Внимание! В настоящее время работа не функционирует!
Цели и задачи лабораторной работы
Цель предлагаемой лабораторной работы — дать сведения об основных понятиях дозиметрии, о способах защиты от излучений, о методах расчета доз, создаваемых различными видами излучений, о предельно допустимых дозах и уровнях радиации.
Выполняя лабораторную работу студенты имеют возможность освоить ряд методов дозиметрии.
Как устроена лабораторная установка
Существует несколько схем организации удаленной интернет-лаборатории. Наиболее простая схема — пользователь отсылает запрос, а программа через некоторое время по почте присылает данные. Самая сложная схема — пользователь полностью управляет лабораторной установкой и в режиме реального времени получает данные с нее. Предлагаемая нами схема больше соответствует последнему варианту.
Установка состоит из счетчика гамма-квантов, мощного источника гамма-квантов, сервера и пользовательской программы. Детектор собран на основе сцинтиллятора NaJ(Tl). Расстояние между источником и детектором может изменяться. На пути между источником и детектором устанавливаются поглотители гамма-излучения из различных материалов. С выхода детектора импульсы подаются на блок счетного устройства, который связан с компьютером через параллельный порт. На компьютере установлена программа управления (ПУ), которая управляет блоком счетчика (запуск, останов, сброс и т.д.). Также ПУ передает данные на сервер.
Сервер также построен на базе персонального компьютера и связан с установкой по локальной сети. На сервере установлена программа обслуживания пользователей (ПОП), которая обрабатывает команды и запросы пользователя, подает соответствующие команды на ПУ, принимает данные с установки и передает их удаленному пользователю.
На стороне удаленного пользователя должна быть установлена программа-клиент, которая предназначена для связи с ПОП. Эта программа посылает команды пользователя на сервер и отображает данные, поступающие с установки.
Система организована так, что одновременно на установке может работать только один пользователь.
После подключения к установке можно устанавливать расстояние между источником и детектором, поглотители из различных материалов.
Где получить программы
Программу для работы в ОС Windows версии 95 и выше можно загрузить отсюда — архив EXE. Для установки создайте пустой каталог (например, DOSE) и распакуйте в него архив. После этого в каталоге должны присутствовать следующие файлы: dose.exe — исполняемый модуль программы, config.cfg — файл инициализации, Help — каталог с документацией. На этом установка закончена, можно запускать исполнимый модуль.
Порядок выполнения работы
Перед выполнением работы рекомендуем ознакомиться с методическим описанием лабораторной работы. Методички доступны в форматах PDF и DjVu. На этой странице приводятся краткие инструкции по выполнению работы.
ЗАО СКБ «Автоматизация»
Счетчики электроэнергии ГАММА, оборудование для АСТУЭ
Продукция серии «ГАММА»
Программа отмены перевода часов зимнее/летнее время
Каталог программного обеспечения для серии «ГАММА»
Программа-конфигуратор «ГАММА-И2»
Предназначена для конфигурирования счетчиков ГАММА с протоколом обмена «ГАММА И2»
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчик «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И2»
Оптический порт или преобразователь интерфейса для связи со счетчиком
Краткое описание Программма позволяет производить чтение и запись программируемых параметров в счетчик. Одновременно может обслуживаться только 1 счетчик. Доступные для чтения и записи параметры указаны в общих характеристиках счетчиков.
Номер версии: 1.0.3.4 Дата последнего обновления: 27.02.2009 г. Размер дистрибутива: 4.01 МБ
Программа-конфигуратор «ГАММА-И1»
Предназначена для конфигурирования счетчиков ГАММА с протоколом обмена «ГАММА И1»
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчик «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И1»
Оптический порт или преобразователь интерфейса для связи со счетчиком
Краткое описание Программма позволяет производить чтение и запись программируемых параметров в счетчик. Одновременно может обслуживаться только 1 счетчик. Доступные для чтения и записи параметры указаны в общих характеристиках счетчиков.
Номер версии: 2.0.1.2 Дата последнего обновления: 22.02.2007 г. Размер дистрибутива: 1.84 МБ
Программа-конфигуратор «ГАММА-И2» с поддержкой канала GSM
Предназначена для конфигурирования счетчиков ГАММА с протоколом обмена «ГАММА И2» через канал GSM
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчик «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И2»
GSM-модем для связи со счетчиком
Краткое описание Программма позволяет производить чтение и запись программируемых параметров в счетчик через канал GSM. Одновременно может обслуживаться только 1 счетчик. Доступные для чтения и записи параметры указаны в общих характеристиках счетчиков.
