Прототип измерителя импульсной дозы бетатрона

Размещено на Allbest.ru

Прототип измерителя импульсной дозы бетатрона

A prototype of the meter pulse dose of the betatron

Одним из важнейших приоритетов стоящих перед государством является обеспечение национальной безопасности, которая выражается в противодействии преступной и в особенности террористической деятельности, защиты конституционных прав и свобод граждан, выполнение предупредительных мер в целях обеспечения безопасности[1]. Согласно статье №3 Федерального закона «О безопасности», одним из основных видов обеспечения безопасности является организация научной деятельности в сфере обеспечения безопасности. Таким образом, разработка технологий способствующих предотвращению организованной преступной и террористической деятельности являются приоритетными направлениями научной деятельности.

Важной задачей обеспечения безопасности на территории Российской Федерации и других государств является контроль за перемещением грузов и товаров в целях обнаружения и задержания грузов и товаров, которые запрещены законодательством РФ к ввозу на территорию Российской Федерации, таких как: наркотические, ядовитые, взрывчатые, радиоактивные вещества. [закон о госгранице]

Комплексы цифровой рентгенографии играют важную роль в местах досмотрового контроля. Отличительной особенностью таких комплексов является высокая информативность. Рентгенографических контроль реализуется путем визуализации внутренней структуры контролируемого объекта с возможностью идентификации инородных объектов, подлежащих обнаружению и изъятию. В качестве мощного источника ионизирующего излучения для досмотра крупногабаритных излучений используют линейные ускорители и бетатроны. Особенностью использования бетатронов в качестве источников излучения при проведении досмотрового контроля является компактность, малый вес и низкая стоимость производства.

В досмотровых комплексах широко применяется метод двухэнергетической рентгенографии или другими словами метод дуальной энергии. Данная методика позволяет разделить вещества на определенные группы согласно значения их атомного номера Z. Метод дуальной энергии обладает одним существенным недостатком- высокий уровень флуктуации импульсов, тем самым, следующие друг за другом импульсы могут отличаться по величине на 40%, что приведет к искажению выходных данных. Уровень флуктуации оценивается среднеквадратичным показателем отклонения данных (СКО). Допустимым отклонением является менее 8%.

Вопрос частичного уменьшения значения среднеквадратичного показателя отклонения решается нормировкой отсчетов линейки на величину импульсной дозы бетатроны. На данный момент в Томском политехническом университете в Института неразрушающего контроля ведется разработка данного прибора.

Прототип измерителя импульсной дозы был спроектирован путем создания электрической схемы с использованием фотодиода. (Рис. 1) Были проведены опыты по оценке радиационной стойкости данной схемы. В качестве источника ионизирующего излучения была использована кобальтовая пушка.

Рис. 1. Прототип измерителя импульсной дозы бетатрона.

Фотодиод был помещен в выходном окне коллиматора. Электрическая схема была помещена таким образом, чтобы пучок излучения не проходил через нее. На начальном этапе мощность дозы у выходного окна составила 6. 7 ? 10 рад

Размещено на Allbest.ru

. На фотодиод, освещаемый источником света, подали напряжение питания равное 4 В. Микроамперметром был измерен ток, протекающий через фотодиод, который составил 32мкА. При увеличении мощности дозы ток начал падать. Зависимость падения тока, протекающего через фотодиод, при увеличении дозы показано ниже. (Рис. 2.)

Данный эксперимент указал на неустойчивость фотодиода к радиации. Планируется дальнейшее проведение работ по устранению влияния радиации на пропускную способность фотодиода и создания прототипа измерителя импульсной дозы бетатрона.

Литература

измеритель доза бетатрон

О безопасности[Текст]: федеральный закон от 28. 12. 2010 N 390-ФЗ (ред. от 05. 10. 2015) //Собрание законодательства. -2010.

О Государственной границе Российской Федерации[Текст]: Закон РФ от 1 апреля 1993 г. N 4730-I (с изменениями и дополнениями) // Собрание законодательства. - 1993.

Касьянов С. В., Ковалев М. К. Применение бетатрона с дуальной энергией для комплекса досмотрового контроля. // Современная техника и технологии, 2012. -№20- С. 91-92.

Затонов, И. А. Измеритель импульсной дозы бетатрона [Электронный ресурс] / И. А. Затонов; науч. рук. М. М. Штейн //Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность: сборник трудов V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 25-29 мая 2015 г. : в 2 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). -Т. 1. - [266-269]. - Заглавие с титульного экрана. - Свободный доступ из сети Интернет. - Adobe Reader.

Размещено на Allbest.ru