Senzor pro optovláknové měření úrovně ionizujícího gama záření

0537092 - ÚPT 2021 RIV cze P1 - User Module
Mikel, Břetislav - Jelínek, Michal
Senzor pro optovláknové měření úrovně ionizujícího gama záření.
[Sensor for optical fiber measurement of ionizing gamma radiation level.]
2020. Owner: Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i. Date of the utility model acceptance: 01.09.2020. Utility model number: 34351
R&D Projects: GA MV VI20172020099
Institutional support: RVO:68081731
Keywords : optical fibers * gamma raiation measurement * scintilation materials
OECD category: Electrical and electronic engineering
https://isdv.upv.cz/doc/FullFiles/UtilityModels/FullDocuments/FDUM0034/uv034351.pdf

Jedná se o senzor ionizujícího záření Gama, který je přizpůsoben tak, aby bylo možné transportovat scintilační záření z krystalu uvnitř, optickým vláknem k detektoru. K detekci scintilačního záření je využit scintilační krystal LYSO, který však může být nahrazen jiným typem scintilačního krystalu se srovnatelnou nebo vyšší účinností přeměny Gama záření na viditelné scintilační záření. Pouzdro senzoru je vyrobeno z duralu a jeuzpůsobeno přesně rozměrům scintilačnímu krystalu. V aktuální konfiguraci je na těle senzoru na jedné straně umístěn standardní SMA konektor pro připojení optického vlákna. Konektor tak zajišťuje přesné nastavení vstupního konce přenosového optického vlákna vzhledem ke scintilačnímu krystalu tak, aby byly zaručeny stejné podmínky a účinnost navázání scintilačního záření z krystalu do optického vlákna při jeho výměně. Čelo vlákna se při optimálním spojení dotýká čela scintilačního krystalu. Pro krátkodobé měření lze zvýšit účinnost navázání scintilačního záření do optického vlákna nanesením gelu na
konec optického konektoru, který zajistí lepší spojení vlákna a krystalu. Prodlouhodobá měření není nanesení gelu vhodné, vzhledem k jeho vysychání a
tím i průběžné nepredikovatelné změně přesnosti měření. Tělo senzoru umožňuje vložení krystalu LYSO ve tvaru kostky o hraně 20 mm. Tělo senzoru však může být přizpůsobeno i jiným rozměrů a tvarům scintilačních krystalů např. válce. Rozměr krystalu však vzhledem k energii měřeného Gama záření a nízké účinnosti navázání scintilačního záření by neměl být menší než kostka o hraně 10 mm nebo válec o průměru a délce 10 mm.


It is a Gamma ionizing radiation sensor that is adapted to transport scintillation radiation from the crystal inside, via an optical fiber to the detector. The LYSO scintillation crystal is used to detect scintillation radiation, but it can be replaced by another type of scintillation crystal with comparable or higher efficiency of conversion of Gamma radiation into visible scintillation radiation. The sensor housing is made of dural and is precisely adapted to the dimensions of the scintillation crystal. In the current configuration, a standard SMA connector for optical fiber connection is located on one side of the sensor body. The connector thus ensures precise adjustment of the input end of the transmitting optical fiber with respect to the scintillation crystal so as to guarantee the same conditions and efficiency of binding of scintillation radiation from the crystal to the optical fiber during its exchange. The fiber front touches the front of the scintillation crystal at the optimal connection. For short-term measurements, the efficiency of scintillation radiation binding to the optical fiber can be increased by applying a gel to the end of the optical connector to provide a better bond between the fiber and the crystal. For long-term measurements, the application of the gel is not suitable, due to its drying and thus a continuous unpredictable change in measurement accuracy. The body of the sensor allows the insertion of a LYSO crystal in the shape of a cube with an edge of 20 mm. However, the sensor body can also be adapted to other dimensions and shapes of scintillation crystals, eg cylinders. However, due to the energy of the Gamma radiation measured and the low scintillation bonding efficiency, the crystal size should not be smaller than a 10 mm edge cube or a 10 mm diameter and length cylinder.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0314839