В.Б. Лукьянов - Радиоактивные индикаторы в химии (1133872), страница 22
Текст из файла (страница 22)
На практике обычно применяют так называемыелинейные усилители, обеспечивающие одинаковую кратность усиления различных по амплитуде импульсов. Такие усилители пригодныне только в радиометрических установках для измерения скоростейсчета, но и в спектрометрической аппаратуре.В ряде случаев (например, при работе со сцинтилляционными детекторами) установка для регистрации излучений может содержатьдискриминатор. Он дает возможность различать импульсы с разнымиамплитудами; в частности, как уже говорилось, использование дискриминатора позволяет снизить фон, обусловленный темновым током.
Заметим, что при измерении скорости счета использование дискриминатора необязательно, так как весьма большие изменения амплитуд импульсов практически не влияют на результаты регистрации.Итак, лабораторная установка для регистрации импульсов должна включать, как минимум, следующие блоки: детектор излучения(счетчик), усилитель, блок регистрации, источник высокого напряжения и, в ряде случаев, дискриминатор. Существует большое числоразличных приборов для регистрации излучения.
Получили распространение, в частности, радиометрические установки (радиометры)типа ПП-8, которые могут использоваться для работы как с газовыми,так и со сцинтилляционными счетчиками (рис. 41). Регистрирующийблок этих установок представляет собой пересчетное устройство, работающее на специальных электронных лампах — декатронах. Декатрон — это многоэлектродная радиолампа, наполненная неоном.Положение места разряда (а следовательно, и визуально видимой области свечения) на катодной системе декатрона зависит от числапоступивших в декатрон электрических сигналов. При последовательной подаче сигналов на декатрон положение места свечения перемещается по окружности, причем для того, чтобы оно прошло по всей окружности и вернулось на исходную позицию, необходима подача надекатрон десяти импульсов.
В пересчетном устройстве радиометраПП-8 содержится 5 декатронов. Как только место разряда на катодной84Рис. 41. Радиометрическая установка ПП-8 в комплекте со сцинтилляционным счетчиком:/ _ блок сцннтилляционного датчика УСС-1; 2 — высоковольтный выпрямитель ВСВ-2или ВСВ-3; 3 — пересчетный и регистрирующий блок ПСТ-100; 4 — декатроны; 5 —электронные часысистеме первого декатрона опишет полную окружность, на второй декатрон поступает один электрический сигнал, и положение места свечения на катодной системе второго декатрона смещается на одноделение. В результате второй декатрон фиксирует число десятков импульсов, поступающих в блок регистрации.
Аналогично третий декатрон фиксирует число сотен импульсов, четвертый — тысяч и, наконец, пятый —• число десятков тысяч импульсов. Таким образом,в радиометре ПП-8 используется декадный пересчет импульсов.Пересчетное устройство на декатронах удобно в работе. Его разрешающее время не превышает 10~5 с. Большое достоинство блока регистрации радиометра ПП-8 состоит в наличии в нем электронного секундомера, причем можно автоматически останавливать счет по про3456шествии 10, 100 или 1000 с или после набора 10 , 10 , 10 или 10 имп.На внешней панели пересчетного устройства радиометра ПП-8имеется стрелочный прибор, измеряющий интегральную скоростьсчета с точностью ± 1 0 % .
По его показаниям можно провести предварительную оценку скорости счета.Имеются пересчетные приборы, в которых для регистрации числаимпульсов использованы электролюминесцентные индикаторные лампы с загорающимися цифрами. К числу таких приборов относитсяпересчетный блок «Искра» (рис. 42). Прибор позволяет регистрироватьчисло импульсов, поступивших в него в течение заданного интервала времени, или измерять время набора определенного числа импульсов, а также находить интервалы времени между двумя импульсами. Пуск, остановка и сброс показаний могут осуществляться авто85Рис.
42. Декадныйполуавтоматический цифровой электронный пересчетный блок «Искра»матически, вручную (с помощью кнопок) или внешними импульсамитока. В блоке «Искра» применен, как и в установке ПП-8, декадныйпересчет импульсов.Показания лабораторных радиометрических установок не всегдастабильны во времени, что связано с колебаниями напряжения, снимаемого с выпрямителя, с изменением состава газовой смеси счетчикови с рядом других причин. При проведении длительных экспериментоврекомендуется учитывать поправки на нестабильность радиометрической аппаратуры.
