Фотопреобразователи ионизирующих излучений.
Фотографические детекторы Почернение фотографических слоев (фотопленок) уже в начальный период появления рентгенологии использовалось для целей дозиметрии. недостатки этого метода- плохой воспроизводимости и сильной зависимости от энергии излучения. преимущества фотографического метода -это его сравнительная простота, дешевизна и высокая информативность применяют два способа — компенсационный фильтровой метод и метод фильтрового анализа. Первый: при излучениях излучениях с малой энергией повышенная чувствительность эмульсионной пленки ослабляется помещенным перед ней фильтром из свинца, поскольку этот фильтр предпочтительно задерживает мягкие составляющие излучения. При помощи таких фильтров можно измерять дозу излучения квантов с энергией начиная с 50 кэВ и более практически независимо от уровня энергии. При втором из вышеупомянутых методов перед эмульсионной пленкой помещают несколько фильтров различной толщины и возможно из разного материала, чтобы по различному почернению пленки за разными фильтрами можно было судить о виде излучения и о его качестве, т. е. о составе излучения Диапазон измерения фотографич дозиметрами при исп-ии двух или трех фотоэмульсий разл чувств-ти может достигать примерно до 10 мкГй до 10 Гй. Такой диапазон и достигаемая точность определения дозы примерно ±15 % достаточны для требований дозиметрии при защите от излучений. Преимуществом фотографической дозиметрии, которая позволяет определять не только количество излучения, но и его качество, а также судить о направлении падения излучения, о распределении экспозиции во времени, о возможных радиоактивных загрязнениях и т. д., считается большой объем информативного содержания.
74. Метод меченых атомов. метод, при которых излучение измеряется не само по себе, а только как мера другой величины. распадающиеся атомы м.быть просто обнаружены средствами техники измерений по возникающему при этом излучению без применения особо чувствитаппаратуры,это привело к созданию метода меченых атомов или радиоактивных индикаторов (изотопов). Метод заключается в том, что к веществу, за состояниями или изменениями состояния которого при технических, биологических и химических процессах нужно качественно и количественно проследить, подмешивают некоторую определенную (обычно очень небольшую) дозу радиоакт атомов, так что молекулы, за траекториями движения которых нужно следить, как бы «маркируются». При этом можно воспользоваться радиоактивными изотопами (радионуклидами) с подходящим периодом полураспада, которые могут быть искусственно получены практически у всех элементов и дают излучение, которое по своему виду и энергии легко и точно обнаруживается средствами техники измерений. Однако примерно из 1500 различных искусственно полученных радиоактивных изотопов практическое значение для метода меченых атомов получили только около 100. Особенно важно то, что атомы, используемые для маркировки вещества или молекулы, в физич и хим отношениях ведут себя совершенно так, как и обычные нерадиоактивные изотопы соответствующих элементов. Следовательно, методом меченых атомов можно не только проследить за сохранением неорганических компонентов при физических и химических процессах, но и установить путь органических соединений в сложных биологических процессах, например, усвоение удобрений растениями из почвы, процессах пищеварения, обмена веществ, выделения и секреции у людей и животных и тем самым получить информацию, не достижимую другими средствами даже при использовании гораздо более дорогостоящих методовисследования.Благодаря высокой чувствительности метода меченых атомов (минимально обнаруживаемая концентрация может доходить до 10-14 моль/л) при соответствующем выборе радионуклидов, используемых для маркировки, можно ограничиться радиационной нагрузкой (получаемой дозой облучения), в том числе и при биологических применениях, как правило, приемлемой, а обычно пренебрежимо малой.
75. Тепловые первичные преобразователи. Исп-ся явление теплопр-ти. Q = пламенно-ионизационного анализатора углеводородовПредст.собойгорелку,кот.даетпламя.онараспол.м-ду электродами. При непровод.газе тока нет в цепи.онпоявл.при появлении углеводорода.Пламенно-ионизационный метод основан на измерении ионного тока пламени при сжигании углеводородов с воздухом в электрическом поле. Пламя чистого водорода имеет низкую электропроводность. Введение в пламя углеводородсодержащего газа сильно ее увеличивает. Поток ионов при этом изменяется приблизительно пропорционально числу атомов углерода в молекулах, попадающих в пламя в единицу времени.Измерение ионизации пламени можно использовать особенно для прямого обнаружения углеродсодержащих органических соединений. Этот метод позволяет измерять концентрации от нескольких пропромилле до нескольких процентов. Поэтому детекторы ионизации пламени получили широкое распространение в газовой хроматографии. Возрастающий интерес к измерениям загрязнений окружающей среды и контролю воздуха в производственных помещениях привел к разработке пламенно-ионизационных приборов для обнаружения углеводородов в атмосфере. Для контроля чистоты воздуха в области концентраций <1 ррт измеряют поглощение излучения пламенем, в то время как при измерении высоких концентраций, особенно при анализе несгоревших углеводородов в выхлопных газах автомобилей, измеряют интенсивность излучения пламени. Следующей областью применения пламенно-ионизационных детекторов, как датчиков суммарного содержания углеводородов, является обнаружение опасных концентраций паров растворителей на установках или в помещениях, обнаружение утечек и контроль на складах горючего и в трубопроводах
