Sestava optického vláknového dozimetru

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F22%3A00566647" target="_blank" >RIV/68081731:_____/22:00566647 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Sestava optického vláknového dozimetru

Popis výsledku v původním jazyce

V jaderných elektrárnách, urychlovačích částic a dalších jaderných zařízeních má měření úrovně ionizujícího záření gama zásadní význam pro bezpečnost a řízení provozu a ochranu životního prostředí. V mnoha případech však není možné nepřetržitě monitorovat ionizující záření přímo na požadovaném místě. Důvodem je obvykle buď nedostatek prostoru pro umístění celého dozimetru, nebo prostředí s vysokou aktivitou ionizujícího záření, elektromagnetickým zářením a teplotou, což výrazně zkracuje životnost elektroniky. Abychom umožnili měření záření v takových scénářích, navrhli jsme dozimetr s optickými vlákny, který zavádí spojení optických vláken pro přenos záření mezi snímačem ionizujícího záření a detektory. Senzory tak mohou být umístěny v prostorově omezených a elektronicky nepříznivých lokalitách. Použili jsme křemenná optická vlákna, která odolávají vysokým dávkám záření, vysokým teplotám a elektromagnetickému rušení. K detekci vysílaného scintilačního záření používáme čítač jednotlivých fotonů a fotonásobič. Ukázali jsme, že vybraná optická vlákna v kombinaci s různými scintilačními materiály jsou vhodná pro měření úrovní záření gama v řádech stovek kBq. Představujeme architekturu dozimetru a jeho experimentální charakterizaci s několika kombinacemi optických vláken, detektorů a scintilačních krystalů.

Název v anglickém jazyce

Optical fibre dosimeter assembly

Popis výsledku anglicky

In nuclear power plants, particle accelerators, and other nuclear facilities, measuring the level of ionising gamma radiation is critical for the safety and the management of the operation and the environment’s protection. However, in many cases, it is impossible to monitor ionising radiation directly at the required location continuously. This is typically either due to the lack of space to accommodate the entire dosimeter or in environments with high ionising radiation activity, electromagnetic radiation, and temperature, which significantly shortens electronics’ lifetime. To allow for radiation measurement in such scenarios, we have designed a fibre optic dosimeter that introduces an optical fibre link to deliver the radiation between the ionising radiation sensor and the detectors. The sensors can thus be placed in space-constrained and electronically hostile loca-tions. We used silica optical fibres that withstand high radiation doses, high temperatures, and electromagnetic interference. We use a single photon counter and a photomultiplier to detect the transmitted scintillation radiation. We have shown that selected optical fibres, combined with different scintillation materials, are suitable for measuring gamma radiation levels in hundreds of kBq. We present the architecture of the dosimeter and its experimental characterisation with several combinations of optical fibres, detectors and scintillation crystals.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/VI20192022116" target="_blank" >VI20192022116: Metody přenosu a detekce scintilačního záření s optickými vlákny a energetickým rozlišením zdrojů ionizujícího záření</a><br>

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

APL-2022-29

Číselná identifikace

APL-2022-29

Technické parametry

Citlivost měření dozimetru v různých kombinací komponent: čtyři různá křemíková multimódová optická vlákna o průměru od 0,4 mm do 1,5 mm s NA 0,37 a 0,5, čtyři senzory záření gama se scintilačními krystaly (LYSO(Ce), LaBr3(Ce), CaF2(Eu) a NaI(Tl)), dva různé scintilační detektory záření: jednofotonový čítač a fotonásobič, je od 0.18 cps/kBq do 2.89 cps/kBq s maximální délkou optického vlákna 30 m.

Ekonomické parametry

Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Ing. Břetislav Mikel, Ph.D., mikel@isibrno.cz.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68081731

Název vlastníka

Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i., Masarykova univerzita, Centrum výzkumu Řež s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—