ДОЗИМЕТР ПОИСКОВЫЙ
SEARCH DOSIMETER

Изобретение относится к области радиационной безопасности и предназначено для поиска, регистрации и измерения уровней ионизирующих излучений (ИИ) с визуальным представлением оперативной информации.
Известны устройства для поиска и оценки уровня гамма-излучения [1, 2]. Общим недостатком данных аналогов является регистрация только одного вида ИИ - гамма-излучения.
Известны приборы, относящиеся к радиометрам, в частности МКС-РМ1402М [3] и МКС-АТ1117М [4], которые имеют съемные блоки детектирования, каждый из которых регистрирует конкретное ИИ (альфа-, бета-, гамма-, рентгеновское или нейтронное излучения). При измерении эти блоки с помощью контактного разъемного соединения стыкуются непосредственно с прибором. Недостатком перечисленных аналогов является то, что для измерения соответствующего вида ИИ требуется выполнение целого ряда подготовительных операций: выключение прибора, подключение определенного детектора, включение прибора, самотестирование и его калибровка, что не всегда бывает удобно.
Известны многоканальные приборы, которые в своем составе имеют встроенные (несъемные) блоки детекторов, позволяющие измерять одновременно более двух видов ИИ, например [5, 6]. Данные приборы имеют сложное техническое решение и высокую стоимость.
Практика показала, что в большинстве случаев необходимо измерять только два вида ИИ: гамма- и нейтронное излучения. Примером таких приборов является измеритель-сигнализатор поисковый гамма- и нейтронного излучения ИСП-РМ1401К-01 [7], являющийся наиболее близким по техническому решению к заявляемому дозиметру и выбранному в качестве прототипа. Он является высокочувствительным поисковым прибором, выполненным в цельном ударопрочном корпусе и снабженным двумя встроенными детекторами: сцинтиллятором для регистрации гамма-излучения и газоразрядным счетчиком для регистрации нейтронного излучения. Результаты измерений отображаются на дисплее. Помимо дисплея в нем имеется встроенная звуковая и световая, а также внешняя вибрационная сигнализация. Достоинством прототипа является не только высокая чувствительность, а также то, что данный измеритель можно подсоединять к телескопической штанге-удлинителю (длиной до 2,5 метров), что позволяет производить поиск и измерение ИИ в труднодоступных и удаленных от оператора местах.
Структурная схема прототипа представлена на фиг. 1, где а) - измеритель-сигнализатор без удлинительной штанги, б) - измеритель-сигнализатор в сборе с удлинительной штангой. На схемах цифрами и буквами обозначено: 1 - цельный ударопрочный корпус; 2 - блок вибрационной сигнализации (выносной); 3 - блок операционный; 4 - блок индикации; 5, 8 и 9 - контактные разъемные соединения; 6 - удлинительная телескопическая штанга; 7 - проводная линия связи (внутри штанги); Д1 и Д2 - детекторы соответственно гамма- и нейтронного излучения; БОИ - блок обработки информации.
При работе без штанги блок вибрационной сигнализации 2 (простейший вибратор) подстыковывается к выходу БОИ через контактное разъемное соединение 5, расположенное непосредственно на корпусе 1.
При работе со штангой блок вибрационной сигнализации 2 подстыковывается к выходу БОИ по цепи: БОИ - жесткое контактное соединение 9 корпуса измерителя со штангой - линия связи 7 - контактное соединение 8, расположенное на ручке штанги-удлинителя, - вибратор.
Недостатком прототипа является следующее. В ряде случаев при использовании удлинительной телескопической штанги оператор не может видеть световую индикацию, не может слышать звуковую индикацию и фиксировать по дисплею численные значения уровней гамма- и (или) нейтронного излучений. Выносной же вибратор, контактируемый определенным образом непосредственно с оператором, является всего лишь индикатором наличия какого-то излучения.
При использовании измерителя на штанге оператор получает сигналы только от светового, звукового или вибрационного сигнализаторов (по принципу «есть излучение - нет излучения»), т.е. он практически не имеет информации о конкретном значении уровня ИИ. Естественно, при таком использовании прототипа существенно снижается радиационная безопасность оператора (в случае наличия высокого уровня ИИ на расстоянии до 2,5 метров от оператора). Наконец, удаленность измерителя-сигнализатора от оператора на 2,5 м создает ему большие неудобства в работе (в частности, при снятии цифровых показаний с дисплея).
Целью изобретения является повышение оператору информативности об уровне ионизирующего излучения; повышение радиационной безопасности оператора при поиске и регистрации ИИ в удаленных от него местах; упрощение при работе с дозиметром поисковым.
Поставленная цель достигается тем, что в дозиметре поисковом, содержащем блок операционный, состоящий из детекторов гамма- и нейтронного излучений и блока обработки информации, блок индикации, состоящий из блока световой и звуковой сигнализации и дисплея, выносной блок вибрационной сигнализации, удлинительную телескопическую штангу с проводной линией связи внутри и два контактных разъемных соединения, причем блок вибрационной сигнализации может стыковаться с блоком индикации с помощью одного из трех контактных разъемных соединений, блоки операционный и индикации представляют собой индивидуальные ударопрочные корпуса, которые при работе дозиметра без удлинительной штанги стыкуются между собой с помощью дополнительного третьего контактного разъемного соединения, а при работе дозиметра с удлинительной штангой блок операционный стыкуется с ней в верхней ее части, а блок индикации стыкуется с ней в нижней ее части возле ручки, образуя при этом проводную электрическую связь между выходом блока обработки информации и входом блока индикации.
