RU108859U1 - DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU108859U1 RU108859U1 RU2011122042/28U RU2011122042U RU108859U1 RU 108859 U1 RU108859 U1 RU 108859U1 RU 2011122042/28 U RU2011122042/28 U RU 2011122042/28U RU 2011122042 U RU2011122042 U RU 2011122042U RU 108859 U1 RU108859 U1 RU 108859U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- detector
- input
- operational amplifier
- detectors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Устройство для измерения интенсивности рентгеновского и гамма-излучения, содержащее первый и второй детекторы излучения, первый и второй операционные усилители, логическую схему и рентгеновский фильтр, установленный перед одним из детекторов, при этом выход первого детектора соединен с входом первого операционного усилителя, выход второго детектора соединен с входом второго операционного усилителя, выходы первого и второго операционных усилителей подключены к входу логической схемы, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит третий детектор излучения, первый, второй и третий источники постоянного напряжения, третий и четвертый операционные усилители, при этом выходы первого и второго источников напряжения подключены к входам соответственно первого и второго детекторов, выход третьего детектора подключен к входу четвертого операционного усилителя, выход третьего источника напряжения соединен с входом питания третьего операционного усилителя, сигнальный вход которого соединен с выходом логической схемы, выход третьего операционного усилителя подключен к входу третьего детектора, рентгеновский фильтр установлен над первым детектором, а выход четвертого операционного усилителя является выходом устройства. A device for measuring the intensity of x-ray and gamma radiation containing the first and second radiation detectors, the first and second operational amplifiers, a logic circuit and an x-ray filter installed in front of one of the detectors, while the output of the first detector is connected to the input of the first operational amplifier, the output of the second detector connected to the input of the second operational amplifier, the outputs of the first and second operational amplifiers are connected to the input of the logic circuit, characterized in that it further comprises a third radiation detector, first, second and third DC voltage sources, third and fourth operational amplifiers, while the outputs of the first and second voltage sources are connected to the inputs of the first and second detectors, the output of the third detector is connected to the input of the fourth operational amplifier, the output of the third voltage source connected to the power input of the third operational amplifier, the signal input of which is connected to the output of the logic circuit, the output of the third operational amplifier is connected to the input of the third detector, an X-ray filter is installed above the first detector, and the output of the fourth operational amplifier is the output of the device.
Description
Полезная модель относится к дозиметрическим методам контроля рентгеновского и гамма-излучения на базе полупроводниковых детекторов.The utility model relates to dosimetric methods for monitoring x-ray and gamma radiation based on semiconductor detectors.
Известно устройство для контроля высокого напряжения в рентгеновских аппаратах, содержащее два детектора с различной спектральной чувствительностью, перед которыми установлен ступенчатый фильтр [1].A device for monitoring high voltage in x-ray machines, containing two detectors with different spectral sensitivity, in front of which a step filter is installed [1].
Из числа известных технических решений наиболее близким к предложенному является устройство для контроля рентгеновского и гамма излучения [2], содержащее первый и второй детекторы излучения, первый и второй операционные усилители, логическую схему с четырьмя входами и рентгеновский фильтр, установленный перед одним из детекторов. Выход каждого детектора подключен к входу соответствующего операционного усилителя, соединенного своим выходом с соответствующим входом логической схемы, выход которой является выходом устройства.Of the known technical solutions, the closest to the proposed one is a device for monitoring x-ray and gamma radiation [2], containing the first and second radiation detectors, first and second operational amplifiers, a logic circuit with four inputs and an x-ray filter installed in front of one of the detectors. The output of each detector is connected to the input of the corresponding operational amplifier, connected by its output to the corresponding input of the logic circuit, the output of which is the output of the device.
К недостаткам этих технических решений относится невозможность регистрации рентгеновского и гамма излучения в автокалибровочном режиме коррекции чувствительности детекторов.The disadvantages of these technical solutions include the impossibility of registering x-ray and gamma radiation in the auto-calibration mode of sensitivity correction of detectors.
