500К и ДТГ-4 без фичьтра приводит к зави«в1'ноиу значению дози в области энергий гамма-излучения меньше 100 кэВ по. отношения к гамма-излучению «сточнякоа Со-60 и Cs-137 .

3. КОНТРОЛЬ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

На рисунках 7 к 8 представлены измеренное ТЛ-дозкметрами распределения мощностей доз на территории одной из площадок ХФТК для двух случаев: в период работы ускорительных установок и в период профилактики .

Время экспозиции з каждом случае составляло около 100 суток. Дозиметры располагались в 100 точках. В каждом дозиметре находилось 4 ТЛ-детектора диаметром 5JJH, упакованные герметично .

Обработка результатов измерений проведена з соответствии с ГОСТ 11.002-73. Годность результата.-параллельного определения Xi устанавливалась о зависимости от степени его отклонения от среднего арифметического Х4 лз 4-х результатов параллельных определений.

Результат гараллелыюго определения признавался годным, если выполнялось условие:

J Xi - Х4 j h*Sr*X4, где Sr - относительно? сроднее квадратичное отклонение метода; о - нножитель, значение которого зависит от принятой доверительной вероятности и количества параллельных определений, по которым вычислено значение Х4 .

Линии уровней мощностей доз ( изолинии ) в зависимости от двух пространственных переменных построены с аспользованиек гладкого восполнения tсплайн-интерполяция) на прямоугольной сетке .

Процесс обработки состоял из 3-х основных этапов:

поиска изолинии, ее отслеживания и оформления. Вычисления проводились на ЭВМ ЕС-1057 .

Из приведенных на рисунках 7 и В данных следует, что при работающих ускорителях наблюдается увеличение среднего значения мощности дозы до 30 UKP/V ка отдельных участках промллощаики .

В период профилактики в районе распелокекия ускорителей ЛУЭ-2000 и ЛУЭ-300 наблюдается незначительное превышение среднего уровня, равного 14 мкР/ч над фоновым ( 12 нкР/ч). Это небольшое превышение можно объяснить наличие» наведенной активности на конструкциях ускорителя и защиты .

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Результаты исследований, лрозеделкых в данной работе, позволяют сделать вывод о возможности использования ТЛ-детекторов для контроля радиационной обстановки, в том числе и в области малых доз .

При этом необходимо учитывать энергетическую зависимость показаний детекторов, а, главное, - изменение чувствительности детекторов от времени. Последнее обстоятельство играет особенно существенную роль и может вносить основной вклад в ошибку измерений при обработке результатов .

Для устранения В Л И Я Н И Я освещенности на показания детекторов ТЛД-500К необходимо использовать светонепроницаемые кассеты при осуществлении индивидуальной дозиметрии и дозиметрия окружающей среды, а измерение ТСЛ проводить при освещенности ЗООлк и менее .

В заключение сччтаен CDOHM Д О Л Г О Й поблагодарить Порятук B.C., Медведкову Ю.Д., Затслоку А.П. и Усачеву Л.А. за помощь при облучении и измерении ТЛ-дозиметров .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Н.Франк, В.Штольц. Твердотельные дозиметры ионизирующих излучений. М.« Атомиздат, 1973, 432с .

2. Е.А.Некиро, Д.Я.Губатовг, Г.Ш.Балсде. Региональная система индивидуального дозиметрического контроля на основе ТЛД. М.; Энергоатоииздгт,, 1987, 126с .

3. В.И.Лунев, С.А.Ташкун. Б.М.Яковлев. Универсальное использозание термолюмикесцентных дозикетров при дозиметрических нзыеренкях в прямых пучках и полях рассеянного излучения электронных ускорителей. Томск, изд .

6 .

Томского политехнического институт*, 1994, П 7 с

4. А.И.Непомнящих, С.Н.Мироненко, Г.П.Афонин, А.И.Селявко. Монокристаллические детекторы на основе фтористого лития//Атомная энергия, 1985, т.66, в.4, с.257-259 .

5. Е.А.Немиро, Д.Я.Губатова, А.А.Зе/лшнис и др .

Дозиметрическая система ТЕЛДЕ к возможности ее применения в клинической дозиметрии. /F.• Люминесцентные приемники и преобразователи рентгеновского иглучения. М., 1974, с.101-106 .

6. М.С.Аксельрод, B.C.Кортов, И.И.Мильман и др .

Профилированные легированные углеродом монокристаллы окиси алюминия для термолюминесцентных дозиметрических детекторов// Изв. АН СССР, сер. физическая, 1988, т.52, N10, с.1981-1984 .

7. И.А.Парфианович, Е.П.Алексеева, Г В.Соцердотова .

Влияние "старения" фторида лития на его дозиметрические свойства. Материалы 3 Всесоюзного симпозиума по люминесцентным приемникам и преобразователям рентгеновского излучения. ВНИИ люминофоров, Ставрополь, 1930, с.106-111

8. В.Т.Головачик, В.Н.Лебедев, А.В.Санников, Е.Г.Спиров. Интерпретация результатов, полученных в международном сличении индивидуальных дозиметров!

Препринт 8S-123, ИФВЭ, 1989, 13с .

Препринт поступил в редакцию 22.05.92 .

Приложение ТСЛДЕ 10-1-• UJ X о u X.л 10-1

–  –  –

Рнс.1 Зависимость чувствительности ТЛ-детектороз от временя. Сплошные линии - аппроксимация экспериментальных результатов функцией вида Y=Yo*exp(-kxj Разброс детектор!» ЙО чуистпителыюсти. Таблиц* 1

–  –  –

Рис.5 Энергетическая эавмеихость чувствительности для детекторов ТЛД--500К н ДТТ-4 диаиетрок омм .

: теоретическая зависимость для А1г0з;

—_ — „ —. тссретическая зависимость для LiF;

Io - величина ТСЛ после облучеииг; Со-60 / .

••

–  –  –

Рис.8 Распределение мощностей доз а период профилактики ускорительных установок:

2 - 1 2 мкР/ч; 3 - 1 4 мкР/ч;

А - электростатический ускоритель ионов ЭСУВИ;

Б - ускоритель электронов ЛУЭ-300;

В - ускоритель электронов ЯУЭ-2000 Валерий Иванович Витько, Григорий Дмитриевич Коваленко, Александр Валентинович Мазилов

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЛИНИНЕСЦЕНТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

Ответственный эа выцуск Л.М.Ракивненко Редактор, корректор Т.И.Бережная Подписано в печать 05.05.92. Формат 60x84/16. Бум.лисч.РГ .

Офсетн.печ. Усл.п.л. 0,9. Уч.-изд.л. 0,7. Тираж 100 .

Заказ Е292. Цена I р. 40 к. Индекс 3624 .

Харьковский физико-технический институт .

3I0I08, Харьков, ул.Академическая,1 I p. 40 к. Индекс 3624




Похожие работы:

«ПРИВОДНЫЕ РАЗМАТЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА С АВТОМАТИЧЕСКИМ РАЗЖИМОМ РУЛОНА МОДЕЛИ ПРУ2015 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Барнаул 2015 г. СОДЕРЖАНИЕ 1.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ 1.1. Назначение и область применения. 1.2. Технические характеристики. 1.3.Состав разматывающего устройства. 1.4. Устройство и работа разматывающего устройства...»

«В.И. Матюхин, М.С. Корытов ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖНОЙ СВАРКИ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) В.И. Матюхин, М.С....»

«МЕЖ ГОСУДАРСТВЕННЫ Й СОВЕТ ПО С ТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC) ГОСТ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 31986СТАНДАРТ Услуги общественного питания МЕТОД ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО П...»

«ком II И ГГ1'Ч|,11Ч c.f t:.1:lono: U 1'ttrUflOH tUft" till" НГШ СЕНАТ SENAT fXJ. LTD Компания "СЕНАТ"одна из ведущих производителей в России накладных и врезных замков повышенной секретности и надежности. Постоянный участник Российских и международных выставок. Продук...»

«ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ Distr. РАМОЧНАЯ КОНВЕНЦИЯ GENERAL ОБ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА FCCC/SBSTA/2002/12 23 August 2002 RUSSIAN Original: ENGLISH ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ ПО НАУЧНЫМ И ТЕХНИЧЕСКИМ АСПЕКТАМ Семнадцатая сессия Дели, 23-29 октября 2002 года Пункт 10 предварительной...»

«OOO “СИГМА-ИС” Руководство по эксплуатации САКИ.425513.207 РЭ АСБ “Рубикон” ППК-Т Рубикон Руководство по эксплуатации САКИ.425513.207 РЭ Редакция 1 07.06.2012 ©2008.2012 ООО "СИГМА-ИС" http://www.sigma-is.ru АСБ “Рубикон” ППК-Т Рубикон. Руководство по эксплуатации Оглавление 1 Описание и работа 1.1. НАЗНАЧЕНИЕ 1.2. ТЕХНИЧЕСКИ...»

«ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ Мы признательны вам за приобретение продукции нашей компании и рады приветствовать во всемирном клубе любителей техники Polaris. Обязательно посетите наш веб-сайт www.brandtpolaris.ru, чтобы узнать о последних новостях, новых продуктах, предстоящих событиях, возможности карьерного роста и многое друго...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР МИНИСТЕРСТВО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА СССР С АН И ТАРН Ы Е П РАВИ ЛА ДЛЯ БЕРЕГО ВЫ Х РЫ Б О О БР А Б А Т Ы В А Ю Щ И Х ПРЕДПРИЯТИЙ МОСКВА-1983 блуза С н т р ы п а и а для б р г в х р б о р б т в ю и п е п и т й аиане рвл ееоы ыоб...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.