Оценка эффективности работы счетчика

Стабильность работы детектора достигается, когда рабочее напряжение U_p на его электродах отвечает участку плато. Плато детектора характеризуется двумя параметрами: шириной-L и наклоном - α. Ширина плато L = (Uз-U₂) выражается в вольтах. Наклон плато - α. находят как относительное приращение средней частоты импульсов в конце плато, приведенное к стандартной ширине плато L_ст=100В:

 

 

где ; ;

 

N₂ и N₃ – средние частоты импульсов при напряжениях на детекторе соответственно U₂ и U_3. Для детекторов высокого качества величина α не превышает 1-2% на 100 В.

При неизменной интенсивности излучения частота импульсов, измеренная в разные промежутки времени, колеблется около среднего значения N. Колебания частоты импульсов, так называемые флюктуации, связаны со статистическим характером радиоактивного распада и также зависит от метода регистрации излучения.

Оценкой точности измерений может служить величина относительной флюктуации, рассчитанной по экспериментальным данным – _. Расчет величины проводится следующим образом. При неизменной интенсивности излучения проводится n измерений частоты импульсов (N_i), определяется среднее значение числа импульсов и абсолютное значение флюктуации Δ_i i-того замера. Среднее значение частоты импульсов рассчитывают по формуле:

 

 

Абсолютное отклонение частоты, полученной при I – том измерении от среднего значения (абсолютную флуктуацию)

 

 

После этого рассчитывают среднеквадратичное отклонение σ:

 

 

и, наконец, относительную величину флуктуации:

 

 

 

Практическая часть.

 

 

УCТАНОВКА И ПРИБОРЫ

 

Установка состоит из высоковольтного блока питания -БПВН-600-12, блока детектирования - Д - счетчика Гейгера-Мюллера типа СТС-5; усилителя импульсов и пересчетного устройства - Р типа PS-2000, источника излучения постоянной интенсивности – ε (рис.1).

На лицевой панели БПВН-600-12 расположены тумблер включения сетевого питания ("Вкл."), цифровое табло для контроля величины высокого напряжения ("высокое напряжение"); регулятор высокого напряжения, подаваемого на детектор ("Рег. В.Н).

С газоразрядного счетчика излучения электрические импульсы поступают на усилитель и пересчетное устройство Р8-2000. На лицевой панели RS-2000 расположены тумблер включения (выключения) сетевого питания ("Вкл"); кнопки режима проверки правильности работы ("Пров"), режима регистрации импульсов от датчика излучения ("Раб"), времени измерения ("Экспозиция, с"), запуска пересчетного устройства ("Пуск") и индицирующих эти режимы светодиодами. При нажатии кнопки "Экспозиция" устанавливается время измерения в секундах, при этом загорается соответствующий светодиод (10, 50, 200, или 1000 с).

Примечание: PS-2000 рассчитано на регистрацию 99999 импульсов. При превышении этой величины произойдет остановка счета и загорится светодиод "Переполнение"(2-5-2). В этом случае необходимо уменьшить экспозицию и по­вторить измерение.

Результат измерения в импульсах считывается с цифрового табло.

 

В данной лабораторной работе используются портативные дозиметры ДБГ-0.75 («Эксперт»), RSM 100 или иные приборы подобного типа. В этих дозиметрах имеются от 2 до 4 счетчиков Г-М, что позволяет измерять эквивалентные мощности γ, β – излучений и плотность потока β – частиц. Приборы эти имеют следующие характеристики:

1. Диапазон измерений мощности излучений

P_H = (0.1-500) мкЗв/час ≈ (10-5·10⁴) мкР/час

Энергия регистрируемых частиц

γ –фотоны Е_γ= (0,1-2) МэВ; β-частицы Е_β =(0,15-3) МэВ.

2. Измерение плотности потока β – частиц

N_β = (0,3-500) частиц/см² сек.

Интенсивность β-излучения принято измерять числом β-частиц, пронизывающих единичную площадку в единицу времени. В таких единицах проградуирован и дозиметр при фиксации β-излучений.

Относительная погрешность приборов при измерении Р_н:

δР_н = ±30%.

Поясним, как импульс счетчика преобразуются в показания дозы мощности излучений.

Доказывается, что при неизменной мощности излучений скорость счета импульсов пропорциональна мощности излучений (измеряемой дозе). На этом принципе основывается измерение дозы мощности радиации.

Как только в счетчике возникает импульс, сигнал этот передается в блок пересчета, где фильтруется по длительности, амплитуде, суммируется и результат передается на дисплей счетчика в единицах дозы мощности.

Соответствие между скоростью счета и измеряемой мощностью, т.е. градуировка дозиметра производится на заводе по известному источнику радиации Сs¹³⁷

В качестве источника излучения S используется радионуклид стронций-90 с энергией бета-частиц 0,54 МэВ, который размещен в блоке детектирования.