Принцип действия дозиметра поискового поясняется фиг. 2, на котором представлены его структурные схемы при работе без удлинительной штанги (фиг. 2а) и с удлинительной штангой (фиг. 2б).
Дозиметр поисковый включает в себя блок операционный 1, блок индикации 2, блок вибрационной сигнализации 3 и удлинительную телескопическую штангу 4. Блок операционный состоит из детекторов 5 и 6 соответственно для регистрации гамма- (Д1) и нейтронного (Д2) излучений, а также из блока обработки информации (БОИ) 7. Блок индикации состоит из блока световой и звуковой сигнализации 8 и дисплея 9. Электрическая связь этих блоков осуществляется посредством контактного разъемного соединения 10 с жесткой фиксацией. Жесткая фиксация двух блоков 1 и 2 необходима для того, чтобы при их стыковке и работе с дозиметром они составляли единое целое.
Блок вибрационной сигнализации 3 стыкуется с блоком индикации 2 контактным разъемным соединением 11, установленным на его корпусе. Блок индикации 2 с жесткой фиксацией стыкуется с удлинительной штангой 4 контактным разъемным соединением 12, установленным на штанге возле ручки. Жесткая фиксация этих элементов необходима для надежного электрического контакта и удобства в работе с дозиметром. Операционный блок 1 стыкуется с удлинительной штангой посредством контактного разъемного соединения 13. Внутри штанги проложена проводная линия связи 14 для передачи информации от блока БОИ к блоку индикации, когда последний состыкован со штангой. Оператор 15 при работе с дозиметром получает соответствующие световые, звуковые и вибрационные сигналы, а также снимает показания с дисплея.
Структурные элементы блоков 1 и 2 находятся в ударопрочных корпусах. Блок вибрационной сигнализации представляет собой простейший вибратор. Максимальная длина штанги составляет порядка 2,5 метров.
Работа с дозиметром поисковым рассмотрим в двух режимах: без удлинительной штанги и с удлинительной штангой.
В первом случае блоки 1 и 2 жестко состыкованы между собой с помощью контактного соединения 10, блок вибрационной сигнализации подстыкован к корпусу блока индикации контактным соединением 11. Вибратор может располагаться так, чтобы оператор чувствовал вибрацию, например, в руке или в кармане.
Оператор включает дозиметр и начинает поиск указанных выше излучений. При их обнаружении срабатывают детекторы (один или сразу два) и их входные сигналы поступают в БОИ, где они соответствующим образом обрабатываются. Информацию о наличии ИИ оператор получает по трем каналам: световому, звуковому и вибрационному. После этого оператор производит считывание информации с дисплея об уровне излучения.
Следует обратить внимание на то, что вибрационная сигнализация при работе может не использоваться. Однако в ряде случаев наоборот целесообразно использовать только невидимую и бесшумную вибрационную сигнализацию. Это может происходить при скрытном обследовании объектов, например, должностными лицами пограничной или таможенной служб. Оператор сам определяет, какими каналами сигнализации ему пользоваться.
При обследовании труднодоступных и удаленных от оператора мест и объектов применяется второй режим. В этом случае оператор:
- расстыковывает контактное соединение 10;
- отсоединяет блок индикации 2 от блока операционного 1;
- блок операционный жестко стыкует с удлинительной штангой 4 в верхней ее части посредством контактного соединения 13;
- блок индикации 2 стыкует с удлинительной штангой в нижней ее части возле ручки посредством контактного соединения 12.
При этом блок индикации связывается с блоком БОИ 7 по цепи: блок БОИ - контактное соединение 13 - проводная линия связи 14 - контактное соединение 12 - бок индикации. Оператор включает дозиметр и аналогично осуществляет поиск и локализацию указанных выше излучений. В случае обнаружения излучений срабатывает световая и звуковая сигнализация. Очевидно, что при обследовании объектов на некотором расстоянии от оператоpa бесшумную и невидимую (вибрационную) сигнализацию применять не имеет смысла.
Так как блок индикации с дисплеем находится на ручке штанги, оператор оперативно считывает информацию о значении уровня излучения, анализирует ее и далее действует по обстановке.
Таким образом, предложенный дозиметр поисковый прост и удобен в работе, позволяет оперативно получать максимум информации об уровне гамма- и нейтронного излучений, а также имеет максимальную радиационную защиту оператора при обследовании им удаленных объектов.
Источники информации
1. Малогабаритное устройство визуализации источников гамма-излучения. Патент Российской Федерации на изобретение №2426151, 2011.
2. Измеритель-сигнализатор поисковый гамма-излучения ИСП-РМ1401МА. Режим доступа: www.doza.ru/catalog/handheld/152.
3. Дозиметр-радиометр поисковый МКС-РМ1402М. Режим доступа: www.doza.ru/catalog/handheld/151.
4. Дозиметр-радиометр МКС-АТ1117М. Режим доступа: www.doza.ru/catalog/handheld/124.
5. Дозиметр. Патент Российской Федерации на изобретение №2141120, 1999.
6. Многофункциональный инновационный модульный дозиметр. Патент Российской Федерации на изобретение №2593820, 2016.
7. Измеритель-сигнализатор поисковый гамма- и нейтронного излучения ИСП-РМ1401К-01. Режим доступа: www.bm7.ru/view_pribor-temp2.php?id=228. (прототип).