Техническая задача, решаемая предложенным устройством, состоит в обеспечении коррекции чувствительности детекторов в автокалибровочном режиме. Для решения поставленной задачи в известное устройство дополнительно введены третий детектор излучения, первый, второй и третий источники постоянного напряжения, третий и четвертый операционные усилители, при этом выход первого и второго источника напряжения подключены к входам соответственно первого и второго детектора, выход третьего детектора подключен к входу четвертого операционного усилителя, выход третьего источника напряжения соединен с входом питания третьего операционного усилителя, сигнальный вход которого соединен с выходом логической схемы, выход третьего операционного усилителя подключен к входу третьего детектора, рентгеновский фильтр установлен над первым детектором, а выход четвертого операционного усилителя является выходом устройства.The technical problem solved by the proposed device is to provide correction of the sensitivity of the detectors in the auto-calibration mode. To solve this problem, a third radiation detector, first, second and third DC voltage sources, third and fourth operational amplifiers are additionally introduced into the known device, while the output of the first and second voltage source is connected to the inputs of the first and second detector, the output of the third detector is connected to the input of the fourth operational amplifier, the output of the third voltage source is connected to the power input of the third operational amplifier, the signal input of which is connected to by the logic circuit, the output of the third operational amplifier is connected to the input of the third detector, an X-ray filter is installed above the first detector, and the output of the fourth operational amplifier is the output of the device.
Предложенное устройство (см. фиг.1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 детекторы излучения, первый 4, второй 5 и третий 6 источники постоянного напряжения, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 операционные усилители, логическую схему 11 с четырьмя входами X1, Y1, Х2, Y2 и рентгеновский фильтр 12. Выход первого детектора 1 соединен с входом первого операционного усилителя 7, а к его входу подключен выход первого источника 4 напряжения. Выход второго детектора 2 соединен с входом второго операционного усилителя 8, а к его входу подключен выход второго источника 5 напряжения. Выход третьего детектора 3 подключен к входу четвертого операционного усилителя 10. Выход третьего источника 6 напряжения соединен с входом питания третьего операционного усилителя 9. Выход первого 7 и второго 8 операционного усилителя подключены соответственно к первому X1 и второму Y1 входам логической схемы 11, третий Х2 и четвертый Y2 входы которой подключены к общей шине. Выход логической схемы 11 соединен с входом третьего 9 операционного усилителя, выход которого подключен к входу третьего детектора 3. Выход четвертого 10 операционного усилителя является выходом устройства.The proposed device (see figure 1) contains the first 1, second 2 and third 3 radiation detectors, the first 4, second 5 and third 6 sources of constant voltage, the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 operational amplifiers, logic circuit 11 with four inputs X1, Y1, X2, Y2 and an X-ray filter 12. The output of the first detector 1 is connected to the input of the first operational amplifier 7, and the output of the first voltage source 4 is connected to its input. The output of the second detector 2 is connected to the input of the second operational amplifier 8, and the output of the second voltage source 5 is connected to its input. The output of the third detector 3 is connected to the input of the fourth operational amplifier 10. The output of the third voltage source 6 is connected to the power input of the third operational amplifier 9. The output of the first 7 and second 8 operational amplifiers are connected respectively to the first X1 and second Y1 inputs of the logic circuit 11, third X2 and fourth Y2 inputs of which are connected to a common bus. The output of the logic circuit 11 is connected to the input of the third 9 operational amplifier, the output of which is connected to the input of the third detector 3. The output of the fourth 10 operational amplifier is the output of the device.
