A gázkisüléses számláló paramétereinek meghatározása
Tanulja meg, hogy vegye figyelembe a gázkisüléses számláló számítható karakterisztikáját, és határozza meg a mérőműszer működési paramétereit és működésének alkalmasságát. Tanuld meg, hogy megfigyelheted az oszcilloszkóp képernyőn a számláló feszültségimpulzusainak formáját, és találd meg a holtidő értékét.
a) A halogén gázkisüléses pultok paraméterei
A hazai iparág által előállított halogén gázkisülésű pultok inert gázzal vannak feltöltve neonnel, kis mennyiségű argon és brómgőz hozzáadásával. Az ilyen számlálók önkisülési üzemmódban működnek, és az alkoholszámlálókkal összehasonlítva jelentősen hosszabb élettartammal és alacsonyabb üzemi feszültséggel rendelkeznek.
A halogén számlálók katódja általában vékony acélból készül, az anód 0,5-1 mm átmérőjű huzalból készül.
A számlálók fő jellemzője, amely lehetővé teszi a működésének értékelését és a normál működési mód kiválasztását, a számlálási jellemző.
A számlálási jellemző (1. Ábra) az N impulzusok átlagos frekvenciájának függése, azaz. az impulzusok átlagos száma egységnyi idő alatt, az ellenáramú elektródok közötti Uc feszültségről állandó besugárzási intenzitással.
Ábra. 1. A gázkisüléses számláló tipikus számlálási jellemzője
Az ionizáló sugárzás forrásától számláló jellemző meghatározását kísérleti úton újratervezési rendszer segítségével végezzük.
A számlálási karakter kezdete megfelel ennek az U0 feszültségnek. amelynél a skálázóeszköz bemenetére érkező impulzusok legnagyobb amplitúdója eléri a rögzítési kör működési küszöbét.
A számlálón lévő feszültség további növelésével az impulzusok amplitúdója növekszik. Ebben az esetben minden számláló impulzust regisztrál egy skálázó áramkör, amely megfelel a számlálási jellemzőnek egy gyakorlatilag vízszintes szakaszának, amelyet platónak neveznek.
Jó halogén számlálók esetén, egy helyesen megválasztott áramkörrel a fennsík beillesztéséhez, a számlálási jellemzők 80-100 V kiterjesztéssel rendelkeznek.
A fennsík lejtését az impulzusszámlálás százalékarányának relatív értéke jellemzi az 1,0 V vízszintes szakaszon, és a következőképpen határozható meg:
ahol kp a fennsík lejtése,% / B;
N2 - pulzusszámlálási sebesség a fennsík végén, imp / min;
N1 - pulzusszámlálási sebesség a fennsík kezdetén, imp / min;
U1 a fennsík kezdetének feszültsége, B;
U2 - véglemez - feszültség, V
A fennsík egy bizonyos lejtését a kísérő impulzusok amplitúdójának növekedésével és növekedésével magyarázzák. Minél nagyobb a feszültség a pulton, annál nagyobb az ionizáló és gerjesztett munkagáz molekuláinak száma kisülés közben. Ez megnöveli az impulzusok kíséretének valószínűségét. Ezenkívül a számlálón lévő feszültség növekedésével a hamis impulzusok amplitúdója növekszik, és növekvő része a felvevő áramkör aktiválását okozza.
A mérőben (a fennsíkon kívül) lévő nagyon nagy feszültségek esetén a kisülési számláló gázának érzékeny térfogatában elektromos lebomlás következik be.
A mérőműszer működési feszültsége a platófeszültségen belül van kiválasztva. Halogén számlálókhoz Urab = 390 ÷ 400 V.
A kiszolgálható számlálóknak a fennsík lejtése legfeljebb 0,15% per 1 V.
A számláló anódjához tartozó feszültségimpulzusok alakját az 1. ábra mutatja. 2.
A gázkisüléses számláló anódjához tartozó feszültségimpulzusok formája megfigyelhető egy várakozó sweepkel rendelkező oszcilloszkóppal.