76. Устройство термокондуктометрического детектора. Датчики теплопроводности (термокондуктометрические датчики) состоят из четырех маленьких наполненных газом камер небольшого объема с помещенными в них изолированно от корпуса тонкими платиновыми проводниками одинаковых размеров и с одинаковым электрическим сопротивлением. Через проводники протекает одинаковый постоянный ток стабильной величины и нагревает их. Проводники — нагревательные элементы окружены газом. Две камеры содержат измеряемый газ, другие две — сравнительный газ. Все нагревательные элементы включены в мостик Уитстона, при помощи которого измерениеразности температур порядка 0,01 °С не представляет трудностей. Например в 1 газ инерт.Аргон.во2 анализир.газ или ничего. Если ничего,тосопротив.и отношения плеч моста равны и ток=0.т.к.там все одинаково..среда,
77. Контактные и бесконтактные первичные преобразователи измерения температуры. контактные термометры, отличительной особенностью которых является необходимость теплового контакта между датчиком термометра и средой, температура которой измеряется. Вторую группу составляют неконтактные термометры, для измерения которыми нет необходимости в тепловом контакте среды и прибора, а достаточно измерений собственного теплового или оптического излучения. Часто такие приборы называют радиометрами. Контактные приборы и методы по принципу действия разделяются на: а) Термометры контактные волюметрические, в которых измеряется темпер.тела или воздуха.измеряется изменение объема жидкости или газа с изменением температуры.. Распростр.тип колба с жидк.илигазом,заканч.тонким капилляром. Над жидк.вакуумное прост-во,кот заполняется при температ.расшир.жидк. за капилляром шкала в ед.Т. газовые для прецизионных измерений,для высшей точности,т.к в них процесс измен.объема газа описывается ур-ем газового состояния. б) Термометры дилатометрические, в которых о температуре судят по тепл.расширениютв.тел,особенноМе. В ряде случаев датчиком служит пластинка, изготовленная из двух металлов с разными температурными коэффициентами расширения и изгибающаяся при нагревании или охлаждении. в) Термопары, представляющие из себя два разнородных, спаянных по концам проводника. При наличии разности температур спаев в термопаре возникает электрический ток, который и служит мерой изменения температуры. Температура измеряется по термоЭДС или по величине силы тока термопары. г) Термосопротивления - термометры, принципом действия которых является измерения сопротивления проводника с изменением температуры. Неконтактные методы, в основе которых лежит регистрация собственного теплового или оптического излучения, можно представить следующими направлениями: а) Радиометрия - измерение температуры по собственному тепловому излучению тел. Для невысоких и комнатных температур это излучение в инфракрасном диапазоне длин волн. б) Тепловидение - радиометрическое измерение температуры с пространственным разрешением и с преобразованием температурного поля в телевизионное изображение иногда с цветовым контрастом. Позволяет измерять градиенты температуры, температуру среды в замкнутых объемах, например температуру жидкостей в резервуарах и трубах. в) Пирометрия - измерение температуры самосветящихся объектов: пламен, плазмы, астрофизических объектов. Используется принцип сравнения либо яркости объекта со стандартом яркости (яркостный пирометр и яркостная температура), либо цвета объекта с цветом стандарта (цветовой пирометр и цветовая температура), либо тепловой энергии, излучаемой объектом, с энергией, испускаемой стандартным излучателем (радиационный пирометр и радиационная температура).
78. Термопары, болометры, контактные термометры – металлические, полупроводниковые, пирометры, видиконы и пр. термопара.возможн.регистрацииэлектрич.сигнала,однознач.связан с температурой. Это позвол.изгот. термометры,в кот измеряемой величиной явл.ток или разн.потенциалов. они предст.собойэлектр.контур,образован.двумя проволоками из разл.материаловспаян.м-ду собой. Датчиком излучения служит один спай двух проволок.кот.нагрев под действием излучения.др.спай для сравнения и нах.припост.температуре. при Т своб.концов и Тспая м-дусвоб.концамивозн.напряжениеU=k(T-To) k-коэф.завис от матер. Термрэлектр.эф-т.зеебека. при контакте ме с разной работой выхода из-за диффузии электронов возник.скачокпотенциалов.зависящ.от Т. П.п имеет на входе Т,навых.напряжение. простое устройство.надежное с неб.погреш-ю.малоинерционное. недостатки.необх.использ.усилителей из-за малых напряжений. И необх.обеспеч.пост.температуру холодных спаев. Болометр. в них повыш.Т из-за поглощ.излучения датчиком измеряется по изменению электр.сопротивления. зависимость нелин.R(T)=R(To)[1+α(T-To)+β Терморезистивныетермометры. исп-сясв-во проводников и п/п менять сопротивл.при изменении Т. Металлич.терм.сопротивления для тв.нелегированныхМе α=0,004 Полупроводниковые. Большой отриц.температ.коэф-т омического сопротивления. Сопрот.уменьш.приповыш.Т. благодаря большому удель.сопрот.п/п материалов терморезист.чувствит.эл-ты имеют малые габариты и незначит.аккумулируюттепло.поэтомупименимы для динамич.измерений температур и определения температ.полейпутем измер.вотдельн.точках. перед употреблением прибор должен подверг.старению. Пирометр — прибор для бесконт измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощн теплового изл-ия объекта измерения преимущ-но в диапазонах инфракризл-я и видимого света. могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физич взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Видикон - электронно-лучевой прибор с фотопроводящей мишенью, преобразующий оптич изображение в электрич сигнал. В качестве фотопроводящего слоя, обладающего внутренним фотоэффектом, используются кремний, окись свинца, селенид кадмия и др. Часто наименование прибора связано с химич составом фотопроводящего слоя (например, кремникон, плюмбикон, кадмикон)
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|