×
20.07.2014
216.012.dfcf

СПОСОБ ГАММА СПЕКТРОМЕТРИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ гамма-спектрометрии, заключающийся в измерении энергии и интенсивности линии гамма-излучения, регистрируемого полупроводниковым детектором, отличающийся тем, что для измерения энергии используется положение пика линии, а для измерения интенсивности этой линии - интенсивность регистрации этой спектральной линии в горбе потерь (т.е. области спектра регистрируемого излучения с энергией от нуля до максимальной энергии электронов отдачи), возникающем при комптоновском рассеянии гамма-фотона в детекторе с последующим выходом рассеянного фотона из детектора. Техническим результатом является уменьшение статистических флуктуаций счета импульсов. 3 ил.
Основные результаты: Способ гамма-спектрометрии, заключающийся в расчете или измерении вероятностей регистрации спектральной линии в области пиков полного поглощения и горба потерь, измерении энергии и интенсивности линии гамма-излучения, регистрируемого полупроводниковым детектором, отличающийся тем, что для измерения энергии используется положение пика полного поглощения линии, а для измерения интенсивности этой линии - отношение измеренной интенсивности регистрации этой спектральной линии в горбе потерь (т.е. области спектра регистрируемого излучения с энергией от нуля до максимальной энергии электронов отдачи), возникающем при комптоновском рассеянии гамма-фотона в детекторе с последующим выходом рассеянного фотона из детектора к вероятности регистрации данной линии c измеренной энергией в области горба потерь.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области прикладной гамма-спектрометрии и может быть использовано в экологии, геологии, геохимии.

Известен способ гамма-спектрометрии (например, патент RU 2159451), при котором интенсивность линии определяют по площади пика полного поглощения линии в детекторе. Техническим недостатком такого способа является то, что вероятность регистрации детектором линии в пике полного поглощения в гамма-области излучения мала, что обуславливает большую величину статистической погрешности, связанной с флуктуациями счета импульсов.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ, реализованный в патенте UK 3291992. В этом патенте реализован способ, заключающийся в том, что для измерения интенсивности линии излучения используются два детектора (германиевый и кремниевый) разной толщины, установленные рядом, а результирующий спектр получают вычитанием из спектра излучения, зарегистрированного детектором с большим Z спектра излучения, зарегистрированного детектором с меньшим Z. Техническим недостатком такого способа является то, что вероятность регистрации детектором линии в пике полного поглощения в гамма-области излучения мала, что обуславливает большую величину статистической погрешности, связанной с флуктуациями счета импульсов.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение величины статистической погрешности, связанной с флуктуациями счета импульсов, за счет учета регистрации импульсов в низкоэнергетическом горбе потерь, возникающем в области низких энергий регистрируемого излучения при комптоновском рассеянии гамма-фотона в детекторе с последующим выходом рассеянного фотона из детектора.

На Фиг.1 представлена зависимость массовых коэффициентов фотопоглощения (тонкая линия) и комптоновского рассеяния (толстая линия) Ge в зависимости от энергии излучения. Из рисунка видно, что в гамма-области излучения основным процессом, приводящим к поглощению фотона, является комптоновское рассеяние, при этом существует значительная вероятность того, что после комптоновского рассеяния фотон покинет детектор.

В результате взаимодействия фотона с веществом детектора [3], фотон, попавший в детектор с энергией Е0, может быть полностью поглощен, преобразовавшись в поток электронов, которые в дальнейшем дадут импульс тока с зарядом Q0=C*E0 (С - коэффициент пропорциональности), и будет зарегистрирован аппаратурой как импульс напряжения, соответствующий E0. В то же время фотон может быть рассеян веществом детектора, и может покинуть его с энергией Edet_out. Тогда оставшиеся в детекторе свободные электроны будут зарегистрированы как фотон с энергией Edet′=E0-Edet_out. В этом случае при регистрации образуются пик потерь в результате фотопоглощения с последующей флуоресценцией и горб потерь в результате комптоновского рассеяния. В гамма-области излучения наиболее вероятными процессами являются регистрация фотона в пике полного поглощения и в горбе потерь в результате комптоновского рассеяния фотона, причем более вероятным событием является регистрация в горбе потерь. Это обуславливает возможность использования подобных событий для уточнения результатов измерения интенсивности спектральной линии.