A számláló magas besugárzási intenzitásai mellett megfigyelhető a csökkentett amplitúdójú rendszeres impulzusok megjelenése; ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen impulzusok előfordulásának pillanatában a pulton lévő feszültségnek nincs ideje visszanyerni az eredeti értékét.
A lemerülés kezdete utáni minimális időintervallum, amely alatt a számláló érzéketlen marad a következő ionizáló részecskékre, a "dead time" tm számlálónak nevezzük.
A halogén számlálók holtidejének mennyisége függ a tápfeszültségtől és a mérő kapcsolóáramkörének paramétereitől. A halogénmérő bekapcsolására jellemző sémát a 3. ábrán mutatjuk be.
A számláló terhelési ellenállásának Rn növekedésével a Sp. amelynek értéke a számláló kapacitása, az áramköri huzalozási kapacitás és a felvevő áramkör bemeneti kapacitása, valamint a tápfeszültség feszültségéből adódik. Az üzemi tápfeszültség és a gyártó által javasolt mérő aktiválási séma paraméterei mellett tm - 20 μs.
A számláló holtideje határozza meg a maximális impulzusszámot, azaz felbontás.
A számláló anódján a feszültségimpulzusok amplitúdója megközelítőleg egyenlő a túlfeszültséggel. Így például Uc = 400 V és U0 = 320 V, a feszültségimpulzusok amplitúdója ΔU = 80 V.
A fentiek mellett a mérő fő paraméterei a következők:
- saját számláló háttér, azaz az ólompajzsba helyezett számlálóimpulzusok számlálási sebessége;
- a számláló érzékenysége a gamma-sugárzással szemben;
- vastag fal vastagsága, mg / cm 2;
- a környezeti levegő hőmérsékletének működési tartománya;
- tartósságát vagy élettartamát, a rögzített impulzusok számában kifejezve a mérő teljes működési ideje alatt.
A munkában használt halogénmérők fő műszaki jellemzőit a 9. függelék tartalmazza.
3. A munka anyagi támogatása
A laboratóriumi munkavégzés során:
a) KRVP-3 számláló berendezés;
b) feszültségszabályozó egység a mérőn;
c) védőburkolatú ház, mérőeszközzel és egy megfelelő egységgel;
d) a vizsgált pultot;
e) elektronikus oszcilloszkóp várakozó sweep-el;
e) béta vagy gamma emitter (90 Sr-90 Y, 60 Co, 137 Cs).
A KRVP-3 számláló (4. ábra) az elülső panelen található. hálózat "(1) és a kapcsoló" Ellenőrzés. Munka »(2).
A telepítés újraszámolási sémája a stopper "Start" gombjának (3) megnyomásával aktiválódik. Ha megnyomja a „Start” gombra rovására impulzusok leáll, és a következő sürgető lenullázódik jeizésinformáció kijelző (4) és egy stopper.
A felvett impulzusok számát öt gázzal töltött dekatron ábrázolja. A számla kapacitása 5 nagyságrenddel bír.
A "Diszkriminációs szint" potenciométer (5) elforgatásával, amelynek fogantyúja az elülső panel nyílásánál helyezkedik el, beállítja a szükséges skálát a skálázó áramkör működéséhez.
A számláló tápfeszültségének vezérlőegysége (5. Ábra) egy kapcsolóval (1) rendelkezik, amely kapcsolja a tápfeszültséget a gázkibocsátó és szcintillációs számlálókhoz.
Állítsa be a feszültséget a "Plato" potenciométer (2) gombjának elforgatásával. A gázkioldó számláló feszültségszabályozóját a voltmérő (3) alsó mércéjén végezzük.
Figyelem! Az alsó méretet kétszer kell növelni.
1. A laboratóriumi munkák anyagi részének megismerése, valamint a KRVP-3 telepítés működésének beillesztése és ellenőrzése.