Номер версии: 1.0.3.1G Дата последнего обновления: 11.02.2009 г. Размер дистрибутива: 4.01 МБ
Демонстрационная программа «GSM-DEMO»
Предназначена для демонстрации работы со счетчиками «ГАММА И2» по каналу GSM
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчики «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И2»
GSM-модем для связи со счетчиками
Краткое описание Программма позволяет производить чтение основных информационных параметров счетчиков через канал GSM. Одновременно может обслуживаться не более 3 счетчиков. Доступные для чтения и записи параметры указаны в руководстве к программе.
Номер версии: 1.0.0.1 Дата последнего обновления: 14.04.2008 г. Размер дистрибутива: 0.4 МБ
Тестовая программа «RS-485»
Предназначена для тестирования канала связи RS-485
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчики «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И2»
преобразователь интерфейса RS232/RS485
Краткое описание Программма позволяет протестировать качество связи по каналу RS-485. Одновременно может обслуживаться 1 счетчик.
Номер версии: 1.0.0.1 Дата последнего обновления: 28.08.2008 г. Размер дистрибутива: 0.44 МБ
Программное обеспечение для Beta-тестирования
Здесь представлены программные продукты, которые требуют тестирования. Просьба присылать свои замечения и информацию об ошибках по электронной почте
Программа-конфигуратор «ГАММА-И2»
Предназначена для конфигурирования счетчиков ГАММА с протоколом обмена «ГАММА И2»
Системные требования:
Операционная система WINDOWS XP
3 МБ свободного пространства на жестком диске
последовательный порт (СОМ-порт)
носитель информации с дистрибутивом ПО
Счетчик «ГАММА» с поддержкой протокола «ГАММА И2»
Оптический порт или преобразователь интерфейса для связи со счетчиком
Краткое описание Программма позволяет производить чтение и запись программируемых параметров в счетчик. Одновременно может обслуживаться только 1 счетчик. Доступные для чтения и записи параметры указаны в общих характеристиках счетчиков.
Номер версии: 1.1.0.2 Дата последнего обновления: 15.09.2008 г. Размер дистрибутива: 4.01 МБ
«ГАММА-400»: Российские учёные разрабатывают телескоп нового поколения
Российские ученые разрабатывают телескоп нового поколения для измерения высокоэнергичного космического гамма-излучения. Это поможет детально исследовать центр нашей Галактики, созвездие Лебедя, другие объекты галактического диска и обнаружить признаки темной материи. Как идет работа над проектом «ГАММА-400», РИА Новости рассказали его научный руководитель профессор Аркадий Гальпер (ФИАН, МИФИ) и заместитель научного руководителя — главный конструктор Николай Топчиев (ФИАН).
Вселенские ускорители
Космическая среда пронизана электромагнитным излучением самой разной природы. Источниками могут быть солнечные вспышки, звезды, пульсары, активные ядра галактик, процессы, связанные с темной материей, и многое другое.
Гамма-излучение, достигающее верхних слоев земной атмосферы, — это фотоны самых больших энергий — от миллионов до миллиардов электронвольт. Такие же получают в ускорителях заряженных частиц — например, LHC в Женеве или NICA в Дубне. Там ускоренные частицы — протоны, легкие ядра, электроны — взаимодействуют с веществом. В результате возникают новые частицы, распадающиеся или самоаннигилирующиеся с образованием гамма-квантов высокой энергии.
Для астрофизиков гамма-излучение служит бесценным источником информации о далеких мирах. Не исключено, что оно поможет раскрыть тайну темной материи — загадочной субстанции, обеспечивающей четверть массы Вселенной, пока недоступной прямому наблюдению в космосе и на ускорителях.
Как поймать сгусток энергии
Гамма-излучение, как и все космические частицы, кроме нейтрино, полностью поглощается в атмосфере планеты и проливается на поверхность ливнем разнообразных вторичных следов, в том числе черенковским оптическим излучением, собираемым с помощью больших наземных зеркал. По ливням можно примерно восстановить, где находится породивший их источник.
Чтобы наблюдать галактическое гамма-излучение в чистом виде, нужно выйти за пределы атмосферы. Первые орбитальные гамма-телескопы запустили советские ученые из МИФИ в 1968 и 1970 годах. Гамма-телескоп «АННА-3» на спутниках «Космос-251» и «Космос-264» определял направление прилета и энергию каждого гамма-кванта в отдельности.
Гамма-кванты нейтральные, и единственный способ их обнаружения — заставить взаимодействовать с веществом, измерить выделенную при этом энергию и направление прилета фотона. При этом образуется пара заряженных частиц — электрон и позитрон.
