SU366366A1 - Калориметр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области тепловых измерений и может быть использовано дл  измерени  дозных полей при лабораторных исследовани х, в радиотерапии, при проведении радиационных процессов, дл  калибровки вторичных дозиметрических систем и дл  многих других целей.

Известен калориметр дл  измерени  локально поглощаемой мощности дозы, содержащий поглотитель толщиной меньше глубины проникновени  электронов, выполненный из смеси графита и полистирола, подвешенный на теплоизолирующих раст жках в вакуумированной оболочке, целью которой  вл етс  поддержание на границе поглотительоболочка электронного равновеси  и создание условий адиабатного нагрева.

Недостатками этого калориметра  вл ютс , во-;первых, трудности при измерени х скоростей изменени  температуры абсорбера, при измерени х локально поглощаемой мощности дозы или необходимость измерени  темлературы абсорбера и времени облучени  (последнее затруднительно произвести с высокой точностью нри очень высоких значени х мощностей , а значит при малых временах) при измерени х локально поглощаемой дозы, вовторых . Кроме того, при проведении серии измерений различных по величине мощностей (например, при исследовании дозного пол )

описанный калориметр требуетс  охлаждать (развакуумнровать) перед каждым новым измерением , что снижает оперативность в работе .

Цель изобретени  - возможность измерени  локально поглощаемой мощности дозы .ионизирующего излучени  в установившемс  тепловом режиме.

Дл  этого используют калориметр, содержащий помещенный в вакуумированную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньшей глубины проникновени  излучени , который, согласно изобретению , снабжен холодильником-термостатом и контактирующим с ним одним концом теплоотвод щим стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотител , противоположной приемной, и нагревател ми, установленными на различных глубинах от приемной поверхности поглотител .

На чертеже схематически изображен общий вид прибора.

Поглотитель 1 из графита имеет стержень 2 тоже из графита, идущий к холодильникутермостату 3. Поглотитель окружен графитовой оболочкой 4, котора  поддерживает на границе поглотитель-оболочка электронное равновесие, а также создает услови  квазиадиабатного нагрева поглотител . Оболочка соединена с холод-ильником теплопровод щим

каналом 5. В поглотитель вмонтированы нагреватель и измерительна  термопара. В оболочку на различных глубинах от поверхности, на которую падает излучение, вмонтированы нагреватели 6.

Проводники, идущие от нагревателей и от термопары, заделаны в теплопровод щий стержень и канал. Между оболочкой и холодильником-термостатом размещена защита 7, преп тствующа  проникновению излучени  в холодильник. Все узлы прибора помещены в вакуумированный объем 8 с входным окном 9 из фольги.

Перед проведением измерений калориметр градуируетс  при различных значени х мощностей , по джоулеву теплу, выдел ющемус  в нагревател х; при этом в поглотитель ввод т градуировочную мощность (при известной массе поглотител  мощность, отнесенна  к массе, как известно, будет эквивалентна мощности поглощаемой дозы), а в оболочку- заранее рассчитанную мощность, соответствующую градуировочной и имитирующую разогрев оболочки ВО врем  облучени . Если глубина проникновени  излучени  больше толщины оболочки, включают все нагреватели . При имитации слабопроникающего излучени  (электронное, протонное и т. д.) мощность подвод т к тем нагревател м, которые расположены на соответствующих данной энергии излучени  глубинах. В обоих случа х варьиру  значени  мощностей в нагревател х оболочки приблизительно повтор ют то распределение по глубине поглощаемой мощности , которое наблюдаетс  дл  изучени  данного вида энергии. При каждом значении мощности в поглотителе и соответствующих ему значени х мощностей в оболочке измер ют ра1зницу температур между поглотителем и холодильником и стро т градуировочную .кривую.

Дл  проникающего электромагнитного излучени  и дл  каждого вида и значени  энергий корпускул рного .излучени  получают зави .снмссть разности температур поглотительхолодильник от «поглощаемой в абсорбере мощности. Поскольку в принципе услови  градуировки отличаютс  от условий облучени  (при градуировке мощность выдел етс  только в пластине абсорбере, а при облучении часть энергии поглощаетс  в больщей или

меньщей части теплоотвод щего стержн ) при построении градуировочной кривой необходимо внести рассчитанную поправку на массу. Эта поправка тем больще, чем в больщей длине стержн  происходит поглощение энергии , и тем меньше, чем меньще сечение стержн . Если, к примеру, облучаема  масса стержн  составл ет 20% от массы поглотител  и точность расчета этой массы стержн  составл ет 10% (что осуществить нетрудно, если

известны вид и энерги  излучени ), то погрещность , вносима  в градуировочную кривую , составит, очевидно, 2%. Во всех случа х длину теплоотвод щего стержн , его сечение и материал выбирают в соответствии с энергией и мощностью излучени .

Предмет изобретени 

Калориметр, содержащий помещенный в ва1суумированную оболочку поглотитель, выполненный в виде пластины с толщиной, меньщей глубины проникновени  излучени , отличающийс  тем, что, с целью измерени  локально поглощаемой мощности дозы ионизирующего излучени  в установившемс  тепловом режиме, он снабжен холодильникомтермостатом и контактирующим с ним одним концом Т6ПЛООТВОДЯЩИМ стержнем, другой конец которого соединен с поверхностью поглотител , противоположной приемной, и нагревател ми , установленными на различных глубинах от приемной поверхности поглотител .

г

I /