Методи і засоби опрацювання сигналів дозиметричних детекторів з покращеними метрологічними характеристиками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет "Львівська політехніка"

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

МЕТОДИ І ЗАСОБИ ОПРАЦЮВАННЯ СИГНАЛІВ ОЗИМЕТРИЧНИХ ДЕТЕКТОРІВ З ПОКРАЩЕНИМИ МЕТРОЛОГІЧНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

05.13.05 - комп'ютерні системи та компоненти

Сторонський Юрій Богданович

Львів-2009

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

імпульсний дозиметричний детектор двоканальний

Актуальність теми. Розвиток методів і засобів вимірювання параметрів іонізуючих випромінень і, відповідно, методів і засобів опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів (ДД) зумовлені необхідністю комплексного покращення основних метрологічних характеристик дозиметричних пристроїв (ДП) різного призначення для задоволення зростаючих вимог до вимірювання параметрів радіаційних випромінень. Сучасні вимоги до ДП можна реалізувати завдяки новим принципам опрацювання вихідних сигналів ДД, які дають змогу: істотно розширювати динамічний діапазон вимірювання інтенсивносних характеристик полів іонізуючих випромінень (потужності експозиційної дози (ПЕД) гамма- та рентгенівського випромінень, густин потоків альфа-, бета-частинок чи нейтронів) для пристроїв, орієнтованих на використання традиційних типів ДД, зокрема лічильників Гейгера-Мюллера; враховувати особливості напівпровідникових і сцинтиляційних ДД при розробленні відповідних схемотехнічних рішень опрацювання сигналів.

Опрацювання вихідних сигналів ДД може здійснюватись різними засобами, які можна поділити на апаратні і програмні. Останні є більш універсальними, гнучкими, такими, що можуть забезпечити розроблення цілої низки ДП різного призначення при відповідній зміні алгоритмів опрацювання. Переваги апаратних засобів проявляються при: необхідності відновлення імпульсного потоку на виході ДД для покращення динамічних параметрів ДП, необхідності урахування енергетичної характеристики ДД, організації багатоканальних вимірювань, роботі з імпульсними потоками високої частоти. Апаратні і програмні засоби часто доповнюють одні одних і можуть поєднуватись при реалізації ДП.

Основними завданнями, що вирішують при вимірюваннях інтенсивносних характеристик полів іонізуючих випромінень є: масштабування вимірюваної величини з метою отримання результату в заданих одиницях; урахування мертвого часу ДД; компенсація енергетичної характеристики ДД; розширення динамічного діапазону ДП; оптимізація, автоматичний вибір і корекція часу вимірювання для досягнення заданої точності і швидкодії; цифрова фільтрація часткових вимірювань при необхідності виявлення короткочасних змін інтенсивності дози.

Деякі із сформульованих завдань можна вирішувати за допомогою число-імпульсних функціональних перетворювачів (ЧІФП), які дають змогу опрацьовувати вхідні імпульсні потоки в реальному масштабі часу. При цьому, однак, невирішеними залишаються завдання вибору оптимальних структур ЧІФП для забезпечення заданих статичних і статистичних характеристик в широкому діапазоні значень вимірюваних величин.

Розширення динамічного діапазону ДП може бути забезпечене відновленням вихідного імпульсного потоку ДД. При цьому необхідно, щоб інтенсивність імпульсів на виході детектора в реальному часі якнайбільш пропорційно повторювала хід інтенсивності випромінень в якнайширшому динамічному діапазоні при якнайбільшій чутливості. Такий підхід окрім того дає можливість отримувати інформацію про динаміку випромінення протягом часу вимірювання, що може сприяти істотному покращенню метрологічних характеристик пошукових ДП. Проведені дослідження показали можливості подальшого удосконалення цього підходу, адаптації його до вирішення актуальних завдань створення пошукових і широкодіапазонних ДП.

При опрацюванні вихідних сигналів ДД програмними методами необхідно враховувати як параметри самих детекторів, так і параметри ДП в цілому, що мають бути забезпечені в процесі проектування. При цьому виникає низка теоретичних завдань, пов'язаних, зокрема, з описом імпульсних потоків на виході детектора, які, через наявність мертвого часу детектора, не відповідають пуассонівському закону розподілу. Окремим завданням є створення алгоритмів роботи ДП з детекторами низької чутливості. Певні результати, отримані в цьому напрямку, є недостатніми.

Проектування засобів опрацювання вихідних сигналів ДД і дослідження їх метрологічних характеристик можуть здійснюватись аналітичними методами, з використанням фізичних, математичних й імітаційних моделей. Останні, зважаючи на імовірнісний характер розподілу в часі квантів і частинок іонізуючих випромінень і, відповідно, імовірнісний характер імпульсних послідовностей на виході ДД, можуть вважатись основними в процесі проектування ДП. Отже, існує необхідність у створенні моделей джерел випромінень, детекторів, алгоритмів і структур опрацювання вихідних сигналів ДД.

На сьогодні основними недоліками і напрямками удосконалення методів і засобів опрацювання вихідних сигналів ДД є:

- невирішеність завдань вибору оптимальних структур ЧІФП для забезпечення заданих статичних і статистичних характеристик ДП в широкому діапазоні значень вимірюваних величин;

- необхідність адаптації засобів відновлення вихідних імпульсних потоків ДД до вирішення актуальних завдань створення пошукових і широкодіапазонних ДП;

- необхідність оцінки статистичних характеристик ДП при використанні двоканального способу вимірювання ПЕД;

- відсутність оцінки статистичних характеристик імпульсних потоків на виході детектора, які, через наявність мертвого часу детектора, не відповідають пуассонівському закону розподілу;

- необхідність удосконалення алгоритмів роботи ДП, зокрема алгоритмів роботи ДП з блоками детектування низької чутливості;

У зв'язку з вищенаведеним, удосконалення відомих і розроблення нових методів і засобів опрацювання вихідних сигналів ДД з комплексним покращенням їх метрологічних характеристик і з розвитком відповідних елементів теорії їх аналізу і проектування, яким присвячена ця дисертаційна робота, є актуальною задачею, вирішення якої має важливе значення як для науки, так і для виробництва, оскільки сприяє появі нових високоефективних засобів вимірювання параметрів іонізуючих випромінень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконана в рамках держбюджетних науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт та серійного виготовлення продукції в рамках державної програми ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС за планом Міністерства України з надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи на 1996-2000 рр., в рамках дослідно-конструкторських робіт за державним оборонним замовленням (складова частина ДКР, зареєстрована у 2008 р. за № 0108U000045д) і відповідно до угоди про співпрацю між Львівським приватним підприємством „Науково-виробниче приватне підприємство „Спаринг-Віст Центр” і кафедрою автоматики та телемеханіки Національного університету “Львівська політехніка”, угода № 47 від 15.03.99 р.