Для численной оценки результатов многократных взаимодействий излучения с веществом детектора может быть использован метод Монте-Карло, который позволяет учесть геометрические особенности детектора и возможность многократных взаимодействий.

На Фиг.2 показаны зависимости вероятности полного поглощения энергии фотона в детекторе Рпп (тонкая непрерывная линия), регистрации фотона в горбе потерь Ргп (толстая непрерывная линия) для Ge детектора толщиной 5 мм от энергии фотона. Из Фиг.2 видно, что в области энергий фотона примерно 250 кэВ для Ge детектора вероятность регистрации в горбе потерь будет выше, чем вероятность регистрации в пике полного поглощения.

На Фиг.3 показана структура функции отклика Ge детектора в гамма-области излучения: пик полного поглощения энергии фотона в детекторе (непрерывная линия), горб потерь (пунктирная линия). Функция отклика детектора Кдет0, Е) есть вероятность регистрации сигнала с амплитудой, соответствующей энергии Е при попадании в детектор фотона с энергией Е0.

В случае полного поглощения энергии фотона в детекторе он будет зарегистрирован в пике полного поглощения с энергией E0, в случае комптоновского рассеяния с выходом рассеянного фотона из детектора - в горбе потерь с энергией от 0 до максимальной энергии электронов отдачи

При рассмотрении спектра, регистрируемого детектором, обычно к сигналу относят часть спектра, регистрируемую в пиках полного поглощения, а часть спектра, регистрируемую в горбе потерь, относят к мешающему фону. Однако эта часть спектра (горб потерь) также несет информацию об интенсивности регистрируемой спектральной линии и может использоваться для уточнения информации об интенсивности регистрируемой спектральной линии, поскольку интенсивность регистрации в этой области спектра выше, чем вероятность регистрации в пике полного поглощения.

Исходя из сказанного выше, становится возможным следующий способ гамма-спектрометрии, заключающийся в последовательности действий со спектром, зарегистрированным гамма-спектрометром:

1. Расчет или измерение вероятностей регистрации спектральной линии в области пиков полного поглощения и горба потерь;

2. Измерение энергии спектральной линии Е0;

3. Вычисление максимальной энергии электронов отдачи Eкомп_эл_max(E0);

4. Измерение площади горба потерь;

5. Вычисление интенсивности падающего на детектор излучения с энергией Е0 как отношения измеренной интенсивности регистрации излучения в горбе потерь к вероятности регистрации данной линии с энергией Е0 в области горба потерь.

Техническим результатом является уменьшение статистических флуктуаций счета импульсов.

Литература

1. Патент RU 2159451, 1997.

2. Patent UK 3291992, 1966.

3. Портной А.Ю. Метод оценки энергетических и пространственных параметров рентгеновских и гамма-детекторов//Научное приборостроение, 2009, т.19, №4, 13-23.

Способ гамма-спектрометрии, заключающийся в расчете или измерении вероятностей регистрации спектральной линии в области пиков полного поглощения и горба потерь, измерении энергии и интенсивности линии гамма-излучения, регистрируемого полупроводниковым детектором, отличающийся тем, что для измерения энергии используется положение пика полного поглощения линии, а для измерения интенсивности этой линии - отношение измеренной интенсивности регистрации этой спектральной линии в горбе потерь (т.е. области спектра регистрируемого излучения с энергией от нуля до максимальной энергии электронов отдачи), возникающем при комптоновском рассеянии гамма-фотона в детекторе с последующим выходом рассеянного фотона из детектора к вероятности регистрации данной линии c измеренной энергией в области горба потерь.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 51.
20.02.2013
№216.012.267e

Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к способу повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройству для реализации способа рекуперативного торможения электровоза. Способ заключается в том, что для получения тока возбуждения коллекторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475374
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.07.2013
№216.012.54da

Способ измерения растягивающих усилий, действующих на рельс, и устройство для его реализации

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к средствам и методам измерения растягивающих усилий, действующих на рельсы. Согласно одному способу измерение растягивающих усилий, действующих на рельс, может реализовываться следующим образом. Рельс закрепляется в двух или более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487325
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.08.2013
№216.012.61cb

Комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения

Изобретение относится к технике регистрации ионизирующего излучения, в частности к детекторам рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что для регистрации рентгеновского излучения используется комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490667
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2013
№216.012.68aa