По такому принципу действовали «АННА-3» и все последующие приборы. Последний советский аппарат «ГАММА-1» работал на орбите с 1990 по 1992 год. Сейчас пальма первенства у США. С 2008-го их FERMI/LAT просматривает последовательно все небо в гамма-диапазоне.
Точность — прогресс в астрономии
Чем точнее телескоп определяет энергию гамма-квантов, чем выше его угловое разрешение, тем больше от него ценной информации.
Американский FERMI/LAT наблюдает гамма-излучение в диапазоне от ста мегаэлектронвольт до ста гигаэлектронвольт с угловым разрешением одна десятая градуса на самых высоких энергиях. Для современной астрофизики этого уже недостаточно, нужно добиваться большей точности. Эту принципиальную задачу решает российский проект «ГАММА-400» при поддержке Совета РАН по космосу и Федеральной космической программы.
Новый гамма-телескоп рассчитан на энергию от 20 мегаэлектронвольт до 400 гигаэлектронвольт, максимальное угловое разрешение — одна сотая градуса.
Конструкция надежная, результаты новые
Как и его предшественники, «ГАММА-400» состоит из двух принципиальных элементов: конверторов гамма-квантов и детекторов электрон-позитронных пар. Первый представляет собой набор из двух десятков тонких вольфрамовых пластин, чередующихся с координатными детекторами, определяющими направление прилета гамма-кванта.
Для «ГАММА-400» Курчатовский институт предлагает использовать очень точные файберные сцинтилляционные координатные детекторы, за счет которых и будет достигнуто высокое угловое разрешение. Это позволит очень точно измерить направление прилета высокоэнергичных гамма-квантов.
Второй элемент — это большой сцинтилляционный счетчик или группа счетчиков (калориметр), где поглощается электрон-позитронная пара и измеряется энергия.
Устройство телескопа «ГАММА-400». K — конвертер гамма-квантов в электрон-позитронные пары, AC — детектор антисовпадения, KK1, 2 — калориметры
На предельных орбитах в поисках высоких энергий
Идею нового гамма-телескопа предложили в 1987 году выдающийся советский физик, впоследствии нобелевский лауреат Виталий Гинзбург, астрофизик Лидия Курносова и сотрудники ее лаборатории в ФИАН. Название «ГАММА-400» означает способность обнаружить гамма-кванты с энергией 400 миллиардов электронвольт.
В то время поиски темной материи еще не были столь актуальны. Ученые просто хотели развивать гамма-астрономию, отстававшую от других направлений внеатмосферной астрономии. Однако работы затянулись на десятилетия.
По нынешним планам прибор должен быть разработан к концу 2025 года. В проекте под руководством ФИАН участвуют МИФИ, НИИСИ РАН, Курчатовский институт, Институт физики НАН Беларуси.
«ГАММА-400» значительно модернизирован, угловое разрешение в сто раз больше, чем задумывалось когда-то. Гамма-телескоп установят на спутниковую платформу «Навигатор», разрабатываемую в НПО Лавочкина. Там же разместят магнитно-плазменные детекторы и рентгеновский телескоп ART-XC — более совершенную копию телескопа «Спектра-РГ».
Высокоэллиптическая орбита прибора «ГАММА-400», которая позволит наблюдать чистое космическое гамма-излучение
Гамма-телескоп выведут на высокоэллиптическую орбиту, которая будет периодически менять форму: от круговой до вытянутой со средним радиусом около 200 тысяч километров. Таким образом прибор не попадет в тень Земли и сможет измерять космические гамма-кванты за пределами радиационных поясов планеты.
В отличие от «FERMI/LAT», который сканирует небо, «ГАММА-400» будет прицельно и непрерывно наблюдать отдельные источники в течение длительного времени. Ученые хотят исследовать сначала центр Млечного пути, затем область в созвездии Лебедя и далее другие объекты в плоскости галактического диска. Из-за меньшего углового разрешения американский телескоп дает размытую картинку, без деталей. Российский же прибор заснимет все с большим разрешением, что позволит различить источники излучения.
Среди задач — наблюдение двойных систем, таких как пара черных дыр. Они разгоняют в своих окрестностях частицы до субсветовых скоростей и служат мощными источниками гамма-излучения. Интересны также объекты, излучающие не постоянно, а периодически. Чтобы их хорошенько рассмотреть и проанализировать временные характеристики в гамма-диапазоне, потребуется не один месяц прицельного наблюдения.
«ГАММА-400» по угловому разрешению превзойдет орбитальный телескоп FERMI/LAT на порядок. Это позволит разглядеть детали в плоскости галактического диска
В поисках частиц темной материи
Научное сообщество надеется проверить с помощью «ГАММА-400» гипотезы о природе частиц темной материи, в реальности которой сейчас уже мало кто сомневается. О темной материи много косвенных свидетельств — в частности, галактические гало или звезды-трейсеры, вращающиеся вокруг невидимого центра массы.
