Ионизационные методы дозиметрии

Август 10, 2022

Главная
Физика
Ионизационные методы дозиметрии

Содержание

2. Дозиметрия Совокупность методов определения дозы радиоактивного излучения, а также область прикладной физики, в которой изучаются физические
3. Ионизационный метод дозиметрии Ионизационный метод основан на способности излучения вызывать ионизацию молекул и атомов вещества. Наибольшее
4. Дозиметры Дозиметрические приборы состоят из 4х основных частей: воспринимающего устройства (датчика), электрической схемы с усилительным устройством,
5. Измерительный модуль на цифровых дозиметрах всегда цифровой. Это счетчик импульсов, который выводит соответствующее значение в виде
6. Ионизационная камера В 1912 году физик Виктор Гесс проводил эксперимент с ионизационной камерой, установленной на воздушном
7. Принцип работы ионизационной камеры Ионизацио́нная камера — газонаполненный датчик, предназначенный для измерения уровня ионизирующего излучения. Под
8. Классификация ИК Интегрирующие В интегрирующих камерах при больших потоках частиц импульсы сливаются и общий ток Импульсные
9. Для целей дозиметрии важным является знание зависимости чувствительности ионизационной камеры. Под чувствительностью детектора понимают его отклик
10. Вольт-амперная характеристика Кривая зависимости ионизационного тока камеры от величины приложенного напряжения носит название вольт-амперной характеристики.
11. При некотором напряжении U сила электрического поля возрастает настолько, что все заряженные частицы, образованные внешним ионизатором
12. Газоразрядные счётчики Ионизационные детекторы, в которых используется газовое усиление первичной ионизации, представляют собой газоразрядные счетчики. Использование
13. Виды газоразрядных счётчиков Пропорциональный счётчик — газовый детектор ионизирующего излучения, в основе принципа работы которого лежит
14. Историческая справка Счётчик Гейгера-Мюллера Принцип предложен в 1908 году Хансом Гейгером; в 1928 Вальтер Мюллер, работая
15. Счетчики Гейгера способны реагировать на самые разные виды ионизирующего излучения – α,β,γ, ультрафиолетовое, рентгеновское, нейтронное. Входное
16. Счётчик Гейгера — Мюллера состоит из металлической трубки или металлизированной изнутри стеклянной трубки и тонкой металлической
17. !!!!!!!Отличие ионизационной камеры и счетчика Гейгера-Мюллера!!!!!!! В газовом счетчике (счетчик Гейгера) используется вторичная ионизация, создающая большое
18. Устройство Счётчики Гейгера разделяются на несамогасящиеся и самогасящиеся (не требующие внешней схемы прекращения разряда).
19. Основные показатели Работы счётчика Гейгера-Мюллера счётная характеристика эффективность счётчика разрешающее время «мёртвое» время Если в счётчике
20. Вольт –амперная характеристика Здесь U0 - напряжение начала счета; U1 иU2 - нижняя и верхняя граница
22. Скачать презентацию

Слайд 2

Дозиметрия
Совокупность методов определения дозы радиоактивного излучения, а также область прикладной физики,

в которой изучаются физические величины, характеризующие действие ионизирующих излучений.

Слайд 3

Ионизационный метод дозиметрии
Ионизационный метод основан на способности излучения вызывать ионизацию молекул

и атомов вещества.
Наибольшее развитие и практическое применение получил метод, основанный на использовании изменения электрической проводимости газов.
К основным ионизационным детекторам относятся ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.
Принцип Брэгга-Грея: количество ионизаций в газовой полости есть мера энергии, поглощенной в окружающем материале.

Слайд 4

Дозиметры
Дозиметрические приборы состоят из 4х основных частей:
воспринимающего устройства (датчика),

электрической схемы с усилительным устройством,
регистрирующего устройства,
системы питания.
В качестве воспринимающего устройства (детектора) применяются ионизационная камера или газоразрядный счетчик (Гейгера-Мюллера).

Слайд 5

Измерительный модуль на цифровых дозиметрах всегда цифровой. Это счетчик импульсов, который

выводит соответствующее значение в виде цифр на шкалу прибора. Для измерения дозы радиации необходимо подсчитать импульсы за минуту, 10, 15 секунд или другие значения. Микроконтроллер пересчитывает число импульсов в конкретное значение на шкале дозиметра в стандартных единицах измерения радиации.

Слайд 6

Ионизационная камера
В 1912 году физик Виктор Гесс проводил эксперимент с

ионизационной камерой, установленной на воздушном шаре. Гесс ожидал обнаружить уменьшение ионизации в атмосфере с ростом высоты, однако результат был прямо противоположным.
Чарльз Томас Риз Вильсон и Дональд Глейзер продолжили дело Гесса.

Слайд 7

Принцип работы ионизационной камеры
Ионизацио́нная камера — газонаполненный датчик, предназначенный для

измерения уровня ионизирующего излучения.
Под действием излучений происходит ионизация воздуха внутри камеры, благодаря наличию электрического поля ионы начинают двигаться к электродам и в цепи образуется ионизационный ток, который поступает в усилительное устройство прибора и измеряется микроамперметром. Сила этого тока пропорциональна дозе излучений.

Слайд 8

Классификация ИК
Интегрирующие
В интегрирующих камерах при больших потоках частиц импульсы сливаются

и общий ток

Импульсные

В импульсных камерах регистрируются отдельные импульсы от каждой ионизирующей частицы

Схема включения плоской ионизационной камеры в токовом (а) и импульсном (б) режимах

1 – поток частиц; 2 – ионизационная камера; 3 – микроамперметр; 4 – усилитель; 5 – регистратор

Слайд 9

Для целей дозиметрии важным является знание зависимости чувствительности ионизационной камеры.
Под чувствительностью

детектора понимают его отклик на единицу измеряемой величины

Слайд 10

Вольт-амперная характеристика
Кривая зависимости ионизационного тока камеры от величины приложенного напряжения носит

название вольт-амперной характеристики.

Слайд 11

При некотором напряжении U сила электрического поля возрастает настолько, что все

заряженные частицы, образованные внешним ионизатором в рабочем объеме камеры, будут попадать на электроды. В этом случае сила тока во внешней цепи определяется только ионизационной способностью данного радиоактивного излучения. Если ионизационная способность радиоактивного излучения не меняется, то и ток в цепи камеры течет неизменный (участок кривой А Б). Такой ток называют током насыщения камеры.

От 0 до Б в газоразрядном промежутке происходит так называемый тихий разряд.
Ионизационные камеры работают, как правило, в области тока насыщения. Так как величина этого тока пропорциональна числу образующихся ионов, она может служить мерой ионизационной способности радиоактивного излучения.

Слайд 12

Газоразрядные счётчики
Ионизационные детекторы, в которых используется газовое усиление первичной ионизации,

представляют собой газоразрядные счетчики. Использование механизма газового усиления позволяет резко увеличить чувствительность счетчиков по сравнению с ионизационными камерами.

Слайд 13

Виды газоразрядных счётчиков
Пропорциональный счётчик — газовый детектор ионизирующего излучения, в основе принципа

работы которого лежит процесс лавинного усиления заряда в цилиндрическом электрическом поле. В них напряжённость поля недостаточна для возникновения вторичных лавин, и разряд прекращается после пролёта первичной лавины.

Счётчик Ге́йгера — Мю́ллера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц.

Слайд 14

Историческая справка Счётчик Гейгера-Мюллера
Принцип предложен в 1908 году Хансом Гейгером; в

1928 Вальтер Мюллер, работая под руководством Гейгера, реализовал на практике несколько версий прибора, конструктивно отличавшихся в зависимости от типа излучения, которое регистрировал счётчик.

Слайд 15

Счетчики Гейгера способны реагировать на самые разные виды ионизирующего излучения –

α,β,γ,
ультрафиолетовое,
рентгеновское,
нейтронное.
Входное окно счетчика, чувствительного к α- и мягкому β-излучению, должно быть очень тонким; для этого обычно используют слюду.
Окно рентгеновского счетчика изготавливают из бериллия, а ультрафиолетового - из кварцевого стекла.