Устройство для измерения вибрации

Изобретения относятся к измерительной технике и могут быть использованы для вибродиагностики оборудования, оказывающегося в опасных зонах при подаче на него напряжения. По первому варианту устройство состоит из блока измерения вибрации, содержащего датчик вибрации, фильтр низких частот,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492441
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6eab

Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода с повышенными энергетическими показателями

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговым электрическим приводом. Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода состоит из якорной обмотки, обмотки возбуждения тягового двигателя, резистора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493982
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7ec6

Маховик с регулируемым моментом инерции

Изобретение относится к машиностроению. Маховик содержит массивный обод, являющийся связующим звеном для полумуфт, размещенных на валах электродвигателя и начального звена механизма. Массивные ползуны выполнены с возможностью перемещения в радиальных пазах обода и образуют с ним поступательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498127
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8031

Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является увеличение коэффициента мощности. Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь переменного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498490
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.02.2014
№216.012.9f46

Клапан

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе. Клапан содержит золотник, тонкостенное седло, выполненное на упругой диафрагме, и упор, ограничивающий ход золотника. В клапане предусмотрен, по крайней мере, один упругий упор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506482
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.03.2014
№216.012.abb3

Способ повышения уровня экологической безопасности процесса лубрикации в зоне "колесо-рельс" железнодорожного подвижного транспортного средства

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Способ повышения уровня экологической безопасности процесса лубрикации в зоне «колесо - рельс» железнодорожной транспортной системы, использующего ферромагнитную жидкость в качестве компонента смазочной композиции или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509670
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac5a

Устройство для вырезки балласта

Изобретение относится к средствам механизации, использующимся при текущем содержании железнодорожного пути. В предлагаемом устройстве вырезка балласта из межшпального пространства и торца шпал осуществляется рабочим органом. Рабочий орган выполнен в виде рамы с отверстиями в вертикальной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509837
Дата охранного документа: 20.03.2014
Показаны записи 1-10 из 77.
20.02.2013
№216.012.267e

Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к способу повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройству для реализации способа рекуперативного торможения электровоза. Способ заключается в том, что для получения тока возбуждения коллекторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475374
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2838

Управляющий автомат

Изобретение относится к к вычислительной технике и дискретной автоматике и может быть использовано при построении аппаратных средств обработки информации в быстродействующих системах реального времени. Технический результат - снижение сложности конструкции автомата Мили за счет уменьшения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475816
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.284e

Устройство криптографической защиты информации

Изобретение относится к вычислительной технике, дискретной автоматике и системам связи. Техническим результатом является повышение уровня криптозащиты при сохранении быстродействия аппаратурной реализации устройств. Для достижения указанного технического результата предлагается устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475838
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.03.2013
№216.012.2ea6

Способ микрофотометрических исследований годичных колец древесины

Способ включает регистрацию отраженного света, характеризующего выявление и измерение морфологической неоднородности древесины. Исследования осуществляют с помощью оптического эндоскопа путем его перемещения по отверстию, просверленному по центру ствола дерева в радиальном направлении с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477473
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30ca

Способ наплавки коррозионно-эрозионного порошка присадочного материала на стальную поверхность детали

Изобретение относится к способам защиты стальных поверхностей деталей от эрозии, в том числе кавитационной, путем наплавки коррозионно-эрозионного порошка. Предварительно просеивают и прокаливают коррозионно-эрозионностойкий самофлюсующийся присадочный порошковый материал. Создают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478028
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.07.2013
№216.012.5459

Способ получения водорода для топливных элементов

Изобретение относится к области получения технического водорода для топливных элементов. Целью изобретения является получение водорода, при котором металлические стружки погружают в емкость с раствором электролита, при этом для увеличения объема выделенного водорода через стружки пропускают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487196
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c72

Система обеспечения микроклимата в кабине управления локомотива

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системам отопления и вентиляции железнодорожного транспорта. Система обеспечения микроклимата в кабине управления локомотива содержит кондиционер, подключенный через силовые контакты трехполюсного контактора к источнику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489287
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.5fe1

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Нижняя панель устройства защиты выполнена с относительной длиной нижней панели и боковыми кромками с относительной высотой , с относительной шириной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490177
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.63e3

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Устройство защиты содержит нижнюю панель, выполненную с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели и имеет в кормовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491208
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.63e4

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Устройство защиты содержит нижнюю панель, выполненную с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели и способную к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491209
Дата охранного документа: 27.08.2013
+ добавить свой РИД