Мета і задачі досліджень. Метою роботи є розроблення та вдосконалення методів і засобів опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів з покращеними метрологічними характеристиками.

Відповідно до поставленої мети задачами дослідження були:

Класифікація методів і засобів вимірювання параметрів іонізуючих випромінень, аналіз алгоритмів роботи і принципів побудови засобів опрацювання вихідних сигналів ДД.

Аналіз факторів, що обмежують динамічний діапазон дозиметричних пристроїв і можливостей його розширення.

Аналіз шляхів покращення метрологічних характеристик ДП в умовах невизначеної динаміки зміни вимірюваної величини.

Удосконалення структур ЧІФП для забезпечення заданих статичних і статистичних характеристик ДП в широкому діапазоні значень вимірюваних величин.

Адаптація засобів відновлення вихідних імпульсних потоків ДД до вирішення задач створення пошукових і широкодіапазонних ДП.

Оцінка статистичних характеристик ДП при використанні двоканального способу вимірювання ПЕД.

Оцінка статистичних характеристик імпульсних потоків на виході ДД з урахуванням його мертвого часу.

Удосконалення існуючих і розроблення нових алгоритмів роботи ДП, зокрема алгоритмів роботи ДП з блоками детектування низької чутливості.

Розроблення і впровадження у виробництво індивідуальних, універсальних і пошукових ДП.

Об'єкт дослідження - процес опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів.

Предмет дослідження - апаратні та програмні засоби опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів.

Методи досліджень. Для удосконалення апаратних засобів опрацювання вихідних сигналів ДП в роботі використані теоретичні основи інформаційно-вимірювальної техніки і методики синтезу скінченних цифрових автоматів. Для оцінки та покращення метрологічних характеристик ДП алгоритмічними методами та апаратними засобами застосовані методи математичної статистики - точкові і інтегральні статистичні оцінки параметрів розподілів.

Результати теоретичних досліджень перевірено із застосуванням імітаційного моделювання, за допомогою системи автоматизованого проектування програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), а також при реалізації конкретних пристроїв.

Наукова новизна одержаних результатів:

Запропоновано нові принципи опрацювання в реальному масштабі часу вихідних сигналів дозиметричних детекторів на основі ЧІФП, які, з урахуванням чутливості і мертвого часу детекторів, дають змогу істотно розширити динамічний діапазон дозиметричних пристроїв.

Отримали подальший розвиток методи і засоби відновлення вихідних імпульсних потоків ДД, що ґрунтуються на компенсації втрат імпульсів від мертвого часу ДД безпосередньо в процесі вимірювання, які розширюють динамічний діапазон ДП і дають можливість отримувати інформацію про динаміку випромінення протягом часу вимірювання, що сприяє істотному покращенню метрологічних характеристик пошукових ДП.

Удосконалено методи аналізу статистичних характеристик ДП, що базуються на створених імітаційних моделях складових частин ДП, з урахуванням спотворення пуассонівського імпульсного потоку на виході ДД.

Удосконалено алгоритм роботи ДП, який дозволяє на основі аналізу результатів часткових вимірювань відслідковувати динаміку зміни потужності дози і таким чином підвищувати ефективність роботи ДП з блоками детектування низької чутливості.

Практичне значення одержаних результатів:

Розроблено інженерні методики проектування окремих вузлів ДП із заданими метрологічними характеристиками і методики оцінки їх статичних і статистичних характеристик.

Запропоновані структури ЧІФП і принцип організації універсального цифрового інтенсиметра, а також створені на цій основі ВІС дали змогу розробити дозиметр-радіометр, у якого здійснюється вимірювання ЕД і ПЕД фотонного іонізуючого випромінення і поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення з одночасним масштабуванням вимірюваної величини і компенсацією мертвого часу ДД.

Поєднання двоканального способу вимірювання ПЕД з нормуванням мертвого часу ДД, а також застосування напівпровідникового та сцинтиляційного ДД при проектуванні ДП, дали змогу розробити дозиметр-радіометр універсальний, який відрізняється широким діапазоном вимірювань, високою лінійністю та динамічністю вимірювань.

Застосування вдосконаленого методу відновленням вихідних імпульсних потоків ДД з нормуванням мертвого часу ДД при проектуванні ДП з блоками детектування високої чутливості дали змогу розробити дозиметр-радіометр гамма- та бета-випромінень пошуковий, який відрізняється широким діапазоном вимірювань, високою лінійністю та динамічністю вимірювань.

Застосування вдосконаленого алгоритму роботи ДП при проектуванні ДП з блоками детектування низької чутливості дали змогу розробити дозиметр гамма-випромінення індивідуальний, який відрізняється широким діапазоном вимірювань та високою динамічністю вимірювань без втрат у точності на початку динамічного діапазону.

Отримані результати були використані при розробленні дозиметричних пристроїв: дозиметра-радіометра гамма-бета-випромінень ДКС-01 “СЕЛВІС”, радіометра-дозиметра гамма-бета-випромінень РКС-01 “СТОРА”, дозиметра-радіометра універсального МКС-У, дозиметра-радіометра гамма-бета-випромінень пошукового МКС-07 “ПОШУК”, дозиметра гамма-випромінення індивідуального ДКГ-21, що випускаються серійно на ПП “НВПП “Спаринг-Віст Центр” .

