3.2.6. Эталонная установка для воспроизведения единицы активности нуклидов

Рассмотрим эталонную установку для воспроизведения единицы активности нуклидов в α- и β-источникахна металлических подложках в пределах от 10^–1 до 10⁵ расп./сек для α-источников и от 10 до 10⁵ расп./сек для β-источников методом счета числа частиц, испускаемых источником в единицу времени в телесном угле 2π, и для передачи размера единицы вторичным эталоном в тех же пределах.

Описание установки

Эталонная установка имеет три стенда. На двух стендах расположены основные элементы установки – малый и большой 4π-счетчики вместе с вакуумными системами для их откачки и наполнения рабочим газом, на третьем стенде помещены радиоэлектронные приборы для регистрации импульсов от счетчиков, источники питания и вспомогательные приборы.

Малый 4π-счетчик по размерам и конструкции такой же, как 4π-счетчик в эталонной установке для измерения активности в растворах. Малый счетчик применяют при воспроизведении единицы активности нуклидов в α- и β-источниках площадью активной поверхности от 1 до 4 см².

Большой 4π-счетчик сконструирован специально для воспроизведения единицы активности нуклидов в α- и β-источниках площадью активной поверхности до 160 см². Счетчик состоит из двух корытообразных половин из латуни высотой 250 мм, шириной 180 мм и глубиной 60 мм; одна половина используется как 2πα-счетчик, другая — как 2πβ-счетчик. В каждой половине счетчика имеется по три нити из константана диаметром 100 мкм; между; ними расположены латунные экранирующие стержни: четыре стержня в 2πα-счетчике и шесть стержней в 2πβ-счетчике. Внутренняя поверхность счетчика и поверхность нитей и экранирующих стержней отполированы.

Обе половины 4π-счетчика и монтажная рамка для измеряемого источника, служащая общей стенкой для каждого из 2π-счетчиков, установлены на латунном основании. Сверху счетчик закрыт стеклянным колпаком, пришлифованным к основанию. Переключатель высокого напряжения позволяет присоединять к измерительному устройству любой 2π-счетчик отдельно или оба вместе. Счетчик со всех сторон закрывается раздвижным свинцовым экраном толщиной 5 см для снижения уровня фона.

Оба 4π-счетчика, малый и большой, наполняют метаном до давления 300–400 мм рт. ст.; работают счетчики в пропорциональном режиме.

Конфигурация электродов и взаимное расположение нитей и экранирующих стержней в большом счетчике были установлены экспериментально, в результате исследования серии опытных образцов. Область 100%-ной регистрации α- и β-излучения большим счетчиком была исследована путем перемещения точечного источника К-электронов Оже ⁵¹V (⁵¹Сr) по различным участкам площади рамки, а также с помощью обычных α- и β-источников. Регистрируемый спектр излучения ⁵¹V сильно зависит от искажения электрического поля в счетчике, что позволило выявить наиболее «критические» области вблизи экранирующих стержней и у краев счетчика и выбрать оптимальную геометрию.

Плато характеристики счетчика, исследованное с помощью «точечного» β-источника ⁹⁰Sr+⁹⁰Y, оказалось вполне удовлетворительным в пределах площади 150x200 мм, значительно превышающей максимальные размеры активной поверхности измеряемых источников (105´135 мм); незначительное изменение плато вблизи экранирующих стержней практически не сказывается на точности измерений.

Для регистрации импульсов от счетчиков в установке использованы следующие радиоэлектронные приборы: предусилитель с коэффициентом усиления 20, усилитель с интегральным дискриминатором с коэффициентом усиления 10⁴ и коэффициентом перегрузки 100, пересчетный прибор с блоком цифропечати и разрешающим временем 1 мксек и вспомогательные приборы — синхроскоп, измеритель скорости счета и др.

Основные характеристики большого 4π-счетчика эталонной установки: