Устройство радиометров Б-3 и «ТИСС», подготовка их к работе, порядок работы

(4 часа)

Цель занятий - научить студентов работе на радиометрах Б-3 и «ТИСС».

Содержание занятий.

  • 1. Занятия проводятся по подгруппам. Подгруппу студентов делят на две бригады. Бригада № 1 в количестве 5-6 человек изучает и конспектирует в рабочие тетради материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на радиометре Б-3, вторая бригада (5-6 человек) - материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на радиометре типа «ТИСС».
  • 2. Затем под контролем преподавателя студенты на соответствующих радиометрах отрабатывают методику работы.
  • 3. На следующее занятие бригада № 1 конспектирует, изучает и отрабатывает методику работы на радиометре типа «ТИСС», а бригада № 2 - соответственно на радиометре Б-3.
  • 4. Подведение итогов занятий.
  • 5. Указание литературы для самостоятельной работы.

Материальное обеспечение: Пересчетный прибор ПС - 20, радиометр типа «ТИСС», блок газовых счетчиков БГС - 3, выносные блоки (ТЧ, ТИ, ТЮ), кювета, калиевый эталон, секундомеры, учебное пособие.

Радиометр Б-3.

Установка Б-3 предназначена для счета и регистрации импульсов от газовых низковольтных счетчиков, а также для счета периферических импульсов. При применении отдельного источника высокого напряжения возможна работа с высоковольтными счетчиками.

Состав установки:

  • 1. Пересчетный прибор «ПС-20».
  • 2. Блок газовых счетчиков БГС-3.
  • 3. Комплект газовых низковольтных счетчиков.
  • 4. Кабель, соединяющий блок БГС-3 с пересчетным прибором «ПС-20».
  • 5. Высоковольтный кабель.

Система счета десятичная с прямым отсчетом показателей.

В приборе предусмотрено стабилизированное напряжение (390 ±20 В) для питания низковольтных газовых счетчиков при токе нагрузки не более 30 мкА. Предусмотрена возможность последовательной и параллельной работы двух пересчетных приборов «ПС-20». Установка рассчитана на питание от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением ПО, 127, 220 В с допустимым отклонением ±10%. Потребляемая мощность - 80 Вт.

Описание схемы и принцип работы.

Входное устройство служит для преобразования входных отрицательных и положительных импульсов в стандартные по амплитуде положительные импульсы. Сформированные импульсы с входного устройства поступают на пересчетный блок, собранный на декатронах.

Переключатель рода работ имеет пять положений (пять кнопок) «ВЫКЛ», «СБРОС» - всех декатронов. При нажатии кнопки «Проверка» переменное напряжение 6,3 В подается на вход прибора, т. е. проверяется работоспособность схемы. При нажатии кнопки «Пуск» прибор считает импульсы, поступающие на его вход. При нажатии кнопки «Стоп» прибор из сети не выключается, в этом случае происходит остановка счета импульсов и фиксируются показания декатронов. Все элементы схемы питаются от общего стабилизированного источника питания.

Блок газовых счетчиков БГС-3.

Газовый счетчик включается между корпусом установки («землей») и высокоомным сопротивлением, через которое подается напряжение +390 В. Возникающие при попадании в газовый счетчик радиоактивных частиц импульсы через конденсатор подаются на управляющую сетку лампы 6НЗП. Первая половина этой лампы является усилителем, вторая половина - катодным повторителем. Связь анода усиливается с выходом катодного повторителя, осуществляется через переходную емкость. Импульсы положительной полярности с выхода катодного повторителя по гибкому кабелю подаются на вход пересчетного прибора «ПС-20». По этому же кабелю подаются питающие напряжения на лампу 6НЗП.

Пересчетный прибор «ПС-20».

Основным элементом входного устройства являются усилитель, ограничитель и спусковая схема (триггер Шмитта). Импульс отрицательной полярности со входа через емкость поступает на усилитель (на половине лампы 6НЗП). С анода усилителя положительный импульс подается на спусковую схему (двухкаскадный усилитель напряжения с гальванической связью и общим катодным сопротивлением). Выходной импульс положительной полярности подается на пере-счетное устройство.

Пересчетное устройство собрано на газоразрядных счетных лампах (декатронах) ОГ-3 и ОГ-4. Импульс положительной полярности с входного устройства поступает на дифференциальную цепочку (конденсатор и сопротивление).

Сформированный импульс подается на вход декатрона ОГ-3. При подаче катодного десятого импульса на вход декатрона на сопротивлении возникает положительный импульс, который подается на схему запуска первого декатрона ОГ - 4. Запуск последующих декатронов ОГ - 4 осуществляется через переходные усилители.

Блок питания включает:

  • а) стабилизированный выпрямитель отрицательного напряжения +ЗООВ, 30мА;
  • б) стабилизированный выпрямитель отрицательного напряжения -150В, 30 мА;
  • в) общий трансформатор, питающий стабилизированные выпрямители и накалы всех ламп. Трансформатор имеет три накальные обмотки, каждая из которых обеспечивает напряжение 6,3 В и ток 1,5 А. В схеме выпрямителя предусмотрено стабилизированное напряжение +(390 ±10) В для питания низковольтных газовых счетчиков. Стабилизация осуществляется стабилизатором СТЗО 1С.

Конструкция установки.

Блок БГС является выносным и объединен с держателем газовых счетчиков. Пересчетный прибор «ПС-20» выполнен в виде рамы с прикрепленной к ней лицевой панелью. Весь прибор заключен в металлический перфорированный корпус.

На раме прибора расположены:

  • 1. Входной блок.
  • 2. Пересчетный блок.
  • 3. Блок питания.

Входной и пересчетный блоки съемные, соединяются между собой и остальной частью схемы двумя штыревыми разъемами. Монтаж этих блоков сделан печатным способом. Лампы и детали блока питания расположены на шасси. Лицевая панель прибора объемная. На ней расположены:

  • 1. Блок декатронов.
  • 2. Кнопочный переключатель.
  • 3. Входные высокочастотные разъемы для работы от импульсов положительной и отрицательной полярности.

Все надписи сделаны фотохимическим способом на фальшпанели. На задней панели прибора расположены:

  • 1. Фишка для подключения блока БГС-3.
  • 2. Клеммы Выход», обеспечивающие возможность параллель ной и последовательной работы двух пересчетных приборов.
  • 3. Выход напряжения +(390 ± 10) В.
  • 4. Сетевой шланг.
  • 5. Переключатель напряжения сети с предохранителем.
  • 1. Подготовка установки к работе.

Включить в соответствии с напряжением сети переменного тока переключатель напряжения сети. Подключить блок БГС-3 к пере-счетному прибору «ЦС-20» (разъем «+выс.» на блоке БГС-3 соединить с внешним высоковольтным выпрямителем). Вставить газовый счетчик в держатель (соблюдать полярность). Нажать любую кнопку на кнопочном переключателе, при этом установка должна включиться в сеть. Прибору необходимо дать прогреться в течение нескольких минут. Нажать кнопку «Сброс» - показания декатронов должны установиться на 0.

Нажать кнопку «Проверка» и проверить правильность работы счетной схемы.

При проверке на вход прибора «ПС- 20» автоматически подается переменное напряжение с частотой 50 Гц. Убедившись в правильности работы всех декатронов, нажать кнопку «Стоп». При этом счет должен переключиться. Нажать кнопку «Сброс» - показания декатронов должны сброситься на ноль. Прибор готов к работе.

2. Работа с установкой.

A. В соответствии с требованиями эксперимента поднесите блок БГС-3 со вставленными в него счетчиками к исследуемому образцу радиоактивного излучения, нажмите кнопку «Пуск», прибор должен регистрировать импульсы.

Для счета периодических импульсов и увеличения чувствительности установки к отрицательным полюсам до -1,5 В импульсы надо подавать непосредственно на вход блока БГС-3. Высокое напряжение на блоке БГС-3 должно отсутствовать.

Б. Последовательная работа двух пересчетных приборов. Выход первого перечисления прибора «ПС-20» (клемма 1 на задней панели) подается на положительный вход второго. На вход первою пересчет-ного прибора подаются импульсы. На обоих приборах нажимаются кнопки «Пуск». Приборы считают последовательно.

B. Параллельная работа двух пересчетных приборов. Выход первого пересчетного прибора (клемма 2 на задней панели) соединяется с положительным входом второго. На втором приборе нажимается кнопка «Пуск». На вход первого прибора подаются импульсы. При нажатой кнопке «Пуск» на первом приборе он считает, а второй нет. При нажатой кнопке «Стоп» на первом приборе он не считает, а второй считает.

Примечание. При параллельной работе выносной блок БГС-3 необходимо отсоединить от пересчетных приборов. Переключатель знака входного сигнала на втором приборе необходимо поставить в положение «+».

Общие указания по эксплуатации.

По техническим условиям эксплуатации декатронов разряд на любом катоде декатрона не должен стоять более 4 ч. В связи с этим не следует без надобности включать прибор в сеть. Если по условиям эксперимента, т.е. при работе на низких скоростях счета, какой-либо декатрон будет находиться в указанном состоянии, необходимо провести тренировку декатрона, для чего после окончания эксперимента поменять местами декатроны так, чтобы на тренируемый декатрон поступала частота 10 Гц. Тренировать декатрон необходимо в течение 30 мин. После тренировки прибор готов к работе.