Особистий внесок здобувача:

Основний зміст роботи, усі теоретичні розробки, висновки та рекомендації виконані та розроблені автором особисто на основі досліджень, проведених на підприємстві ПП “НВПП “Спаринг-Віст Центр”, на кафедрах автоматики та телемеханіки і захисту інформації Національного університету “Львівська політехніка”. У працях, опублікованих у співавторстві, автору належать: принцип роботи та структурна схема цифрового інтенсиметра [1, 13, 14, 15]; спосіб компенсації мертвого часу ДД на основі нагромаджувального суматора з додатним зворотним зв'язком [1, 6, 7, 12, 16]; удосконалення методу відновлення імпульсної послідовності на виході ДД з нормуванням його мертвого часу [1, 2, 3, 4, 6, 18]; удосконалення способу визначення потужності дози для ДП з блоками детектування низької чутливості [1, 5, 10, 11, 19, 20, 21]; врахування особливостей вимірювання потужності дози при застосуванні методу залежної лічби [1, 17]; розроблення моделей вихідних сигналів ДД з метою визначення їх статистичних характеристик [1, 7, 8, 9, 11].

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати виконаних у дисертації досліджень доповідались і обговорювались на 5 міжнародних науково-технічних конференціях, семінарі і форумі.

Публікації результатів досліджень. За темою дисертації опубліковано 21 наукову працю, серед яких 1 монографія (у співавторстві), 6 статей у фахових виданнях, 3 патенти України і авторське свідоцтво СРСР та 3 тези доповідей на науково-технічних конференціях і форумі.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 89 найменувань і додатків, викладена на 153 сторінках друкованого тексту, містить 117 сторінок основного тексту, 35 рисунків, 6 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі відображено актуальність проблеми, обґрунтовано мету та основні задачі досліджень. Показано зв'язок роботи із науковими програмами, планами, темами. Сформульовано наукову новизну отриманих результатів та їх практичне значення. Наводяться дані про особистий внесок здобувача, апробацію роботи та публікації.

В першому розділі подано класифікацію методів і засобів вимірювання дозиметричних величин, основні характеристики ДП, області їх застосування. Детально розглянуті методи опрацювання імпульсних вихідних сигналів ДД, в основі яких є такі вимірювальні процедури: підрахунок вихідних імпульсів ДД за певний зразковий час; визначення часу, протягом якого кількість вихідних імпульсів ДД досягає певного значення; вимірювання часових інтервалів між вихідними імпульсами ДД; відновлення спотвореної мертвим часом ДД імпульсної послідовності на виході детектора.

Усі названі методи є базовими і передбачають подальше опрацювання вимірювальної інформації з метою забезпечення заданих характеристик ДП. При цьому, засобами опрацювання можуть здійснюватись такі функції: масштабування вимірювальної інформації з метою отримання результату у заданих одиницях; компенсація мертвого часу ДД; автоматичний вибір часу вимірювання з метою забезпечення заданої точності; цифрова фільтрація значень часових інтервалів між імпульсами з метою виявлення короткочасних змін інтенсивності дози.

Основою коректного визначення в широкому динамічному діапазоні основної дозиметричної величини - ПЕД є підрахунок частинок, що реєструються, із врахуванням мертвого часу детектора. Оскільки сам детектор і інші частини вимірювального пристрою мають скінчену часову розрізняльну здатність, вимірювання неминуче супроводжуються втратою деякої кількості імпульсів. В результаті формується систематична похибка, класичним методом компенсації якої є метод живого часу, що базується на припущенні про стаціонарність вимірюваного потоку іонізуючого випромінення протягом часу вимірювання.

Корекція результатів вимірювання відповідно до формули може проводитись як апаратними, так і програмними засобами. При цьому є ряд завдань, що потребують свого вирішення. До них, зокрема, належать завдання:

- удосконалення структур ЧІФП, які є ефективним засобом опрацювання імпульсних потоків в реальному масштабі часу, для забезпечення заданих статичних і статистичних характеристик ДП в широкому діапазоні значень вимірюваних величин;

- оцінка статистичних характеристик імпульсних потоків на виході ДД з урахуванням його мертвого часу;

- удосконалення наявних і розроблення нових алгоритмів роботи ДП, зокрема алгоритмів роботи ДП з блоками детектування низької чутливості.

У всіх випадках відхилення вимірюваного потоку випромінення від стаціонарності є зростаюча, із збільшенням ступеню нестаціонарності, похибка в бік заниження. При довільній і неконтрольованій нестаціонарності похибка може бути невизначено великою. Причина такого заниження полягає в тому, що у формулі (1) ніяким чином не врахована функція інтенсивності від часу . Отже, формула (1) - це часткове рішення, а у загальному випадку вирішення проблеми мертвого часу можливе тільки з урахуванням конкретного закону зміни функції .

Існує метод перетворення вихідної інформації детектора, який вирішує проблему мертвого часу принципово іншим шляхом. Суть методу полягає в тому, що протягом кожного поточного інтервалу мертвого часу відтворюються імпульси на основі імовірнісних властивостей процесу, реалізованих в поточний момент часу. Таким чином, відслідковується функція в реальному масштабі часу. Перетворення дає на виході системи детектування потік імпульсів, статистично еквівалентний потоку імпульсів, які були б отримані від ідеального детектора. Проведені дослідження показали можливості подальшого удосконалення вищенаведеного підходу, адаптації його до вирішення актуальних завдань створення пошукових і широкодіапазонних ДП.

У другому розділі наведено апаратні засоби покращення метрологічних характеристик ДП. Показано, що при побудові дозиметрів є низка завдань, які можуть бути успішно вирішені з допомогою ЧІФП. До них, зокрема, належать: масштабування вихідного імпульсного потоку ДД з метою отримання результату вимірювання в заданих одиницях; компенсація мертвого часу ДД; компенсація енергетичної характеристики ДД; оптимізація часу вимірювання інтенсивності дози; оптимізація алгоритмів роботи дозиметричних пристроїв з блоками детектування низької чутливості; створення багатофункціональних дозиметричних пристроїв.

Запропоновано схему універсального цифрового інтенсиметра, до складу якого входять комбінаційний суматор КС, регістр Рг, двійково-десяткові лічильники Лч1 - Лч3, мультиплексори МП1 - МП3, перетворювач кодів ПК, блок управління БУ, дешифратор Дш, цифровий індикатор ЦІ, елемент затримки ЕЗ, логічні елементи АБО, І1 - І4.

