Данные установки предназначены для проведения измерения активности как в жидких образцах, так и в источниках излучения.
Эталонная установка для воспроизведения единицы активности нуклидов в жидких образцах в пределах от 104 до 108 расп./(с·г) методом счета числа частиц и фотонов, испускаемых источником в единицу времени в телесном угле 4π, и для передачи размера единицы вторичным эталонам в тех же пределах.
К числу нуклидов, единица активности которых воспроизводится данной эталонной установкой, относятся: нуклиды, распадающиеся с испусканием α- или β-частиц (с максимальной энергией не менее 0,3 МэВ), и нуклиды, распадающиеся путем электронного захвата.
Описание установки
В эталонной установке имеется два стенда. На первом из них расположены основной элемент установки — пропорциональный счетчик α- и β-частиц и фотонов с телесным углом 4π.
Корпус 4π-счетчика (рис. 3.32) состоит из двух одинаковых половин в виде цилиндров из латуни диаметром 80 мм и высотой 40 мм. Внутренняя поверхность цилиндров отполирована. В каждом цилиндре имеется анод в виде нити из полированного константана диаметром 100 мкм, натянутой по диаметру цилиндра; концы нити закреплены в изоляторах. Измеряемый источник, укрепленный на монтажной рамке, помещают между цилиндрами. Счетчик закрыт стеклянным колпаком. Его края пришлифованы к металлическому основанию, на котором смонтирован счетчик. С помощью переключателя, смонтированного под основанием счетчика, к регистрирующей системе можно присоединить любую из двух половин 4π-счетчика, работающую как 2π-счетчик, или обе половины вместе.
Рис. 3.32. 4π-счетчик эталонной установки
Вакуумная система, смонтированная на одном стенде со счетчиком, дает возможность создавать в счетчике вакуум порядка 10–2 – 10–3 мм рт. ст. и наполнять счетчик рабочим газом или смесью газов до давления 600 мм рт. ст. В вакуумной системе имеется специальная колба, наполненная пятиокисью фосфора, для осушки газа.
При счете α- и β-частиц счетчик наполняют техническим метаном до давления 400 мм рт. ст., при измерении активности электроннозахватных нуклидов в счетчик вводят дополнительно к метану различные количества тяжелого инертного газа — аргона, криптона или ксенона.
На втором стенде размещены радиоэлектронные приборы для регистрации импульсов от счетчика: широкополосный усилитель с дискриминатором (с коэффициентом усиления 104) и пересчетный прибор с разрешающим временем 1—1,5 мкс. Кроме этих приборов на стенде размещены также стабилизированный выпрямитель на 4 кВ (отклонение напряжения в пределах 0,01—0,05%), служащий источником потенциала, подаваемого на счетчик, измеритель скорости счета, электронный потенциометр, осциллограф и др. Основные характеристики 4π-счетчика и установки в целом приведены в табл. 3.11.
Таблица 3.11
Основные характеристики 4π-счетчика и установки
Характеристика | Значения характеристик при измерении активности нуклидов | ||
|---|---|---|---|
альфа | бета | электронно-захватных | |
Длина плато счетчика, В | 250—600 | 250—300 | 100—150 |
Наклон плато на 100 В, % | 0,1 | 0,1 | 0,5 |
Напряжение на плато, кВ | 2,1—2,2 | 3,2—3,3 | 2—4 |
Газовое усиление | 102—103 | 104—105 | 104—105 |
Разрешающее время, мксек | 2 | 2 | 2 |
Порог регистрации, эВ | 50—100 | 100—250 | 100—250 |
Эффективность счетчика | 1,000±0,001 | 1,000±0,001 | — |
Фон счетчика, имп./сек | 0,03 | 2 | 5 |
Диапазон измеряемой активности, расп./сек | 10–1—105 | 10—105 | 102—105 |
Погрешность измерения активности нуклида в растворе, % | 0,5—1 | 0,5—1 | 2—4 |
Возможная систематическая погрешность, % | 0,2 | 0,2 | 1—3 |
Разброс результатов измерений, % | 0,1—0,2 | 0,1—0,2 | 0,5—1 |
Максимальная площадь активной поверхсности измерямых источников, см2 | 10 | 10 | 10 |