Устройство работает следующим образом. Два идентичных детектора 1 и 2 при облучении рентгеновским излучением, выдают фототоки, которые с помощью операционных усилителей 7 и 8 преобразуются соответственно в напряжения U1 и U2 и поступают на логическую схему 11, причем детектор 1 закрыт фильтром 12. На выходе логической схемы 11 сигнал соответствует формуле:The device operates as follows. Two identical detectors 1 and 2, when irradiated with x-ray radiation, emit photocurrents which, using operational amplifiers 7 and 8, are converted to voltages U1 and U2, respectively, and fed to logic circuit 11, with detector 1 being closed by filter 12. At the output of logic circuit 11, the signal corresponds to the formula:
При данном включении напряжение на выходе логической схемы 11 будет:With this inclusion, the voltage at the output of the logic circuit 11 will be:
Детектор 3, в общем случае не идентичный двум первым, вводится под высокоэнергетический поток излучения фотонов. На входы детекторов 1 и 2 подается постоянное напряжение от источников 4 и 5, а напряжение третьего источника 6 подается на вход питания третьего операционного усилителя 9, который обеспечивает раскачку напряжения U0 с выхода логической схемы 11 до 100 В и более, равное V3 и поступающее на вход детектора 3. С подачей постоянного напряжений смещения на входы детекторов 1 и 2 напряжение смещения V3 на входе детектора 3 будет функцияDetector 3, in the general case not identical to the first two, is introduced under the high-energy photon radiation flux. At the inputs of the detectors 1 and 2, a constant voltage is supplied from sources 4 and 5, and the voltage of the third source 6 is supplied to the power input of the third operational amplifier 9, which provides a buildup of voltage U0 from the output of the logic circuit 11 to 100 V or more, equal to V 3 and supplied to the input of the detector 3. With a constant bias voltage applied to the inputs of the detectors 1 and 2, the bias voltage V 3 at the input of the detector 3 will be a function
зависящая как от общего напряжения смещения V1 и V2 на входах детекторов 1 и 2, так и от линейного поглощения µ и толщины d фильтра 12. Коэффициент µ является убывающей функцией при возрастании энергии облучаемых фотонов, рентгеновского либо гамма излучения [3]. Выход операционного усилителя 10 является выходом устройства.depending both on the total bias voltage V 1 and V 2 at the inputs of the detectors 1 and 2, and on the linear absorption µ and thickness d of the filter 12. The coefficient µ is a decreasing function with increasing energy of the irradiated photons, x-ray or gamma radiation [3]. The output of the operational amplifier 10 is the output of the device.
Рассмотрим зависимость данной функции (3) в применении детекторов CdTe (CdZnTe). Облучение детекторов 1, 2 и 3 проводится со стороны выходного контакта, а на их нижний входной контакт подводится напряжение соответственно V1, V2 и V3. Напряжение смещения V3 для контрольного детектора 3 будет соответственно:Let us consider the dependence of this function (3) in the application of CdTe (CdZnTe) detectors. Detectors 1, 2, and 3 are irradiated from the output contact side, and voltage V 1 , V 2, and V 3 are applied to their lower input contact. The bias voltage V 3 for the control detector 3 will be respectively:
где k -коэффициент усиления сигнала операционного усилителя 11, f(Vi) - функция, зависящая от Vi (i=1,2) и определяющая эффективность сбора неравновесных носителей заряда [1]. Согласно (4) значение опорного входного напряжения У3 для контрольного детектора 3 является монотонно возрастающей функцией при увеличении энергии облучаемых высокоэнергетических фотонов (от 50 КэВ и более), а, как известно чувствительность детекторов CdTe (CdZnTe) падает при увеличении энергии облучения [4]. Соответственно при увеличении опорного напряжения на контрольном детекторе 3, чувствительность детектора возрастает. Сигнал с этого детектора считывается на выходе операционного усилителя 10. Данная рассмотренная оптоэлектронная пара: детектор - усилитель работает в диапазоне воспринимаемых полосы частот: 0÷1 МГц.where k is the gain of the signal of the operational amplifier 11, f (V i ) is a function depending on V i (i = 1,2) and determining the collection efficiency of nonequilibrium charge carriers [1]. According to (4), the value of the reference input voltage U 3 for the control detector 3 is a monotonically increasing function with increasing energy of the irradiated high-energy photons (from 50 keV and more), and, as is known, the sensitivity of CdTe (CdZnTe) detectors decreases with increasing radiation energy [4] . Accordingly, with an increase in the reference voltage at the control detector 3, the sensitivity of the detector increases. The signal from this detector is read at the output of the operational amplifier 10. This considered optoelectronic pair: detector - amplifier operates in the range of perceived frequency bands: 0 ÷ 1 MHz.
Таким образом, данное устройство позволяет выравнивать фототок детекторов CdTe (CdZnTe) и осуществлять коррекцию энергетической зависимости чувствительности регистрации их в диапазоне облучаемых высокоэнергетических фотонов от 50 кэВ и более. Оптимизировать коррекцию энергетической характеристики можно варьированием параметрами: V1, V2, µ, d.Thus, this device allows you to align the photocurrent of CdTe (CdZnTe) detectors and to correct the energy dependence of their detection sensitivity in the range of irradiated high-energy photons from 50 keV or more. The correction of the energy characteristic can be optimized by varying the parameters: V 1 , V 2 , µ, d.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Заявка RU 2038705 C1 oт 27.06.1995.1. Application RU 2038705 C1 from 06.27.1995.
