Аппаратура радиационного контроля

Купил-таки дешевенький планшетник от Самсунга и потестил Атом Спектру для Андроида. В принципе, это круто, что появилась нормальная и самодостаточная прога для спектрографии. Не знаю, есть ли смысл, но напишу замечания и хотелки:

1. Нет режима дозиметра. Только спектрометрия. Сделать бы режим с полноценным выводом CPS/CPM и калибровку к мощности дозы. Сейчас выводится лишь значение CPS маленьким шрифтом и без понятного алгоритма усреднения/уточнения (похоже, что ежемоментное).

2. Курсор не перемещается при перемещении пальца по экрану. Курсор можно спозиционировать на канал только тыкнув пальцем. Следовательно, попасть в нужный канал очень трудно даже при загрубленном масштабе количества каналов. Это критично.

Ну а так, еще раз повторюсь - это здорово, что появилась специально написанная прога. Экспериментирую.
 
Надеюсь что будет развиваться проект.
Да, динамиком он щёлкать не умеет когда разъём подключен.
Насчёт мощности дозы: всё не так просто. Пересчитывать кол-во импульсов в мощность дозы как в гейгерботе просто, но в корне неправильно. Я давно хочу прояснить алгоритм как это делать но нет возможностей для калибровки по разным источникам для этого.
...ШавэЭэрма дЭлаеЦца так: берётся кошак и шмяк его, шмяк!
Как известно, в каждом кристалле прилетевший фотон может испытать несколько типов взаимодействия: полное поглощение, комптоновское рассеяние и рождение пар.
При прилёте в кристалл фотона с энергией Е можно прикинуть вероятности каждого из событий, при этом мы от каждого такого события получим отклик в виде импульса лежащего в некотором диапазоне амплитуд.
Поэтому сложный спектр обрабатывается так: бьётся на части (скажем, частей 10-20), и двигаясь сверху вниз обрабатывается. Взяли число импульсов которые попали в интервал энергий от Е1 до Е2 - пересчитали в мощность дозы. Отдельно от этого посчитали сколько от них комптона будет и на каких энергиях чтобы вычесть из количества каунтов на более низких энергиях когда до них доберёмся. Потом сложили все мощности дозы и получили результат.
Так вот я не представляю как в любительских условиях откалибровать такое. Зато если сделать - точность будет прекрасная.
 
MadMax написал(а):
Так вот я не представляю как в любительских условиях откалибровать такое.
Нажмите для раскрытия...
У каждого материала кристалла есть характеристика "процент детектирования от толщины и энергии", а материалов всего 2, далее нужна толщина кристалла по направлению излучения, площадь поперечного сечения(площадь перекрытия потока фотонов кристаллом) и можно пересчитать спектр в мощность.
Если источник точечный то все просто, если распределенный то немного сложнее.
 
Процент детектирования (это называется эффективность регистрации) показывает какая часть фотонов будет поглощена полностью. Что делать с Комптоном - не знаю. Более того, продукты Комптона могут как провзаимодействовать с кристаллом так и полететь дальше, так что это не так просто. Стенки корпуса кристалла на низких энергиях будут влиять также. Задача намного сложнее чем кажется на первый взгляд.
Кстати, а какую мощность дозы в пространстве создаёт поток фотонов энергии Е с плотностью d?
 
Товарищи, без сарказма - очень интересно почитать "глубокую" теорию. Правда.
Тем не менее, в моем понимании рядового пользователя, это слишком сложно для реализации, настройки, отладки и, собственно говоря, для дальнейшего практического использования.

Ведь, опять-таки, как я понимаю, "измерение радиации" почти всегда носит некий вероятностный характер, и в любом случае, сказать, что, например, "из-за этого столба пыхает 100 мкр/ч" со стопроцентной вероятностью нельзя. На ум приходят, как минимум, следующие факторы:
* соответствие площади датчика измеряемому предмету;
* соосность датчика и измеряемого предмета;
* обеспечение бесперебойной точности расстояния между датчиком и предметом;
* чувствительность датчика и его ТТХ (в целом, и применительно к оценке изучаемого предмета);
* влияние всяких внешних космических излучений, случайные флуктуации;
* и т.п, и т.д., список можно продолжать до бесконечности.

Таким образом, считаю, что реализация обычного алгоритма пересчета будет, хоть и не очень правильной с точки зрения науки, но вполне интересной и показательной на "бытовом" уровне.

Не знаю, как реализован механизм пересчета кликов датчика в единицы измерения мощности дозы в Гейгер Боте, но приведу пример альтернативной программы iMetry, с которой, как ни странно, Atom Spectra работает.

IMG_0281.PNG

Надеюсь, что из приведенной картинки будет более или менее понятно, что iMetry использует, не знаю как точно сказать по научному,- метод усреднения значений контрольных точек при приведении функции к линейной. Безусловно очевидно, что при калибровке подобным методом по точкам со значениями, приближенными к фоновым, в случае резкого увеличения значения фона, показания программы, скорее всего, будут значительно отличаться от реальных, т.к. зависимость, все-таки, не линейная, как я понимаю.

Так или иначе, думаю, аналогичный алгоритм реализовать в новой программе было бы не лишним. А самописные программы тем и хороши, что их можно подстраивать под себя: например, добавить в настройках опцию включать или выключать режим дозиметра. Более "продвинутые", кому нужен только спектрограф, отключат этот "относительный" дозиметр. Менее "продвинутые" - включат и будут радоваться тому, как в метро на некоторых станциях показания подскочат до 60 мкр/час рядом с гранитом ))
 
MadMax написал(а):
Кстати, а какую мощность дозы в пространстве создаёт поток фотонов энергии Е с плотностью d?
Нажмите для раскрытия...

