Kalibracija jonizacionih komora

Signal jonizacione komore se dovodi na uređaj BPH-04P. Ovaj uređaj vrši pretvaranje širine impulsa u naponski signal u opsegu 1 V - 6 V. Na pretvarački blok BPH se mogu priključiti do četiri jonizacione komore. Uređaj BPH sadrži dodatne elektronske sklopove pomoću kojih se postavljaju alarmni pragovi za svaki kanal posebno. U slučaju prekoračenja praga komparacije aktivira se svetlosna i zvučna signalizacija. Nivoi komparacije se podeševaju ručno u skladu sa definisanim dozvoljenim nivoima gama zračenja u prostorijama u kojima se meri polje gama zračenja.

Blok šema kalibracije jonizacionih komora

Za merenje izlaznih signala BPH uređaja korišćen je digitalni voltmetar HP3468A i USB akvizicioni modul NI-6009. Tačnost digitalnog voltmetra je 5.5 cifara. Akvizicioni modul ima 8SE/4DIFF analogna ulaza i A/D konvertor rezolucije 14 odnosno 13 bita (u zavisnosti od tipa analognog ulaza). Maksimalna učestanost odabiranja zavisi od broja kanala i za jedan kanal iznosi 48 kHz. Jonizacione komore su kalibrisane pomoću radioaktivnog izvora 60Co u opsegu 1 µSv/h – 7500 µSv/h. Kalibracija jonizacionih komora je urađena u metrološkoj laboratoriji Laboratorije za zaštitu od zračenja i zaštitu životne sredine Instituta "Vinča".

Na donjoj slici su prikazane kalibraciona kriva za merni sistem koji čine jonizaciona komora i BPH uređaj (kriva sa simbolima) i aproksimirana kriva predstavljena eksponencijalnom funkcijom oblika y=10kX+n. Aproksimirana funkcija se koristi za određivanje jačine doze gama zračenja koje su van opsega kalibracije mernog sistema.

Prenosne karkateristike jonizacionih komora BDRS-01P

Za potrebe kalibracije jonizacionih komora napisan je namenski program za akvizicioni modul NI-6009. Program je napisan pomoću programskog paketa LabVIEW 8.5 i radi pod operativnim sistemima MS Windows 2000/XP/VISTA. Merenje analognih signala se obavlja brzinom odabiranja od 10 ms. Da bi se povećala tačnost merenja koristi se diferencijalna veza analognih ulaza. Na gornjem grafiku prikazuje se ulazno-izlazna karakteristika mernog sistema (jonizaciona komora i BPH uređaj), a na donjem grafiku se prikazuju analogni signali sa jonizacione komore, trenutna vrednost izlaza BPH uređaja i srednja vrednost signala sa BPH uređaja. Operater unosi podatke o zadatoj jačini doze gama zračenja na mestu jonizacione komore i vrednost sa digitalnog voltmetra. Program štampa trenutnu vrednost izmerenog napona sa BPH uređaja kao i izračunatu srednju vrednost napona za period usrednjavanja koji definiše operater, izračunatu vrednost jačine gama doze, apsolutnu i relativnu grešku merenja.

Program za kalibraciju jonizacionih komora je modifikovan pa je iskorišćen i za kalibraciju BPH uređaja. Umesto signala sa jonizacionih komora na ulaz ovog uređaja se dovodi signal sa generatora funkcija HP8116A.

Korisnički ekran programa za kalibraciju jonizacionih komora

Dodatno je napisan namenski program za brzo prikupljanje analognih signala pomoću koga je snimljena karakteristika jonizacione komore. Jonizaciona komora se izlaže polju gama zračenja, a program snima signal sa komore u definisanom vremenskom intervalu odgovarajućom brzinom odabiranja. Maksimalna učestanost odabiranja je iznosila 40 kHz. Poznavanjem karakteristike jonizacione komore pružaju se nove mogućnosti za kvalitetnije merenje jačine doze gama zračenja. Naime, elektronskim brojačima se može veoma precizno meriti širina impulsa jonizacione komore i na osnovu ulazno-izlazne karakteristike jonizacione komore izračunati vrednost jačine doze gama zračenja u fizičkim jedinicama. Na ovaj način bi se BPH uređaj mogao izostaviti iz mernog lanca. Merenjem širine impulsa bi se znatno povećala tačnost merenja jačine doze gama zračenja, jer analogne smetnje utiču samo na amplitudu impulsa, a ne i na njegovu širinu.