Слайд 16

Счётчик Гейгера — Мюллера состоит из металлической трубки или металлизированной изнутри стеклянной

трубки и тонкой металлической нити, натянутой по оси цилиндра. Нить служит анодом, трубка — катодом. Трубка заполняется разреженным газом, в большинстве случаев используют благородные газы — аргон и неон. Между катодом и анодом создаётся напряжение от сотен до тысяч вольт в зависимости от геометрических размеров, материала электродов и газовой среды внутри счётчика. В большинстве случаев широко распространённые отечественные счётчики Гейгера, требуют напряжения 400 В.
Работа счётчика основана на ударной ионизации. Гамма-кванты, испускаемые радиоактивным изотопом, попадая на стенки счётчика, выбивают из него электроны. Электроны, двигаясь в газе и сталкиваясь с атомами газа, выбивают из атомов электроны и создают положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между катодом и анодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, приводящая к размножению первичных носителей. При достаточно большой напряжённости поля энергии этих ионов становится достаточной, чтобы порождать вторичные лавины, способные поддерживать самостоятельный разряд, в результате чего ток через счётчик резко возрастает.

Слайд 17

!!!!!!!Отличие ионизационной камеры и счетчика Гейгера-Мюллера!!!!!!!
В газовом счетчике (счетчик Гейгера)

используется вторичная ионизация, создающая большое газовое усиление тока, которое возникает вследствие того, что скорость движущихся ионов, созданных ионизирующим веществом, настолько велика, что образуются новые ионы. Они, в свою очередь, также могут ионизировать газ, тем самым, развивая процесс. Таким образом, каждая частица образует ионов в 106 раз больше, чем это возможно в ионизационной камере, позволяя, таким образом, измерять ионизирующее излучение даже малой интенсивности.

Слайд 18

Устройство
Счётчики Гейгера разделяются на несамогасящиеся и самогасящиеся (не требующие внешней

схемы прекращения разряда).

Слайд 19

Основные показатели Работы счётчика Гейгера-Мюллера
счётная характеристика
эффективность счётчика
разрешающее время
«мёртвое» время
Если

в счётчике Гейгера-Мюллера в момент времен t0 начался разряд, вызванный ядерной частицей, то напряжение на счётчике резко падает. Счётчик в течение мёртвого времени τм, не способен регулировать другие частицы.

Отрезок времени τс между моментом t0, когда в счётчике возник самостоятельный разряд, и моментом восстановления рабочего напряжения t3 называется временем восстановления.

Слайд 20

Вольт –амперная характеристика
Здесь U0 - напряжение начала счета; U1 иU2

- нижняя и верхняя граница рабочего участка, так называемого плато, на котором скорость счета почти не зависит от напряжения питания счетчика. Рабочее напряжение Uраб обычно выбирают в середине этого участка.

Ионизационные методы дозиметрии

Содержание

ДозиметрияСовокупность методов определения дозы радиоактивного излучения, а также область прикладной физики,

Ионизационный метод дозиметрии Ионизационный метод основан на способности излучения вызывать ионизацию молекул

Дозиметры Дозиметрические приборы состоят из 4х основных частей: воспринимающего устройства (датчика),

Измерительный модуль на цифровых дозиметрах всегда цифровой. Это счетчик импульсов, который

Ионизационная камера В 1912 году физик Виктор Гесс проводил эксперимент с

Принцип работы ионизационной камеры Ионизацио́нная камера — газонаполненный датчик, предназначенный для

Классификация ИК ИнтегрирующиеВ интегрирующих камерах при больших потоках частиц импульсы сливаются

Для целей дозиметрии важным является знание зависимости чувствительности ионизационной камеры.Под чувствительностью

Вольт-амперная характеристикаКривая зависимости ионизационного тока камеры от величины приложенного напряжения носит

При некотором напряжении U сила электрического поля возрастает настолько, что все

Газоразрядные счётчики Ионизационные детекторы, в которых используется газовое усиление первичной ионизации,

Виды газоразрядных счётчиков Пропорциональный счётчик — газовый детектор ионизирующего излучения, в основе принципа

Историческая справка Счётчик Гейгера-Мюллера Принцип предложен в 1908 году Хансом Гейгером; в