Универсальный радиометр «ТИСС»

Прибор типа «ТИСС» является переносным лабораторным радиометром, предназначенным для измерения величины загрязненности одежды, рук и поверхностей альфа- или бета-активными веществами и получения сигналов о повышении величины загрязненности над допустимым уровнем.

Прибор рассчитан на работу в условиях температуры окружающего воздуха от +5 до +35 °С и относительной влажности воздуха 85 % при +20°С.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением сети 110. 127 и 220 В.

Прибор позволяет регистрировать число импульсов, поступающих на его вход от одного из датчиков, с помощью механического счетчика и измерять среднюю скорость поступления импульсов по прибору, шкала которого градуирована в импульсах в минуту.

По прямо показывающему прибору можно измерить среднюю скорость поступления импульсов в диапазоне от 60 до 100000 имп./мин.

Весь диапазон разбит на 6 поддиапазонов: 0 - 300; 0 - 1000; 0 -3000; 0 - 10000; 0 - 30000 и 0 - 100000 импульсов в минуту.

Мертвое время измерителя скорости счета одно и то же на всех поддиапазонах и составляет 6 микросекунд.

Радиометр «ТИСС» включает:

  • 1. Основной блок «ТЗ».
  • 2. Три сменных выносных блока («ТЧ», «ТИ», «ТЮ»).

В основном блоке расположены сетевой трансформатор, выпрямитель, регистрирующая и сигнальная схемы.

В выносных блоках расположены датчики, усилители и согласующие каскады. Между собой блоки соединяются с помощью гибкого кабеля длиной 2 м. Для дистанционных измерений применяют кабель длиной 8 м.

Выносной блок тина «ТЧ» предназначен для измерения загрязненности поверхностей бета-активными веществами. В качестве датчика в блоке используются три бета - счетчика типа СТС-6, эффективная площадь датчика - 130см2. При наложении на выносной блок измеряемого предмета нажимается кнопка на верхней крышке и замыкается цепь реле, переключающего емкость, с помощью которой осуществляется компенсация гамма-фона помещения.

Выносной блок тина «ТЮ» предназначен для измерения загрязненности малых поверхностей альфа - активными веществами. В качестве датчика в приборе применен пропорциональный счетчик с воздушным наполнением. Эффективная поверхность счетчика - 150 см2.

Выносной блок типа «ТИ» предназначен для измерения загрязненности малых поверхностей альфа - активными веществами. В качестве датчика в блоке использован фотоэлектрический умножитель типа ФЭУ-19.

Работа с прибором «ТИСС».

1. Включение прибора.

Перед включением прибора необходимо:

  • 1. Проверить соответствие напряжения в сети.
  • 2. Тумблер «Сеть» перевести в положение «Выкл.».
  • 3. Регулятор высокого напряжения повернуть до отказа влево.
  • 4. Ручку «Регулировка чувствительности» повернуть до отказа влево.
  • 5. Переключатель шкал установить в положение "ЗТ".
  • 6. Тумблер «Мех. счет» поставить в положение «Выкл.»/
  • 7. Подключить выносной блок.
  • 8. Тумблер «Компенсация фона» поставить в положение Ручная».
  • 9. Тумблер «Проверка - работа» поставить в положение Проверка».
  • 10. Соединить сетевой кабель с сетью переменного тока.
  • 11. Перевести тумблер «Сеть» в положение «Вкл.» и прогреть прибор в течение 20 мин.
  • 12. Тумблер «Уст. нуля - работа» перевести в положение Уст. нуля» и установить нуль прибора.
  • 13. Тумблер «Мех. счет» перевести в положение «Пуск» ровно на минуту. Выключить тумблер «Мех. счет», сосчитать число им пульсов, показываемых механическим счетчиком. Это число должно быть равно 3000 ± 100 и совпадать с показаниями прибора.
  • 14. Переключатель шкал перевести в положение «Высокое (напряжение» и установить по шкале прибора 0-2000 В напряжение, необходимое для данного выносного блока.
  • 15. Прибор готов к работе.
  • 2. Проведение измерений блоком типа «ТЧ».

Измерения загрязненности одежды, рук и других предметов бета - активными веществами проводятся при помощи выносного шока типа «ТЧ».

Порядок проведения измерений:

  • 1. Включить прибор в сеть согласно указаниям § 1.
  • 2. Тумблер «Компенсация фона» на задней панели основного блока перевести в положение «Авт.», при этом должен гореть сигнал «Г отов».
  • 3. Переключатель шкал поставить в положение «Высокое напряжение» и регулятором установить на шкале прибора напряжение 400 В.
  • 4. Установить переключатель шкал в положение, при котором число импульсов, обусловленное гамма-фоном помещения, не превышало бы 4/5 номинального значения установленной шкалы. Если теперь положить на выносной блок предмет, не загрязненный радиоактивным веществом, так, чтобы кнопка на верхней крышке оказалась нажатой, то стрелка прибора должна отклониться к нулю и остаться в том же положении через 12с, когда на приборе вместо сигнала «Готов» загорится сигнал «Чисто».

