О дозиметре

I. Органы управления:

ü Переключатель «Питание» расположен на лицевой панели и имеет два положения «Вкл.» и «Выкл.».

ü Переключатель «Диапазон» расположен на лицевой панели, в положении «х10» результат измерения необходимо умножить на 10.

ü Переключатель «Режим» расположен на лицевой панели, в положении «Р» дозиметр проводит измерение мощности эквивалентной дозы в мкЗв/ч, в положении «К» дозиметр проводит измерение плотности потока бета-частиц от загрязненной поверхности.

II. Сигнализация:

ü Разряд источника питания: на дисплее непрерывно индуцируются три точки.

ü Превышение верхнего предела диапазона измеряемой величины: на дисплее индуцируется значение верхнего предела, звучит непрерывный звуковой сигнал.

III. Экран:

ü Передвижной экран расположен на задней крышке дозиметра. Экран фиксируется в крайних положениях. Положение экрана должно соответствовать выбранному режиму работы. В режиме «К» - экран открыт (нижнее положение), в режиме «Р» - экран закрыт (верхнее положение).

IV. Подготовка дозиметра к работе:

ü Установить переключатель «Вкл» - «Выкл» в положение «Выкл».

ü Снять крышку отсека питания и установить, соблюдая полярность элемента питания, установить и закрепить винтами заднюю крышку.

Измерения:

1. Цикл измерения.

В дозиметре применен торцевой газоразрядный счетчик СБТ-11А. Поток ионизирующего гамма/бета-излучения преобразуется счетчиком в последовательность электрических сигналов. Эти сигналы формируются по длительности и амплитуде, а затем подаются на схеме регистрации и индикации.

Дозиметр циклически выполняет процесс измерения, который проходит в два этапа.

На первом этапе производится суммирование зарегистрированных импульсов, а на втором – индикация результатов измерения. На первом этапе на цифровом дисплее отображается число зарегистрированных на текущий момент от начала измерения импульсов.

В завершении первого этапа подается звуковой сигнал и на дисплее появляется точка.

На втором этапе – индикация результатов измерения. После завершения второго этапа производится сброс результата (на дисплее 0000) и процесс измерения повториться сначала.

Длительность первого этапа зависит от диапазона и режима измерений. Длительность индикации результата от 2 до 10 с.

2. Оценка мощности эквивалентной дозы:

ü Установить режим работы «Р»;

ü Установить диапазон «1»;

ü Закрыть рабочую поверхность детектора экраном;

ü Включить индикатор;

ü Провести 2-3 измерения;

ü Вычислить среднее арифметическое значение .

Если при первом измерении срабатывает сигнализация о превышении верхнего предела диапазона, то необходимо повторить измерения на диапазоне «10»

3. Оценка плотности потока бета-излучения от поверхности.

ü Установить режим «К»;

ü Установить диапазон «1»;

ü Закрыть экраном рабочую поверхность детектора;

ü Разместить дозиметр как показано на рисунке»

ü Включить дозиметр и произвести серию измерений (10-15 раз), вычислить среднее значение ;

ü Открыть рабочую поверхность детектора;

ü Повторить операции измерения и вычислить среднее ;

ü определить уровень загрязнения .

4. Факты из жизни.

С помощью дозиметра вы можете поставить интересный эксперимент. Для него понадобится упаковка удобрений «Калий хлористый», такие удобрения часто пакуются в пакеты по одному килограмму. Затем:

ü Установить диапазон «1»;

ü Выбрать режим работы «Р»;

ü Открыть рабочее окно детектора, сдвинув экран в нижнее положение;

ü Включить дозиметр;

ü Поднести дозиметр окном детектора в плотную к пакету с удобрением;

ü Произвести серию измерений.

Как показывает практика, мощность дозы превышает фоновое значение на величину от 0,40 до 0,60 мкЗв/ч. В режиме «Р» результат измерений лежит около 0,6 част/с сек.

Присутствие радиоактивного изотопа калия – 40 объясняет полученные результаты. Этот изотоп является как гамма-, так и бета-излучателем. Причем в 90 случаях из 100 распадов калия-40 вылетает бета-частица (электрон), а в остальных гамма-квант (фотон). Если произвести эксперимент при закрытом окне, то можно обнаружить повышенное значение мощности дозы (примерно на 40% выше естественного фона)

Попутным результатом проведенного эксперимента является косвенная проверка функционирования дозиметра.

В завершении несколько важных величин:

ü 0,15 мкЗв/ч – мощность дозы естественного фона, в зависимости от местных условий может меняться в два раза;

ü 0,6 мкЗв/ч – максимальное значение мощности дозы, установленное для населения на открытой местности;

ü 5 мЗв/ч – предельное значение мощности дозы для населения за год.

Лабораторная работа №2.

Определение показателя преломления стекла путем измерения фокусного расстояния линзы.

Приборы: оптическая скамья, осветитель, матовый экран, плоскопараллельный сосуд, исследуемая линза.

Теория. Абсолютным показателем преломления данного вещества называется величина, измеряемая отношением скорости света в вакууме к скорости света в данной среде: (1).

Для измерения показателя преломления стекла воспользуемся известным выражением для оптической силы: , для тонкой: (2), где - главное фокусное расстояние линзы, изготовленной из испытуемого стекла; - абсолютный показатель преломления стекла; - абсолютный показатель преломления среды, в которой находится линза; - радиусы кривизны сферических поверхностей, ограничивающих линзы.

Пусть фокусное расстояние одной и той же линзы измерено дважды: в воздухе, показатель преломления которого практически равен 1 и в среде с показателем преломления , тогда (3); (4). Из (3) и (4) следует, что (5). Измерениями по (5), можно рассчитывать величину . В настоящей работе измеряются методом Бесселя. Для понимания этого метода напомним, что главное фокусное расстояние .Расстояние от предмета до линзы , а расстояние от линзы до изображения связано соотношением (6), которое симметрично относительно и . Это означает, что если предмет поместить на такое расстояние, на котором раньше получалось его изображение (т.е. заменить на ), то изображение получается на таком же расстоянии, на котором первоначально находился предмет (т.е. заменится на ). При этом, если в первом случае получалось увеличенное изображение, то в этом случае получится уменьшенное и наоборот.

Очевидно, что этого же эффекта можно достичь, если смещать не предмет, а линзу. Если расстояние между предметом и экраном удовлетворяет условию , то всегда найдутся два таких положения линзы, при которых на экране получается отчетливое изображение предмета: один раз – увеличенное, а другой раз – уменьшенное.

Если - расстояние между двумя положениями линзы, то получим: (7). Подставив эти выражения в (6) и сделав преобразования, получим: (8).

Целью настоящей работы является определить показатель преломления оптического стекла путем измерения фокусного расстояния линзы, помещенной один раз в воздух, второй раз в воду.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с установкой и включить осветитель.

2. Подобрать такое расстояние между осветителем и экраном, при котором возможно получение двух отчетливых изображений на экране – увеличенное и уменьшенное.

Измерить расстояние между двумя положениями линзы (как разность отсчетов при двух положениях). Измерения повторить несколько раз.

3. Налить в сосуд воду по указанной метке и повторить измерения, описанные в предыдущем пункте. Вылить воду.

4. Вычислить по формуле (8) фокусное расстояние и по формуле (5) показатель преломления .

Результаты измерения.

1. Расстояние между экраном и осветителем .

2. Расстояние между двумя положениями линзы .

3. Фокусное расстояние линзы в воздухе .

4. Фокусное расстояние линзы в воде .

5. Коэффициент преломления стекла .

6. Среднее значение.

7. Абсолютная ошибка.

8. Относительная ошибка.