A telepítés engedélyezésére és ellenőrzésére szolgáló eljárás a következő:
- ellenőrizze a kezdeti állapot ellenőrzés, amelyben a kampós „Network-On„kell lennie a”hálózat»és dobon«Check-munka»- a«Job";
- a megkülönböztetés küszöbértékét 0,5 V-ra állítja úgy, hogy a potenciométer gombot balra tolja, amíg le nem áll;
- ellenőrizze az óragyárat, állítsa a stopperórát a "Reset" állapotba a "Start" gomb megnyomásával;
- feszültséget alkalmazzon a készülékre. Kapcsolja be a főkapcsolót "On" állásba, a jelzőlámpa világítson fel, és a dekatronok világítani kezdtek;
- után egy 3 perces bemelegítés, hogy biztosítsák használhatósági a készülék mozgatásával a kapcsoló „Work-teszt”, hogy „teszt” gomb megnyomásával a „Start” lehetővé skálaáramkörből és 10 másodperc után nyomja meg a „Start” gombra, hogy hagyja abba a stopper és számláló áramkörök. A dekatronok által rögzített impulzusok száma 1000;
- Kapcsolja a "Munka-ellenőrzés" -et a "Munka" pozícióba. Nyomja meg a "Start" gombot az átméretezés és a stopper alaphelyzetbe állításához.
2. Távolítsa el a kérdéses gázkibocsátó számláló számlálási jellemzőjét. Ehhez szükség van:
- Ionizáló sugárzás forrása egy védőházban lévő pultra. A forrásnak számlázási sebességet kell nyújtania 500 ÷ 800 imp / s alatt;
- Kapcsolja be a skálázási táblázatot a stopper "Start" gombjának megnyomásával;
- fokozatosan növeli a tápfeszültséget a számlálón a "Plateau" potenciométer forgatásával, meghatározva a számlálófeszültséget az impulzusfelvétel kezdetén a dekatronoknál;
- többször határozza meg az U0 feszültséget, és válassza ki az átlagos értéket a következő képlet segítségével:
- az U0 meghatározása után a stopperű "Start" gombjának kétszeri megnyomásával kapcsolja ki a skálázó áramkört és állítsa vissza a dekatron értékeket;
- elkezd eltávolítani a számlálási jellemzők pontját, kezdve U0-ból, majd 20 V-onként;
- a számlálási sebesség kiszámítása a tápfeszültség minden egyes értékére 6-szor 10 másodpercig történik;
- Eltávolítása számlálás választ befejezni egy éles növekedése az impulzus számlálási sebességet rögzített jelzések decatrons vagy alkalmazása után a maximális feszültség számlálót, amely előírhatja a feszültség vezérlő egység;
- Válassza ki a pult működési feszültségét állapotából
3. Határozza meg a szóban forgó számláló belső háttérének értékét, amely célból távolítsa el a sugárforrást a számlálóról, és mérje le az impulzusok számát 5 percen belül. A számláló saját hátterének értékét a következő kifejezés határozza meg:
ahol Nφ az impulzusok száma;
tf - mérési idő (5 perc)
4. Oszcilloszkóp használatával nyomon követheti a feszültség impulzusok alakjának változását a mérő anódjához különböző tápfeszültségeknél.
Figyelem! Az oszcilloszkóp engedélyezését laboratóriumi technikus vagy tanár végzi;
- állítsa be a tápfeszültség működési feszültségét a pulton, húzza meg a feszültség impulzus alakját és kiszámolja amplitúdóját a rácson;
- Az időtartam kalibrátor segítségével határozza meg az impulzus időtartamát és a holtidő értékét.
5. Hozzon létre a számlálási jellemzőt a következő sorrendben:
- 20 V-os számlálási jellemzők építése;
- meghatározza a tápfeszültség minden egyes értékének számlálási sebességét 3-szor percenként és kiszámolja a számlálási sebesség átlagát
A számlálási grafikon grafikonjának meghatározásához meghatározzuk a számlálási sebesség középértékének varianciáját
ahol ni egy mérés számláló sebessége imp / min;
n a mérések száma (esetünkben n = 3).
A mért számlálási sebesség valós értéke a konfidencia intervallumban lesz
valószínűséggel P = 0,905.
Amikor számláló jelleggörbét állítunk elő, a megbízhatósági intervallum teljes értékét el kell halasztani
A kísérlet és a számítások eredményeit az 1. táblázatban foglaljuk össze.