Sestava optovláknového senzoru pro měření ionizujícího záření

0537079 - ÚPT 2021 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Jelínek, Michal - Mikel, Břetislav - Hucl, Václav
Sestava optovláknového senzoru pro měření ionizujícího záření.
[Optical fiber sensor assembly for measuring ionizing radiation.]
Interní kód: APL-2020-15 ; 2020
Technické parametry: Kovový senzor se scintilačním materiálem a optovláknovým výstupem SMA. Měření ionizujícího zářeni Gama. Minimální měřitelná úroveň ionizujícího záření 10 kBq
Ekonomické parametry: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Ing. Michal Jelínek, jelinmi@isibrno.cz
Grant CEP: GA MV VI20172020099; GA MŠMT(CZ) LO1212
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: optical fiber sensors * ionizing radiation measurement * optical fibers
Obor OECD: Nuclear related engineering

Jedná se o speciálně navržený senzor kombinující prostorovou a optovláknovou technologii. Tělo senzoru je tvořeno kovovým (hliník, dural) kontejnerem, do kterého lze vodotěsně uzavřít scintilační materiál ve formě krystalu. Tělo je navrženo a realizováno tak, aby bylo zaručeno, že scintilační materiál se nachází uprostřed těla senzoru tak, aby bylo možné senzor využívat všesměrově. Jedna strana těla senzoru je vybavena optovláknovým konektorem SMA, před který lze nainstalovat pomocné optické prvky, které mohou zvýšit účinnost navázání scintilačního záření ze scintilačního materiálu. Sestava senzoru dále obsahuje optické křemenné vlákno s průměrem jádra 1 mm. To je zavedeno do speciální ochrany, která mj. zajistí, aby do optického vlákna nevnikalo okolní záření, které snižuje rozlišení měření. Vlákno je pak zakončeno v jednofotonovém násobiči, který čítá přenesené fotony scintilačního záření. Výstup z fotonásobiče lze sledovat na průmyslovém čítači nebo prostřednictvím AD/DA karty v libovolném řídicím systému.

It is a specially designed sensor combining free space and fiber optic technology. The body of the sensor consists of a metal (aluminum, dural) container, into which the scintillation material in the form of a crystal can be sealed watertight. The body is designed and constructed to ensure that the scintillation material is in the middle of the sensor body so that the sensor can be used for omnidirectionally measurement. One side of the sensor body is equipped with an SMA fiber optic connector, in front of which auxiliary optical elements can be installed, which can increase the efficiency of scintillation radiation focusing from the scintillation material. The sensor assembly further comprises an optical quartz fiber with a core diameter of 1 mm. This is introduced into a special protection, which, among other things, ensures that no ambient radiation enters the optical fiber, which reduces the measurement resolution. The fiber is then terminated in a commercially available single photon multiplier, which counts the transmitted photons of scintillation radiation. The output from the photomultiplier can be monitored on an industrial counter or via an AD/DA card in any control system.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0314829