Інтенсиметр забезпечує вимірювання інтенсивності імпульсних потоків, з опрацюванням вхідної інформації в процесі її надходження. В його основі є ЧІФП на нагромаджувальному суматорі з додатним імпульсним зворотним зв'язком. Середня частота вихідних імпульсів МП2 визначається за формулою: , де - середня частота вхідних імпульсів. Своєю чергою, коефіцієнт k, залежно від режиму роботи, визначається одним із рівнянь

чи ,

де А - керуючий код, - ємність КС і Рг - елементів нагромаджувального суматора. Таким чином, значення коефіцієнта k можуть змінюватись в широких межах - , забезпечуючи представлення результату вимірювання в заданих одиницях. Коди і , що надходять на керуючі входи КВ2 і КВ3, забезпечують вибір часу вимірювання і переключення діапазонів при вимірюванні ПЕД гамма-випромінення.

При побудові ДП з широким динамічним діапазоном, як правило, виникає завдання компенсації мертвого часу ДД. В роботі показано, що один із ефективних способів компенсації мертвого часу ДД з одночасним масштабуванням вимірюваної величини полягає у використанні ЧІФП. При цьому, за рахунок функціонування імпульсного додатного зворотного зв'язку, створюється компенсуюча пачка імпульсів в тілі вихідного імпульсу ДД.

Для аналізу характеристик розробленого пристрою була створена імітаційна модель, в якій потік частинок (квантів), що фіксується детектором, відтворюється з допомогою генератора псевдовипадкової імпульсної послідовності з пуассонівським законом розподілу (ГПІП). Отримані результати доводять ефективність використання ЧІФП для компенсації мертвого часу дозиметричних детекторів. Зокрема, про це свідчить той факт, що в широкому діапазоні значень ПЕД (від фонових значень до ) результати вимірювання знаходяться в межах, що визначаються статистичним розподілом іонізаційного випромінення. Пристрій функціонує також при більших значеннях ПЕД, забезпечуючи при цьому задовільну точність, наприклад, при забезпечується відносна похибка перетворення, що не перевищує 3 %.

В роботі розглянуто спосіб розширення діапазону вимірювань ПЕД, що полягає у використанні додаткових ДД (як правило одного) з низькою чутливістю. При цьому вирішене завдання вибору параметрів ДД і засобів опрацювання їх вихідних сигналів для коректної “зшивки” піддіапазонів. Для вирішення цього завдання запропонована методика, що ґрунтується на окремому визначенні двох складових загальної похибки (для обох каналів): систематичної похибки від наявності мертвого часу ДД і випадкової похибки, зумовленої імовірнісним характером пуассонівського імпульсного потоку.

Суть методики полягає в тому, що за допомогою порівняння значень і знаходять значення ПЕД, що відповідає межі піддіапазонів. Це значення фіксується при певному співвідношенні значень і , наприклад, при умовах, що і . При цьому використовується той факт, що при однакових значеннях мертвого часу ДД і часів вимірювання в обох каналах (, ) для будь-яких значень ПЕД виконуються умови: і . Якщо наведене співвідношення між значеннями і в процесі моделювання не фіксується, це є свідченням того, що параметри каналів з високочутливим ДД і низькочутливим ДД вибрані невдало і потрібно їх (хоча б в одному з каналів) змінити.

Засоби відновлення вихідних імпульсних потоків ДД дозволяють не тільки розширити динамічний діапазон ДП, але й дають можливість отримувати інформацію про динаміку випромінення протягом часу вимірювання. В роботі проведено аналіз способу відновлення вихідного імпульсного потоку ДД, який забезпечує створення дозиметрів пошукового типу з покращеними метрологічними характеристиками.

Спосіб відновлення імпульсного потоку полягає в тому, що після кожного вихідного імпульсу детектора формуються інтервали мертвого часу тривалістю , по закінченню яких створюються цикли компенсуючих інтервалів з такою ж тривалістю . При умові, що моменти закінчення компенсуючих часових інтервалів збігаються в часі з інтервалами мертвого часу, формуються компенсуючі імпульси. Цикл компенсуючих часових інтервалів закінчується, якщо не відбулось чергового збігу їх закінчення з інтервалом мертвого часу. Компенсуючі імпульси додаються до послідовності вихідних імпульсів детектора.

Для дослідження характеристик блока детектування, складовою частиною якого є СВІП, що працює на основі вищенаведеного методу, була створена імітаційна модель, до складу якої входять: модель ГПІП, модель ДД і модель СВІП.

Максимальна кількість компенсуючих інтервалів (рис. 2.) в циклі - є обмеженою, що пояснюється скінченою кількістю структурних елементів СВІП. Розроблена імітаційна модель дозволила дослідити статистичні характеристики СВІП і блока дозиметричного детектора в цілому з урахуванням цієї обставини. На рис. 4 наведені результати дослідження для , , , , . При цьому спостерігається достатня компенсація, про що свідчить розкид значень навколо його бажаного середнього значення. Однак, розкид значень є дещо більшим ніж розкид значень . Це збільшення спричиняє утворення додаткової складової похибки перетворення.

При тривіальній побудові блока детектування, коли детектуючий елемент постійно підключено до джерела живлення, а виходом детектора є просто один з полюсів детектуючого елемента, з якого знімається імпульс струму чи напруги, інтервал мертвого часу не є сталою величиною. У зв'язку цим існує необхідність у поєднанні способу відновлення імпульсного потоку із схемотехнічними рішеннями по стабілізації мертвого часу ДД. Вирішення цього завдання полягає у поєднанні ДД і СВІП таким чином, щоб отримати детектор, як сукупний пристрій, у якого вихідний потік імпульсів еквівалентний потоку імпульсів від ідеального детектора. Для цього необхідно, по-перше, звести до однієї і тієї ж величини мертвий час реєстрації і елементарний часовий інтервал СВІП, по-друге, забезпечити синхронізацію роботи детектуючого елемента і схеми відновлення. Для того, щоб умова узгодженої взаємодії чітко і однозначно виконувалась, в блок детектування вводиться схема керування, яка підключає детектуючий елемент до електричного живлення таким чином, щоб можна було по керуючому сигналу вмикати або вимикати здатність до реєстрації іонізуючого випромінення.

За цією концепцією побудовано різні варіанти детекторів, в яких як детектуючий елемент використовуються різні типи лічильників Гейгера-Мюллера. Ці детектори здатні досягати вихідної інтенсивності імпульсів до 10⁶ імп./с (при величині мертвого часу близько 100 мкс). Ті ж самі лічильники Гейгера-Мюллера, при загальноприйнятому схемному використанні, здатні досягти лише значення 10³ імп./с тієї ж величини. При цьому порівняння робиться при однаковому відхиленні (10 %) від лінійності передавальної характеристики у верхній точці діапазону. Спеціальними метрологічними експериментами підтверджено можливість реєстрації таким блоком детектування довільного нестаціонарного випромінення без суттєвих похибок і водночас показано, що ті ж самі лічильники Гейгера-Мюллера, задіяні за традиційною концепцією, у тих самих ситуаціях (з довільною динамікою випромінення) дають заниження від десятків до сотень відсотків відносно істинного значення дозиметричних параметрів випромінення.