2. Дворянкин В.Ф., Дикаев Ю.М., Кудряшов А.А., Соколовский А.А. // Измерительная техника, 2003, №8, С.56-58.2. Dvoryankin V.F., Dikaev Yu.M., Kudryashov A.A., Sokolovsky A.A. // Measuring equipment, 2003, No. 8, S.56-58.
3. Немец О.Ф., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. -Киев: Наукова думка, 1975.3. German O. F., Hoffmann Yu.V. Handbook of Nuclear Physics. -Kiev: Naukova Dumka, 1975.
4. Захарченко А.А., Наконечный Д.В., Шляхов И.Н., Рыбка А.В., Кутний В.Е., Хажмурадов М.А. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2007, №1, С.28-31.4. Zakharchenko A.A., Nakonechny D.V., Shlyakhov I.N., Rybka A.V., Kutniy V.E., Khazhmuradov M.A. // Technology and design in electronic equipment, 2007, No. 1, P.28-31.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122042/28U RU108859U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122042/28U RU108859U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU108859U1 true RU108859U1 (en) | 2011-09-27 |
Family
ID=44804456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122042/28U RU108859U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU108859U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695099C2 (en) * | 2014-12-31 | 2019-07-19 | Тсинхуа Юниверсити | X-ray beam intensity monitoring device and x-ray radiation monitoring system |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011122042/28U patent/RU108859U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695099C2 (en) * | 2014-12-31 | 2019-07-19 | Тсинхуа Юниверсити | X-ray beam intensity monitoring device and x-ray radiation monitoring system |
| US10466372B2 (en) | 2014-12-31 | 2019-11-05 | Tsinghua University | X-ray beam intensity monitoring device and X-ray inspection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Separation of scintillation and Cherenkov lights in linear alkyl benzene | |
| Becker et al. | Wireless, low-cost, FPGA-based miniature gamma ray spectrometer | |
| Francis et al. | Performance of the first prototype of the CALICE scintillator strip electromagnetic calorimeter | |
| KR20150061083A (en) | Radiographic imaging apparatus and method for controlling radiographic imaging apparatus | |
| Lietti et al. | A microstrip silicon telescope for high performance particle tracking | |
| Sanaei et al. | Characterization of a new silicon photomultiplier in comparison with a conventional photomultiplier tube | |
| Wang et al. | High-resolution pixelated CdZnTe detector prototype system for solar hard X-ray imager | |
| RU108859U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE INTENSITY OF X-RAY AND GAMMA RADIATION | |
| Dambacher et al. | Development of the gamma-ray analysis digital filter multi-channel analyzer (GMCA) | |
| Despeisse et al. | Multi-channel amplifier-discriminator for highly time-resolved detection | |
| CN104793228A (en) | Real-time online gamma and electron absorbed dose rate testing system | |
| Kushpil et al. | Radiation hardness investigation of avalanche photodiodes for the Projectile Spectator Detector readout at the Compressed Baryonic Matter experiment | |
| Zhang et al. | A high-sensitivity low-power CMOS sensor for a future neutron personal dosimeter | |
| CN104597480A (en) | Direct illumination compensation type pulse neutron detection device and system | |
| Teranishi et al. | Pulse shape analysis of signals from SiPM-based CsI (Tl) detectors for low-energy protons: Saturation correction and particle identification | |
| CN104267424B (en) | X-ray omnidirectional detector | |
| Berra et al. | A SiPM based readout system for lead tungstate crystals | |
| Pascu et al. | New readout system of the FATIMA detectors based on Silicon Photomultipliers arrays | |
| WO2022163817A1 (en) | Neutron beam detecting device, neutron beam detecting method, and neutron beam detection program | |
| Lotfi et al. | Detection and dosimetry studies on the response of silicon diodes to an 241Am-Be source | |
| RU136591U1 (en) | RADIOMETER-SPECTROMETER | |
| Domienikan et al. | Low-cost amplifier for alpha detection with photodiode | |
| Schmitz et al. | A 430-μW Pulse Shape Discrimination System-on-Chip | |
| CN222812467U (en) | A terahertz single photon detection system | |
| Chatzakis et al. | Improved detection of fast neutrons with solid-state electronics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150601 |