При полном поглощении в веществе, поглощённая доза будет равна количеству поглощённых Джоулей на килограмм вещества - 1 Дж/кг = Грей.

При использовании в качестве вещества воздуха, можно говорить об экспозиционной дозе - это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме, измеряется в Рентгенах - 1 Кл/кг = 3876 Р.

Есть ещё эквивалентная доза и эффективная доза. Какую именно измеряем из четырёх?

Вот статья в википедии, дальше по ссылкам в ней на типы доз и единицы измерения. Кроме русского варианта, желательно просмотреть и английские версии статей.

MadMax написал(а):
Задача намного сложнее чем кажется на первый взгляд.
Нажмите для раскрытия...

Как мне кажется, Вы слишком далеко лезете в дебри. Эффективность регистрации конкретного датчика - константа для каждой энергии кванта. То есть для каждого датчика можно(и нужно) строить график эффективности регистрации в зависимости от энергии квантов и выводить коэффициенты, которые использовать при подсчёте погл. или эксп. дозы по спектрометрическим данным полученным от этого датчика. Про Комптоны и толщину стенок при этом можно забыть. Если есть источник ИИ с известной активностью и энергиями фотонов, дающий мощность дозы в 1Р/час на расстоянии в 1 м, то Ваш прибор и должен показать 1Р/час, достигается калибровкой и применением корректирующих коэффициентов. Имхо.

ЗЫ. Эффективность регистрации будет плыть в зависимости от мощности дозы, учитываем и это.
 
Это понятно.
А при неполном? Вот светим мы в некий объём чистого горного воздуха фотонами с энергией Е и плотностью потока d. Часть взаимодействует с молекулами газов вызывая их ионизацию, тут-то и возникают наши рентгены. Вот знать бы формулу показывающую сколько энергии отдаёт фотон с энергией Е на единицу пробега в воздухе\газе определённого состава - другое дело сразу было бы.
Ну и аналогично для мяса нашей тушки, там уже зиверты будут.
И да, это не дебри а суровые реалии жизни. Если детектором будет кристалл скажем 150*150мм то можно так считать потому что с большой вероятностью всё что туда прилетит будет поглощено полностью. А если кристаллик поменьше (взять даже наш АтомСпектра 3 с кристаллом 16*40мм) - будет совсем другая ситуация, полное погрощение с большой вероятностью испытают фотоны низких энергий, более высокоэнергетичные в большинстве своём будут вести себя иначе не отдавая всю энергию нашему кристаллу и такой способ подсчёта затрещит по швам.
Почему эффективность регистрации будет зависеть от мощности дозы? То есть зависеть она будет, но начнётся это на довольно больших мощностях, когда во время высвечивания кристалла будет прилетать следующий фотон. С этим можно частично бороться математически или применяя кристаллы с более коротким временем высвечивания.
 
MadMax написал(а):
сколько энергии отдаёт фотон с энергией Е на единицу пробега в воздухе\газе определённого состава
Нажмите для раскрытия...
Неправельное понимание - фотон отдает или всю энергию или ничего, в зависимости от длинны пробега, энергии фотона, плотности среды и какой-то ядерной переменной.
Формула эта есть в инете и неоднократно встречалась, также есть графики зависимости жесткости излучения и составляющих реакции излучения с веществом - фотоэффект, Комптон и пары для кристаллов.
 
Конечно же имелось в виду среднее значение этой энергии на единицу пробега фотона. Вот летят у нас например 1000 фотонов энергии 662 кэв, пролетели метр - трёх не досчитались из-за поглощения. Значит средняя отдача энергии этими фотонами в этой среде = 662*3/1000 кэв на метр.
 
С Андроидом оказалось не все так просто. Действительно, похоже, аудиоканал паршивый. Вроде и девайс не самый убогий (Гнусмас Таб 3 Лайт). Но вчера решил проверить с "КИ" (цезиевым разрядником), и тут меня ждало разочарование - спектр цезия отсутствет напрочь. Очень странно, т.к. "фоновая горка" слева собирается очень хорошо, и субъективно визуально соответствует правильной картинке. А вот пика 662 нету. Обидно.

Может с настройками надо поиграться как? Там, честно сказать, мне не очень понятно, что они означают: мин. фронт, макс. фронт, шумы и ADC...
 
В настройках самого телефона можно поискать всякие "улучшайзеры" типа АРУ и поотключать их.
Да, на "фоновую горку" АРУ практически не влияет, конечно.
Я бы скачал программу-диктофон и позаписывал сигнал с генератора НЧ, потом посмотрел бы результат на компе - всё ясно станет.
 
К сожалению, в настройках ничего такого не нашел. По ходу, нужен Андроид ценой не меньше 20 тыс. руб. ))
 
Точно не 20. На HTC one прекрасно всё работает, на нексусе тоже. Хорошо бы составить список на чём и как всё это работает. Ау, энтузиасты!
 
_resident_ написал(а):
http://www.ebay.com/itm/Radiation-D...larm-Personal-Protection-Device-/321593989133
Нажмите для раскрытия...

А чем он Вас так заинтересовал? Там написано и про нейтроны. Но в обычной жизни нейтроны найти затруднительно. Да и отправляет он только по США. Кстати, даже если как-то договориться и он отправить в Россию, здесь при импорте может возникнуть проблема - товар двойного назначения, точнее, это в явном виде военный девайс. Короче говоря, только для США.

Ну а про курс я вообще молчу... похоже, про ебей на определенное время можно забыть.
 
Войдите или зарегистрируйтесь для ответа.
Назад
Сверху