Третій розділ присвячено алгоритмічним методам покращення метрологічних характеристик ДП. Тут, зокрема, наведено результати використання методу залежної лічби, суть якого полягає в тому, що вимірюється час, протягом якого на виході блока детектування фіксується певне, наперед визначене, число імпульсів, що визначає середнє значення відносної похибки вимірювання. Далі, з допомогою необхідних математичних операцій, визначається значення інтенсивності дози в заданих одиницях вимірювання. При цьому враховуються значення чутливості блока детектування і його мертвий час. Остання обставина дозволяє істотно розширити динамічний діапазон роботи дозиметрів.

Одним з важливих додаткових технічних параметрів ДП слід вважати час поновлення результатів вимірювання інтенсивності дози (ЧПРВ), зокрема ПЕД. При цьому можна вважати, що при умові, якщо ЧПРВ є значно меншим часу вимірювання, необхідного для забезпечення заданої точності, ДП працює з ДД низької чутливості. Така ситуація є типовою при проектуванні пошукових дозиметрів і потребує створення спеціальних алгоритмів опрацювання вихідних сигналів ДД, що дозволяють зменшувати ЧПРВ.

В роботі запропонований новий алгоритм вимірювання ПЕД, для зручності опису якого використовується поняття моменту поновлення - моменту часу, в який здійснюється індикація нових результатів вимірювання і до якого завершуються відповідні обчислення. В алгоритмі, що розглядається, кожний наступний момент поновлення завжди формується через наперед визначений фіксований час після попереднього моменту поновлення. Між кожними моментами поновлення підраховуються кількості вихідних імпульсів детектора . В пам'яті обчислювального засобу зберігаються останні m значень .

При цьому досліджувались перехідні процеси при , і при різних значеннях і . Було показано, що при менших значеннях перехідні процеси (зміни результатів вимірювання) після стрибка ПЕД відбуваються істотно швидше. Однак, виникає імовірність повернення процесу вимірювання до початкових моментів часу (моментів X) при фіксованих значення вимірюваної ПЕД, що збільшує похибку вимірювання в цьому режимі. Своєю чергою, збільшення значення , приводить до зменшення похибки при фіксованих значеннях вимірюваної величини і можливому її збільшенню під час перехідного процесу.

При мікропроцесорній корекції результатів вимірювання ПЕД з урахуванням мертвого часу ДД необхідно визначати статистичні характеристики ДП. В загальному випадку потік імпульсів на виході ДД через наявність мертвого часу ДД не відповідає пуассонівському закону розподілу. Імпульсна послідовність вже не наділена властивістю відсутності післядії, яка полягає в тому, що імовірність появи імпульсів на будь-якому проміжку часу не залежить від того, з'являлись чи не з'являлись імпульси в моменти часу, які передували початку проміжку, що розглядається.

Четвертий розділ присвячено розробці, дослідженню та впровадженню у виробництво пристроїв, виконаних на основі проведених теоретичних досліджень. Описано принцип роботи дозиметрів, наведено їх структурні схеми і технічні характеристики. Усі ДП, що розглядаються в цьому розділі, випускаються серійно на ПП “НВПП “Спаринг-Віст Центр” (м. Львів).

Дозиметр-радiометр гамма-бета-випромiнень ДКС-01 “СЕЛВIС”, призначений для вимірювання ЕД та ПЕД гамма-та рентгенівського випромiнень (фотонного іонізуючого випромінення), часу накопичення ЕД, а також поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення. Дозиметр використовується для дозиметричного i радіометричного контролю на промислових підприємствах, атомних електростанціях, в науково-дослідницьких організаціях; для контролю радіаційної чистоти житлових приміщень, будівель i споруд, предметів побуту, одягу, території, що прилягає, поверхні ґрунту на присадибних ділянках, транспортних засобів. При вимірюванні ПЕД фотонного іонізуючого випромінення, для масштабування вимірюваної величини і компенсації мертвого часу ДД, застосований спосіб побудови цифрового інтенсиметра, в основі якого є використання ЧІФП з додатним імпульсним зворотним зв'язком.

Радіометр-дозиметр гамма-бета-випромінення РКС-01 “СТОРА” призначений для вимірювання ПЕД гамма- та рентгенівського випромінень, а також поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення. Радіометр використовується для екологічних досліджень; для радіометричного і дозиметричного контролю на промислових підприємствах; для контролю радіаційної чистоти житлових приміщень, будівель і споруд, території, що до них прилягає, предметів побуту, одягу, поверхні ґрунту на присадибних ділянках, транспортних засобів. Вимірювання ПЕД фотонного іонізуючого випромінення і поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення здійснюється на основі алгоритмів, описаних в третьому розділі. Значення величин нормованого мертвого часу і чутливості ДД враховуються при налагодженні ДП внесенням відповідних коефіцієнтів у формули, за якими виконуються обчислення результатів вимірювань.

Дозиметр-радіометр універсальний МКС-У призначений для вимірювання ЕД і ПЕД гамма- та рентгенівського випромінень, а також поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення. Дозиметр використовується в системі радіаційного контролю України, у тому числі: у підрозділах радіохімічної розвідки цивільної оборони, у збройних силах, у службах дозиметричного контролю атомної енергетики, в медицині, в ядерній фізиці. Вимірювання ПЕД гамма-випромінення і поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення здійснюється на основі алгоритмів, описаних в третьому розділі. Переключення між низькочутливим і високочутливим каналами і нормування мертвого часу ДД реалізуються на основі структур і алгоритмів, наведених у другому розділі.