Согласно одной из моделей, темная материя может состоять из вимпов — так называют гипотетические массивные частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействии. Предполагается, что при распаде вимпа или самоаннигиляции двух частиц возникает высокоэнергичное гамма-излучение с энергией гамма-квантов порядка массы вимпа.
Важное открытие в этом направлении было сделано в эксперименте «ПАМЕЛА», проведенном на орбите с 2006 по 2016 год. Прибор обнаружил в космических лучах избыток позитронов очень высоких энергий. Исследователи предполагают, что их породил не только локальный источник, (например, пульсар), а распад или самоаннигиляция частиц темной материи. Ее сгустки могут прятаться за облаками межзвездной среды, и «ГАММА-400» способен их обнаружить.
Радиометрия
Дополнительное оборудование
Пешеходные радиометры и спектрометры
Скважинное оборудование
Радиометрия — раздел ядерной геофизики, основанный на регистрации естественного излучения радионуклидов. На данный момент используются два метода радиометрии — эманационный, основанный на измерении в почвенном воздухе концентрации изотопов радона, и гамма-съемки, при которой энергия соответствующего излучения преобразуется на детекторе в электрический сигнал. Этот сигнал усиливается и передаётся затем на регистрирующее устройство, считывающее число импульсов или ток, пропорциональный интегральной интенсивности излучения или же его интенсивности в определённых энергетических интервалах.
Картирование пород с помощью радиометрии возможно из-за различной радиоактивности пород. Из осадочных пород наиболее радиоактивны глины, из метаморфических — углистые и графитизированные сланцы, филлиты и гнейсы. Минералы, содержащие уран, торий, калий-40, характеризуются высокими значениями радиоактивности, что создает благоприятные условия для их изучения при помощи гамма-съемки.
Поиск радиоактивных руд и различных полезных ископаемых (золота, серебра, фосфора, молибдена, олова, вольфрама, бокситов, углей, фосфатов, редкоземельных элементов)
Опробование карьеров, выработок
Поиск радиоактивных загрязнений
Определение возраста пород (абсолютная геохронология)
Литологическое и тектоническое картирование
Поиск ореолов рассеяния радиоактивных элементов
Ионизационные (ионизационные камеры, счетчики Гейгера-Мюллера, полупроводниковые) — основаны на ионизирующей способности излучения
Сцинтилляционные (с твердыми, жидкими и органическими люминофорами) — основаны на эффекте возникновения световых вспышек (сцинтилляций) возбуждённых атомов чувствительного детектора
Радиометры (определяют плотность потока частиц)
Дозиметры (измеряют эффективную мощность / дозу излучения)
Спектрометры (способны разделять частицы по определенному параметру: массе, заряду и / или энергии)
Компания ООО «ГЕОДЕВАЙС» (г.Санкт-Петербург) способна предложить своим клиентам оборудование радиометрии, отвечающее самым высоким современным стандартам качества. Спектрометр GAMMA SURVEYOR II способен определять концентрации урана, калия, тория, а также дозы естественного гамма-излучения. Его можно использовать как переносной прибор, а также при скважинных или лабораторных измерениях.
Радиометры СРП (их также можно назвать рентгенметрами) определяют мощность экспозиционной дозы гамма-излучения радия-226. Сцинтилляционный радиометр СРП97 характеризуется высокой чувствительностью, а также портативностью, что позволяет его использовать для решения различных геофизических и геологических задач. Прибор имеет стрелочную и звуковую индикацию. Его реализация для скважинных измерений СРП-97К обладает большими габаритами и массой и стоимостью, нежели его полевой аналог.
Поставка указанного оборудования производится в Москву, Санкт-Петербург и в другие города России и зарубежья.Прежде чем купить аппаратуру Вы всегда сможете получить профессиональную консультацию по оборудованию, а с ценами и характеристиками ознакомиться на сайте.
Загрузка...
Установка состоит из счетчика гамма-квантов, мощного источника гамма-квантов, сервера и пользовательской программы. Детектор собран на основе сцинтиллятора NaJ(Tl). Расстояние между источником и детектором может изменяться. На пути между источником и детектором устанавливаются поглотители гамма-излучения из различных материалов. С выхода детектора импульсы подаются на блок счетного устройства, который связан с компьютером через параллельный порт. На компьютере установлена программа управления (ПУ), которая управляет блоком счетчика (запуск, останов, сброс и т.д.). Также ПУ передает данные на сервер.
