Техника регистрации диаграмм в радиометрии

Аппаратура состоит из скважинного прибора и наземной панели, установленной в станции. Скважинный прибор в методах, изучающих естественное излучение г.п. (ГМ, ГМ-С) содержат детектор (счетчик) γ-квантов и электронную схему, помещенные в прочных кожух. Скв прибор в методах, изучающих иск излучение (ГГМ-П, ГГМ-С, ННМ, НГМ, ИННМ) содержит источник излучения γ-квантов или n и счетчик γ-квантов или n + эл схему.

Счетчики излучения характеризуются определенной эффективностью. Под эффективностью ef понимается отношение числа импульсов, зарегистрированных на выходе счетчика к числу γ-кв или нейтронов, попавших в рабочий объем счетчика в единицу времени.

· Источники γ-излучений (ГГМ-П и ГГМ-С)

⁶⁰Co, ¹³⁷Cs – жесткое γ-излучение (Е=0.66-1.33); ¹⁷⁰Tm, ⁷⁵Se, ²⁰³Hg – мягкое γ-излучение (Е=0.16-0.27)

· Источники n

1. Стационарные n методы: ампульные n источники. С помощью источников получаем быстрые n. Источник: порошковая смесь радиоактивного вещества (Ро, Ra, Pu) и мишень (Ве, В). Самопроизвольный распад рад вещества сопровождается α-излучением. Ро-Ве: 4He2+9Be4à12C6+1n0+γ, Е_n=11МЭВ Используют и Ra+B, Pu+Be. Мощность источника определяется кол-вом образовавшихся α частиц.

2. Импульсные n методы: импульсный генератор n, основной элемент – ускорительная трубка. 2H1+3H1à4He2+1n0, Е_n=14МЭВ.

· Индикаторы (счетчики) γ-излучения: газоразрядные (ef = 2-3%) и сцинтилляционные (ef = 20-30%)

· Индикаторы n: пропорциональные(ef = 8%) и сцинтилляционные.

Газоразрядный (Гейгера-Мюллера).

Счетчик – цилиндрический стеклянный баллон, заполненный под пониженным давлением смесью инертных газов (Ar, Ne) или паров высокомолекулярных органических соединений (спирт), т.е. счетчик – конденсатор. Внутри счетчика – нить (Wo, Fe) – анод, а внутренняя поверхность цилиндра (Wo, Cu) служит катодом. В счетчике роль диэлектрика выполняет смесь газов. К электродам приложена достаточно высокое напряжение. Принцип работы: γ-кванты внутри баллона вызывают ионизацию газа, в результате в счетчике возникает разряд, вызывающий импульс тока в цепи питания. Импульсы тока через С₁ поступают в ЭС, где они стандартизируются, т.е. формируются по амплитуде и длительности, и дальше поступают в интегрирующую ячейку. Там эти импульсы преобразуются в ток I_ср, пропорциональный среднему кол-ву импульсов в единицу времени I_ср=N₁q, N₁=N/t, q – кол-во электричества, соответствует 1 импульсу.

Для измерения этого тока интрегрированную ячейку подключают к регистрирующему прибору. В интегрируемой ячейке происходит осреднение импульсов, она характеризуется постоянным временем τ=RC.

Назначение интрегрированной ячейки: при изменении скорости счета наблюдаются статистические флуктуации, т.е. колебания интенсивности счета вокруг средней величины в одних и тех же условиях. Чтобы уменьшить эти колебания и, тем самым, уменьшить погрешность измерения, применяют осреднение измерения за некоторый промежуток времени. Выбор этого интервала времени τ проводится с помощью интегрированной ячейки. Осреднение импульсов тем выше, чем больше τ. Однако, увеличение τ приводит к уменьшению допустимой скорости перемещения скв прибора, что нежелательно.

Сцинтилляционный (люминесцентный)

γ-квант, попадая на кристалл сцинтиллятора, поглощается, что сопровождается образованием вторичного электрона и позитрона. Эти заряженные частицы, двигаясь внутри кристалла, вдоль траектории своего движения возбуждают молекулы кристалла. Эти молекулы живут недолго, возвращаясь в исходное состояние, выделяют энергию в виде небольших вспышек света (световых квантов) – фотонов, которые, попадая на фотокатод, выбивают из него электроны. Они, перемещаясь между фотокатодом и анодом, выбивают из диодов все больше электронов. Эти электроны попадают на анод, и импульсы тока, после выхода из ФЭУ, поступают в ЭС. Дальше - интерг ячейки, как в газоразрядном.

Пропорциональный

Представляет собой баллон, с металлической внутренней поверхностью (катод) и протянутой по середине вольфрамовой нитью (анод). Баллон заполнен под низким давлением BF₃, обогащенным изотопом. Тепловые нейтроны, попадая в счетчик, интенсивно поглощаются бором. 10B5+1n0à7Li3+4He2. Выделяющиеся α-частицы вызывают ионизацию заполнителя, что приводит к возникновению импульса напряжения в анодной цепи. Эти импульсы попадают на ЭСàРП