Дозиметр-радіометр гамма-бета-випромiнень пошуковий МКС-07 “ПОШУК” призначений для вимірювання ЕД i ПЕД гамма- та рентгенівського випромiнень, а також поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення. Дозиметр використовується для дозиметричного i радіометричного контролю на промислових підприємствах, атомних електростанціях, в науково-дослідницьких організаціях; для контролю радіаційної чистоти житлових приміщень, будівель i споруд, території, що до них прилягає, предметів побуту, одягу, поверхні ґрунту на присадибних ділянках, транспортних засобів. Вимірювання ПЕД гамма-випромінення і поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення здійснюється на основі алгоритмів, описаних в третьому розділі роботи. Значення величин мертвого часу і чутливості ДД враховуються при налагодженні ДП внесенням відповідних коефіцієнтів у формули, за якими виконуються обчислення результатів вимірювань. Нормування мертвого часу і відновлення вихідного імпульсного потоку ДД реалізуються на основі структур і алгоритмів, наведених у другому розділі.

Дозиметр гамма-випромінення індивідуальний ДКГ-21 призначений для вимірювання індивідуального еквівалента дози (ЕД) та потужності індивідуального еквівалента дози (ПЕД) гамма-випромінення. Дозиметр може використовуватися на підприємствах та в установах, де ведуться роботи з джерелами гамма-випромінення. Вимірювання ПЕД гамма-випромінення і нормування мертвого часу ДД здійснюється на основі структур і алгоритмів, описаних в другому і третьому розділах.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що виявляється у створенні на основі ЧІФП нових принципів опрацювання в реальному масштабі часу вихідних сигналів ДД; удосконаленні методів і засобів відновлення вихідних імпульсних потоків ДД; удосконаленні методів аналізу статистичних характеристик ДП; розробленні нових алгоритмів роботи ДП. Вирішення цього завдання дозволило створити нові методи і засоби опрацювання вихідних сигналів ДД, що забезпечило побудову на їх основі конкурентоспроможних приладів для вимірювання параметрів радіаційного випромінення.

В ході виконання досліджень було отримано такі результати:

Застосування ЧІФП дозволило вирішити низку завдань при побудові ДП, зокрема, на базі цифрового інтенсиметра забезпечується переключення піддіапазонів і зміна часу вимірювання інтенсивності дози з одночасним масштабуванням вимірюваної величини, а з допомогою нагромаджувального суматора з додатним імпульсним зворотним зв'язком - компенсація мертвого часу ДД.

Запропоновано методику визначення оптимальних параметрів ДП при використанні двоканального способу вимірювання ПЕД, що ґрунтується на окремому визначенні двох складових загальної похибки (для обох каналів): систематичної похибки від наявності мертвого часу ДД і випадкової похибки, зумовленої імовірнісним характером пуассонівського імпульсного потоку.

Доведено, що поєднання схеми відновлення імпульсного потоку із пристроями нормування мертвого часу ДД дає змогу створити блоки детектування, які, порівняно з традиційними, дозволяють істотно розширити діапазон вимірювання ПЕД (в десятки і сотні разів) і покращити характеристики ДП в умовах нестаціонарності вимірюваної величини.

Використання методу залежної лічби для вимірювання ПЕД дозволило здійснювати автоматичне установлення часу вимірювання, з метою забезпечення заданої точності.

Запропоновано алгоритм роботи ДП з блоками детектування низької чутливості, що дозволяє істотно зменшити час поновлення результатів вимірювання із забезпеченням основних метрологічних характеристик в умовах нестаціонарності вимірюваної величини. Алгоритм може ефективно використовуватись в роботі дозиметрів пошукового типу.

За допомогою створених імітаційних моделей визначено статистичні властивості імпульсного потоку на виході ДД з урахуванням його мертвого часу. Отримані аналітичні вирази, що дозволяють оцінювати статистичний розкид вихідних сигналів ДД із заданою надійною імовірністю.

Проведені дослідження дозволяють зробити висновок, що розширення діапазону вимірюваної ПЕД мікропроцесорними засобами, за рахунок урахування мертвого часу ДД, супроводжується збільшенням статистичного розкиду результатів вимірювання в абсолютних величинах. Отримані результати можуть бути використані для оцінки граничних можливостей розширення динамічного діапазону ДП за допомогою цього методу.

Запропоновані структури ЧІФП і принцип організації універсального цифрового інтенсиметра, а також створені на цій основі ВІС, дозволяють здійснювати вимірювання ЕД і ПЕД фотонного іонізуючого випромінення і поверхневої густини потоку частинок бета-випромінення з одночасним масштабуванням вимірюваної величини і компенсацією мертвого часу ДД. На цій базі був створений і впроваджений у виробництво дозиметр-радіометр гамма-бета-випромінень ДКС-01 „СЕЛВІС”. Порівняно з аналогом - дозиметром-радіометром МКС-01Р, прилад ДКС-01 „СЕЛВІС” має на порядок ширші діапазони вимірювань ПЕД гамма-випромінення та густини потоку частинок бета-випромінення. Завдяки використанню цифрового інтенсиметра, реалізованого на базі спеціалізованих мікросхем з великим ступенем інтегрування, пульт приладу ДКС-01 „СЕЛВІС” має втричі менші габаритні розміри та масу, ніж аналог.

9. Запропоновані методи автоматизованого вибору інтервалу та діапазону вимірювань, використання двоканального способу вимірювання ПЕД, розширення динамічного діапазону ДП шляхом нормування мертвого часу ДД і відновлення вихідного імпульсного потоку ДД дозволили розробити і впровадити у виробництво дозиметр-радіометр гамма-бета-випромінень пошуковий МКС-07 „ПОШУК”. Порівняно з найближчим аналогом - дозиметром-радіометром ДКС-96 українського виробництва, прилад МКС-07 „ПОШУК” відрізняється широкими діапазонами вимірювань без необхідності використання кількох типів блоків детектування з різною чутливістю. Окрім того, розроблений прилад переважає аналог за точністю вимірювань в 1,5 рази, а також за низкою споживацьких характеристик (габарити, маса, час неперервної роботи, ціна).

10. Застосування двоканального способу вимірювання ПЕД у поєднанні з нормуванням мертвого часу ДД, а також застосування напівпровідникового та сцинтиляційного ДД дозволили розробити і впровадити у виробництво дозиметр-радіометр універсальний МКС-У. Порівняно з найближчим аналогом - приладом SSM-1 австрійського виробництва МКС-У має розширений в 50 разів діапазон в сторону малих значень доз, ширший робочий температурний діапазон та втричі нижчу вартість.

11. Запропоновані алгоритмічні методи покращення метрологічних характеристик ДП у поєднанні з методами нормування мертвого часу ДД дозволили розробити і впровадити у виробництво: радіометр-дозиметр гамма-бета випромінень РКС-01 „СТОРА”, дозиметр гамма-випромінення індивідуальний ДКГ-21. Порівняно з найближчими аналогами РКС_20.03 „ПРИП'ЯТЬ” та ДКС-АТ3509 прилади РКС-01 „СТОРА” та ДКГ-21, відповідно, не поступаючись за основними технічними та споживацькими характеристиками, відрізняються ширшими діапазонами (в 5 разів) та вищою точністю (в 1,5 рази) вимірювань. Також ці прилади відчутно дешевші за аналоги.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Методи і засоби опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів: Монографія / [Бобало  Ю.Я., Дудикевич В.Б, Максимович В.М., Хорошко В.О., Бісик А.М., Смук Р.Т., Сторонський Ю.Б.]. - Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2009. - 200 с.

Некоторые проблемные вопросы прикладной метрологии и пути их решения / А.Н. Галушка, Р.В. Ермоленко, И.Н. Каденко, Ю.Б. Сторонский // Метрология и приборостроение. - 2001. - № 1-2. - С. 53-60.

Дифференциальный метод измерения пуассоновских процессов / А.Н. Галушка, Р.В. Ермоленко, И.Н. Каденко, Ю.Б. Сторонский // Метрология и приборостроение. - 2001. - № 1-2. - С. 61-68.

Дозиметр-радиометр в-г-излучения с расширенным динамическим диапазоном / И.Н. Каденко, А.Н. Галушка, Р.В. Ермоленко, Б.И. Крупский, Ю.Б. Сторонский // Приборы и техника эксперимента. - 2001. - №3. - С. 122-126.

Gamma-ray CdTe<CI> and CdZnTe detectors: investigation and applications in radiation control devices / Dmytro Korbutyak, Sergiy Krylyuk, Yurii Kryuchenko, Igor Kupchak, Vitaliy Komar, Dmitriy Nalivaiko, Rostyslav Smuk, Yurii Storonskii // SPIE Conf. Proc. - 2001. - Vol. 4507. - P. 282-290.

Лопачак О.М. Пристрої для компенсації мертвого часу детекторів іонізуючого випромінювання / О.М. Лопачак, В.М. Максимович, Ю.Б. Сторонський // Вісник „Комп'ютерна інженерія та інформаційні технології”. - Львів: Національний університет ”Львівська політехніка”, 2001. - 433. - С. 41-47.

Максимович В.М. Аналіз статистичних характеристик дозиметричного пристрою з апаратною компенсацією мертвого часу детектора / В.М. Максимович, Ю.Б. Сторонський // Вісник „Автоматика, вимірювання та керування”. - Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2006. - 551. - С. 8-12.

Аналіз статистичних характеристик мікропроцесорних дозиметричних пристроїв з розширеним динамічним діапазоном / В.Б. Дудикевич, В.М. Максимович, Р.Т. Смук, Ю.Б. Сторонський // Вісник „Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація”. - Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2006. -  561. - С. 47-51.

Максимович В.М. Дослідження статистичних характеристик блоку дозиметричного детектора з відновленням імпульсного потоку / В.М. Максимович, Р.Т. Смук, Ю.Б. Сторонський // Вісник „Комп'ютерні науки та інформаційні технології”. - Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2006. -  565. - С. 13-18.

Сучасний прилад радіаційної розвідки / А.М. Бісик, В.Б. Дудикевич, В.М. Максимович, Р.Т. Смук, Ю.Б. Сторонський [та ін.] // Науково-технічний журнал “Захист інформації”. - 2008. - 1 - С. 76-81.

Алгоритм роботи дозиметричного пристрою і аналіз його статистичних характеристик / А.М. Бісик, В.Б. Дудикевич, В.М. Максимович, Р.Т. Смук, Ю.Б. Сторонський [та ін.] // Вісник Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій. - 2008. - Т.6, 6.

Лопачак О.М. Багатофункціональний дозиметричний пристрій / О.М. Лопачак, В.М. Максимович, Ю.Б. Сторонський // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах: зб. наук.праць. - Хмельницький, 2002. - Т1,  9 - С.179-183.

А.c. 1778716 СССР. Цифровой интенсиметр / В.М. Максимович, Ю.Б. Сторонский, И.К. Радутний [и др.]. - № 4924106/25; заявл. 29.03.91; опубл. 30.11.92, Бюл. № 44.

Пат. 1957 Україна. Цифровий интенсиметр / Радутний И.К., Сторонский Ю.Б., Максимович В.М., Дудикевич В.Б., Озеров Б.Г. - № 93260472; заявл. 08.02.93; опубл. 20.12.94, Бюл. 4.

Пат. 3947 Україна. Цифровий інтенсиметр. / Максимович В.М., Сторонський Ю.Б., Радутний І.К., Дудикевич В.Б., Смук Р.Т., Озеров Б.Г., Бідник Д.І., Василів Я.О. - № 93060666; заявл. 08.02.93; опубл. 27.12.94, Бюл. 6-1.

Пат. 36248 на корисну модель Україна. Дозиметричний пристрій / Бісик А.М., Дудикевич В.Б., Максимович В.М., Смук Р.Т., Сторонський Ю.Б., Хорошко В.О. - № u 2008 02797; заявл. 03.03.2008; опубл. 27.10.2008, Бюл. № 20.

The Use of Dependent Count Method in Dosimeters Design: materialy IX miedzynarodovego seminarium metrologow [„Metody i technika przetwarzania sygnalow w pomiarach fizycznych”] / Dudykevych V., Lopachak O., Maksymovych V., Storonsky Y.  - Rzeshow, 2002. - P.51-55.

Практичні результати використання лічильників Гейгера-Мюллера, застосованих у схемах за принципом диференційного перетворення інформації: наукові праці IV міжнародної науково-технічної конференції [“Метрологія та вимірювальна техніка: Метрологія-2004”] / Ю.Б. Сторонський, Р.Т. Смук, А.М. Галушка [та ін.]. - Х., 2004. - С. 263-265.

Современные отечественные средства радиационного контроля для предотвращения незаконного перемещения радиоактивных и ядерных материалов: сборник Второго международного форума [“Физическая ядерная безопасность - меры противодействия актам ядерного терроризма”], (Киев, 26-28 окт. 2006 г.) / Сторонский Ю.Б. - 2006. - С. 174-176.

Сучасний розвиток приладобудування у сфері засобів радіаційного контролю : зб. наук. праць, присвячений першій міжнародній науково-методичній конференції [“Безпека життєдіяльності в третьому тисячолітті - нова парадигма”], (Миколаїв, 27-29 верес. 2007 р.) / В.Є. Гончарук, Ю.Б Сторонський [та ін.]. - 2007. - С. 1-10.

Сторонський Ю.Б. Сучасні вітчизняні прилади радіаційного контролю торгової марки “ЕКОТЕСТ” / Ю.Б. Сторонський // 1-й Всеукраїнський з'їзд екологів: міжнар. наук.-практ. конф., 4-7 жовт. 2006 р.: тези доп. - Вінниця, 2006. - С. 163.

АНОТАЦІЯ

Сторонський Ю.Б. Методи і засоби опрацювання сигналів дозиметричних детекторів з покращеними метрологічними характеристиками. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 - комп'ютерні системи та компоненти. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2009. Дисертація присвячена розробленню нових та вдосконаленню наявних апаратних і програмних методів та засобів опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів (ДД), які дозволяють істотно покращити метрологічні характеристики дозиметричних пристроїв (ДП).

Доведено можливість ефективного використання число-імпульсних функціональних перетворювачів для побудови універсального цифрового інтенсиметра з масштабуванням вимірюваних величин і компенсацією мертвого часу ДД. Вирішено завдання вибору параметрів ДД і засобів опрацювання їх вихідних сигналів при розширенні діапазону вимірювання потужності експозиційної дози (ПЕД) з використанням додаткового низькочутливого ДД. Удосконалено метод розширення динамічного діапазону ДП шляхом відновлення вихідного імпульсного потоку ДД з нормуванням їх мертвого часу. Наведено результати використання методу залежної лічби, адаптованого для вимірювання ПЕД. Запропоновано новий алгоритм роботи пошукових ДП з блоками детектування низької чутливості. Визначено статистичні характеристики імпульсного потоку на виході ДД з урахуванням його мертвого часу, що дозволяє проектувати ДП із заданими характеристиками при мікропроцесорній корекції результатів вимірювання ПЕД. Отримані наукові результати використані при розробці ДП різного призначення.

Ключові слова: дозиметричні пристрої, дозиметричні детектори, пуассонівський імпульсний потік, число-імпульсні функціональні перетворювачі, мікропроцесорні вимірювальні перетворювачі.

АННОТАЦИЯ

Сторонский Ю.Б. Методы и средства обработки сигналов дозиметрических детекторов с улучшенными метрологическими характеристиками. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.05 - компьютерные системы и компоненты. Национальный университет “Львівська політехніка”, Львов, 2009.

Диссертация посвящена разработке новых аппаратных и программных методов и средств обработки выходных сигналов дозиметрических детекторов (ДД), которые позволяют существенно улучшить метрологические характеристики дозиметрических устройств (ДУ).

В диссертации представлена классификация методов и средств измерения дозиметрических величин, основные характеристики ДУ. Определены факторы, ограничивающие динамический диапазон ДУ и возможности его расширения. Сформулированы пути улучшения метрологических характеристик ДУ в условиях неопределенной динамики изменения измеряемой величины.

Показано, что при построении дозиметров существует ряд задач, которые могут быть успешно решены с помощью число-импульсных функциональных преобразователей. В этой связи предложены структуры универсального цифрового интенсиметра, а также устройства для масштабирования измеряемых величин и компенсации мертвого времени ДД.

В работе рассмотрен способ расширения динамического диапазона измерения мощности экспозиционной дозы (МЭД) с использованием дополнительного низко-чувствительного ДД. При этом, на основании сопоставления отдельных составляющих общей погрешности измерения для каждого из каналов, решена задача выбора параметров ДД и средств обработки их входных сигналов. С помощью имитационных моделей источника ионизационного излучения и ДД, проведен анализ способа восстановления выходного импульсного потока ДД, оптимизированы параметры устройств, обеспечивающих его реализацию. Вместе с этим решена задача нормализации мертвого времени ДД. Приведены результаты использования метода зависимого счета, адаптированного для измерения МЭД. Предложен новый алгоритм работы поисковых ДУ с блоками детектирования низкой чувствительности. Определены статистические характеристики импульсного потока на выходе ДД с учетом его мертвого времени, что позволяет проектировать ДУ с заданными характеристиками при микропроцессорной коррекции результатов измерения МЭД.

Полученные научные результаты использованы при разработке ДУ разного назначения: дозиметра-радиометра гамма-бета-излучений ДКС-01 “СЕЛВIС”, предназначенного для измерения экспозиционной дозы (ЭД) и мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма- и рентгеновского излучений, времени накопления ЭД и поверхностной плотности потока бета-частиц; радиометра-дозиметра гамма-бета излучений РКС-01 “СТОРА”, предназначенного для измерения МЭД гамма- и рентгеновского излучений, а также поверхностной плотности потока бета-частиц; дозиметра-радиометра универсального МКС-У, предназначенного для измерения ЭД и МЭД гамма и рентгеновского излучений и поверхностной плотности потока бета-частиц; дозиметра-радиометра гамма-бета излучений поискового МКС-07 “ПОШУК”, предназначенного для измерения ЭД и МЭД гамма- и рентгеновского излучений и поверхностной плотности потока бета-частиц; дозиметра гамма-излучения индивидуального ДКГ-21, предназначенного для измерения индивидуального эквивалента дозы (ЭД) и мощности индивидуального эквивалента дозы (МЭД) гамма-излучения.

Ключевые слова: дозиметрические устройства, дозиметрические детекторы, пуассоновский импульсный поток, число-импульсные функциональные преобразователи, микропроцессорные измерительные преобразователи.

ABSTRACT

Storonsky Y.B. Methods and techniques of signals processing from dosimetric detectors with the improved metrological characteristics. - Manuscript.

Thesis for a candidate of technical sciences degree in speciality 05.13.05 - Computing systems and components. Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2009.

The thesis deals with the development of new and improvement of existing software- and hardware-based methods and techniques of output signals processing from dosimetric detectors (hereinafter DD), which enable substantial improvement of metrological characteristics of dosimetric instruments (hereinafter DI).

...