Область применения
- Алмазный детектор предназначен для работы в составе дозиметрической аппаратуры (в том числе анализаторов дозного поля медицинских радиотерапевтических установок).
- Обеспечивает измерения относительных распределений доз фотонного, электронного и протонного излучений.
Особенности
- Детектор изготовлен на основе природного алмаза.
- Высокая чувствительность регистрации излучения.
- Высокая радиационная стойкость.
- Устойчивая работа при повышенных температурах.
- Тканеэквивалентность.
- Независимость чувствительности регистрации от угла падения излучения.
- Водостойкость.
Основные технические характеристики
- Диапазон измеряемых мощностей доз фотонного и электронного излучений, Гр/мин: 0,05-30
- Диапазон регистрируемых энергий, МэВ:
- для фотонов: 0,08-25
- для электронов: 4-25
- Аналоговая чувствительность регистрации, Кл/Гр: (0,5-5,0) 10-7
- Нелинейность характеристики преобразования, %: ±2
- Напряжение питания, В: +100
- Темновой ток, А: ≤ 5 10-13
- Доза предварительного облучения, Гр: ≤10
- Толщина чувствительного объема, мм: 0,1-0,4
- Чувствительный объем, мм3: 1-6
- Радиационный ресурс, Гр: 107
Алмазный детектор ионизирующих излучений
Алмазный детектор ПДПС-1К входит в состав дозиметрической аппаратуры, в том числе медицинских дозиметров. Детектор поставляется в герметичном полистироловом корпусе, имеет небольшой вес и габариты. Чувствительный элемент детектора на основе природного алмаза обладает высокой радиационной чувствительностью, что обеспечивает измерение характеристик ионизирующих излучений с высокой точностью.
Направления использования алмазных детекторов
- Регистрация радиоактивных излучений на АЭС.
- Приборы контроля космического излучения.
- Клиническая дозиметрия.
- Мониторы пучка в лазерной технике.
- Регистрация радиоактивных излучений термоядерных установок.
На основе природных и синтетических алмазов разрабатываются дозиметрические, токовые, спектрометрические детекторы, радиометры, детекторы тяжелых ионов, детекторы быстрых и тепловых нейтронов, мониторы пучков в ускорительной технике.
Принцип действия
Алмазный детектор (АД) обладает высоким быстродействием, радиационной, химической стойкостью и стабильно работает при температуре до +250 градусов. Эти свойства позволяют использовать его в экстремальных условиях, в том числе в геофизической и космической аппаратуре .
Классический АД – это изготовленная и отобранная по специальной технологии алмазная пластина с нанесенными на неё электрическими контактами, которые присоединены к регистрирующей аппаратуре.
При прохождении ИИ в алмазе возникают неравновесные электрические заряды, которые и регистрируются. Величина возникающего электрического тока пропорциональна плотности
потока ИИ.
Преимущества алмазных детекторов
Одно из преимуществ АД – величина сигнала АД зависит только от мощности дозы регистрируемых ИИ. Это открывает перспективы разработки систем АД для характеризации многокомпонентных ИИ.
Если сравнивать с другими полупроводниками, алмазы обладают следующими преимуществами:
- Малая собственная проводимость, малые токи утечки при комнатной температуре и при температуре до 250 градусов.
- Высокая радиационная стойкость.
- Широкая область регистрируемых энергий ИИ.
Алмаз имеет уникальные свойства, которые определяют его востребованность в дозиметрии ионизирующих излучений. Кристаллическая структура алмаза определяет высокую химическую и радиационную стойкость. По поглощению ИИ алмаз (углерод) эквивалентен биологической ткани, что позволяет оценивать поглощенную дозу без корректировок на материал чувствительного элемента. Благодаря этому АД используются в клинической дозиметрии и в радиобиологических исследованиях. Традиционные полупроводники уязвимы для радиации, тепловых нагрузок. АД выдерживают высокие радиационные нагрузки, высокие температуры, воздействие магнитных полей, пониженного давления. Стабильно работают в условиях агрессивной среды.
Маркировка измерительных приборов на основе АД по ГОСТ 22261-94
- Товарный знак/название изготовителя.
- Порядковый номер по системе нумерации предприятия-производителя.
- Год производства.
- Национальный знак соответствия (для измерительных систем, имеющих сертификат соответствия).
- Испытательное напряжение изоляции (С-1 - С-3).
Все работы по эксплуатации и техническому обслуживанию измерительных приборов на основе алмазных детекторов проводятся по «Основным санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений» СП 2.6.1.799-99 (ОСПОРБ-99). Средства измерений должны применяться по прямому назначению, периодически проходить поверку, калибровку и сличение.
Институт физико-технических проблем производит алмазные детекторы ионизирующих излучений для применения в промышленности и в научных лабораториях. Выпускаемые изделия проходят независимую метрологическую аттестацию, соответствуют действующим стандартам и требованиям заказчика.