Для этого используют стандартные препараты,содержащие радионуклид со столь большим периодом полураспада,что изменением его активности за все время работы можно пренебречь.Желательно, чтобы спектр излучения этого препарата был близок кспектру излучения измеряемого образца.Контроль стабильности работы радиометрической установки спомощью стандартного препарата заключается в следующем. Припроведении измерений каждый раз вместе с определением скоростисчета исследуемого препарата / (за вычетом фона) находят в строгоидентичных условиях и скорость счета стандартного препарата / с т ,исправленную на фон. Если различия значений / с т , найденных вразное время, выходят за пределы погрешностей измерений, то можносделать вывод, что радиометрическая установка работает нестабильно.В этом случае в результаты определений / вносят поправки на нестабильность работы радиометрической установки.Значения поправок находят из следующих соображений.
Пустьскорости счета исследуемого и стандартного препаратов, измеренныев момент времени t\, оказались равны (с учетом фона), соответственноЛ и / с т Л , а измеренные в момент t2— /2 и /CTf2. (Заметим, что речьможет идти как об измерении одного и того же исследуемого препарата, так и разных, но приготовленных строго одним и тем же способом.)Очевидно, что нестабильность работы радиометрической установкиодинаково скажется на результатах определения скорости счета какисследуемых, так и стандартных препаратов. Обозначим через /HCn.2скорость счета препарата, которая была бы получена при этих изме86рениях, если бы регистрирующая установка работала стабильно.Тогда можно записать:/7исп, 2/ 2 = 'ст, 1 / 'ст, 2и л и7исп, 2=7(2.12)2 ( 'ст, 1 / 'ст, 2 )•Отношение(2ЛЗ>*стаб = 'ст, 1 / 'ст, 2представляет собой поправку на нестабильность работы радиометрической установки.Пример 27.
Для определения периода полураспада радионуклида проводили измерения скорости счета в течение времени, обеспечивающего снижениерегистрируемой активности препарата приблизительно в 4 раза (другими словами, продолжительность измерений составила около двух периодов полураспада). Всего измерения заняли 39 сут, поэтому постоянно использовали стандарт9090ный препарат содержащий радионуклиды Sr + Y (период полураспада ма90теринского Sr составляет 28,4 г), Результаты измерений представлены втабл. 5.Т а б л и ц а 5. Результаты измерении скоростей счета (имп/мин) фона истандартного и исследуемого препаратов при определении периода полураспадапорядка нескольких дней3265391029233285340028343580О) С я874590105653442536102384237032003840288032003360278035208680896056104340357023302310яО)03о.о 23СН О °оО)сX«я!Скоростьпарата б€учетом П'/испsсСкоростьследуе мората безСкоростьфона / ф65504385405460о «° ияСкоростьследуемората с фсSё§049182532391234567iУ О=Оs<и о S3*иScL 5°Скоростьстандарт*рата безёВремя, пначала и^/, сутКч нзмерсi^оа «UJО.о-Скоростьстандарт!рата с ф(Зх< Xпраssо<и «^ »н10,831,1110,951,150,918680745062404340339026802100Из приведенных в табл.
5 значений / с с т можно заключить, что установкаработает нестабильно.Поэтому в экспериментальные значения скоростейсчета исследуемого препарата необходимо, воспользовавшись формулой (2.12),ввести соответствующие поправки. Пересчет всех значений / будем вести, приняв за исходную скорость счета стандартного препарата значение, найденноев измерении № 1, т. е. / с т = 3200 имп/мин. (В принципе любое из найденныхзначений fCTj можно принять за исходное, так как все наши измерения относительные, а не абсолютные).
Для измерения № 2 поправка *стаб равнаб = 'ст 1 / /Ст о = 3200/3840 = 0,833,а значение/исп>2= / 2 х с т а б == 8960 • 0,833 = 7450 имп/мин.Соответственно для измерения ЛЬ 3*стаб = 3200/2880 = 1 , 1 1и / HCITj 3 = 5610 • 1.11 = 6240 имп/мин.87IglII1 1ц——3,7/7•henJ••-j—V,wнJOA!2030t.cyrnНайденные аналогичным образом длядругих измерений значения х с т а б и/исп,£ приведены в двух последних колонках таблицы.
Полученные значенияI жил используем для построения графика в координатах lg/исп,/ —/ (рис.43).Из графика находим, что период полураспада неизвестного радионуклида составляет около 18 сут. Согласно табл.П.1 такой период полураспада можетиметь 8 6 Rb.Заметим, что если бы для определения периода полураспада были использованы значения скоростей счета,не исправленные на нестабильность работы радиометрической установки, товследствие значительного разброса экспериментальных данных период полураспада был бы определен с большой погрешностью (14—22 сут). Идентифицировать радионуклид по такому результату невозможно.Рис. 43. Определение периода полураспадапо скорректированнымданнымСледует отметить, что нередко для учета нестабильности работырадиометрической аппаратуры во времени оказывается целесообразным не вводить поправку в значение регистрируемой активностипрепарата, выраженной в импульсах в минуту, а определять регистрируемые активности в долях активности стандартного образца, находя для каждого момента времени отношение / / с т .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