Если на выносной блок будет положен предмет, загрязненный бета- или гамма-активными веществами, то стрелка прибора сначала встанет на нуль, как и в первом случае, а затем начнет отклоняться и остановится в положении, где показания будут соответствовать числу импульсов в минуту, обусловленному бета или гамма - активностью измеряемого предмета

5. Для установки порога сбрасывания сигнального устройства необходимо, взяв бета - препарат, создающий число разрядов в минуту, равное допустимой норме, положить его на выносной блок и нажать кнопку. Через 12с на передней панели загорится сигнал «Чисто».

Сразу же после этого необходимо поворачивать регулятор чувствительности сигнального устройства вправо до тех пор, пока вместо сигнала «Чисто» ие вспыхнет сигнал «Грязно». Порог срабатывания сигнального устройства установлен на величину, определяемую активностью бета-препарата.

Прибор готов к работе.

  • 6. Прибор готов к измерениям, когда на передней панели горит сигнал «Готов». Измеряемый предмет или руки накладывают на верхнюю крышку выносного блока так, чтобы кнопка на верхней крышке оказалась нажатой. Прибор через 12 с отмечает загрязненность предмета в импульсах в минуту. Если горит сигнал «Чисто», то эта загрязненность меньше допустимой, если горит сигнал «Грязно», то загрязненность превышает заданную величину. Через 12 с после того, как измеряемый предмет удален с выносного блока, на передней панели вновь вспыхивает сигнал «Готов». Это означает, что можно производить следующее измерение,
  • 7. На нижней крышке выносного блока расположены кнопка и ручка. Это позволяет производить измерения загрязненности больших поверхностей стен, полов и др.

Кнопка служит для управления устройством автоматической компенсации фона.

Измерения проводятся так. Выносной блок быстро подносят к участку поверхности, загрязненность которой хотят определить, и, как только блок будет наложен на измеряемую поверхность, нажимают кнопку. Прибор показывает загрязненность поверхности в импульсах в минуту. Сигнальное устройство работает так же, как и при измерении загрязненности рук.

  • 8. Выносной блок «ТЧ» может быть использован и без устройства автоматической компенсации фона. В этом случае тумблер «Компенсация фона» переводится в положение «Ручная», и сигнальное устройство включает сигнал «Грязно» при достижении скоростью счета определенной величины, которая определяется положением переключателя шкал и ручки регулировки чувствительности.
  • 9. При работе с выносным блоком «ТЧ» необходимо помнить, что автоматическое устройство компенсирует только общий гамма -фон помещения. При измерениях предмета, загрязненного бета- и гамма-активными веществами, прибор регистрирует величину суммарного излучения.
  • 10. Выносной блок «ТЧ», автоматической компенсацией фона может быть использован при работе на шкалах 0- 3000 имп./мин и более.
  • 3. Проведение измерений, блоками типа «ТИ» и «ТЮ».

Измерения загрязненности одежды, рук и различных поверхностей альфа-активными веществами проводятся при помощи выносных блоков типа «ТИ» и «ТЮ».

Порядок измерений блоком «ТИ» следующий:

1. Тумблер «Компенсация фона» переводится в положение «Ручная».

  • 2. На кожух фотоумножителя надевается патрубок с большим или меньшим сцинтилляционным экраном (в зависимости от площади измеряемого предмета).
  • 3. Прибор включается в сеть согласно указаниям § 1.
  • 4. После указанных операций необходимо выждать около 30 мин, для того чтобы люминофор мог высветиться и не создавал бы ложных отсчетов.
  • 5. На сцинтилляционный экран надо наложить альфа-препарат с известным числом распадов в единицу времени и плавно, начиная с 500 В, повышать высокое напряжение на фото умножителе до тех пор, пока эффективность счета альфа - частиц от препарата не будет доведена до 20%.

Прибор готов к работе.

6. Эффективность 20 % получается в случае работы с малым сцинтилляционным экраном. Если применяется большой сцинтилляционный экран, то рекомендуемой величиной эффективности является 10%,

Выносной блок типа «ТЮ» аналогичен блоку «ТИ» и применяется для контроля загрязненности больших поверхностей и рук.

Порядок измерений блоком «ТЮ»:

  • 1. Включить прибор в сеть согласно указаниям § 1.
  • 2. Плавно повышать напряжение до тех пор, пока не появится быстрый счет при отсутствии измеряемого предмета, а затем уменьшить напряжение на 100 В,
  • 3. После этого следует проверить установку по контрольному альфа - препарату. Эффективность регистрации альфа-частиц от препарата должна быть около 8 %.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >