автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.15, диссертация на тему:Разработка цифрового метода совпадений для прецизионных измерений активности радионуклидов

На правах рукописи

ЧЕРНЫШЕВ ВЯЧЕСЛАВ ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО МЕТОДА СОВПАДЕНИЙ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ

Специальность 05 11 15 Метрология и метрологическое обеспечение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Менделеево, 2008 г

003444719

Работа выполнена в Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических и Радиотехнических Измерений»

Научные руководители Доктор технических наук, профессор Ярына Владимир Петрович

Кандидат физико-математических наук, Коростин Сергей Владимирович

Официальные оппоненты-

доктор физико-математических наук профессор Трошин Владимир Сергеевич

кандидат технических наук Нурлыбаев Кубейсин Нурлыбаевич

Ведущая организация Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д И Менделеева (ВНИИМ)

Защита состоится 24 июля 2008 года в 14 часов на заседании диссертационного совета ВНИИМС ДЗ 08 001 01 по адресу:

г Москва, ул Озерная, д 46, комн 1005

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИМС

Автореферат разослан_

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук Лысенко В Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Последние десятилетия международным сообществом уделяется большое внимание радиационной безопасности (РБ) среды обитания человека Основу РБ составляет достоверная информация о дозовых нагрузках на людей (персонал и население), которые обусловлены как внешним облучением от источников, так и внутренним облучением от попадания в организм радиоактивных веществ с воздухом, водой, продуктами питания И не случайно радиационный мониторинг природно-техногенной сферы и радиационно-гигиенических условий существования человека при несколько различающихся формулировках проблемы всегда относится к критическим технологиям РФ

Метрологическое обеспечение радиоэкологических измерений базируется на воспроизведении единицы активности радионуклидов, при этом радиометрический метод совпадений занимает принципиально важное место

Метод совпадений в радиометрии - это метод абсолютного измерения активности радионуклидов, распадающихся с одновременным испусканием различных видов излучений, которые могут быть зарегистрированы по раздельности и одновременно (совпадения)

Радиометрические установки, основанные на методе совпадений, являются основой национальных эталонов многих стран, в том числе в России Самой точной является тн 4я(офХ)-7 модификация метода совпадений, в которой используются 4тг-пропорциональный счетчик, регистрирующий а, р или рентгеновское (X) излучение и сцинтилляционный счетчик, регистрирующий у- излучение

В настоящее время, эталонные установки используют только аналоговый метод совпадений

Аналоговый метод совпадений - это реализация метода совпадений с применением аналоговой электронной техники (одноканальные анализаторы, блок совпадений, линии задержки и тд) При этом регистрация импульсов, поступающих с детекторов излучений и с блока выделения совпадений, и их амплитудная селекция осуществляется в реальном времени.

Аналоговая электроника требует точной настройки с учётом схем распадов конкретных измеряемых радионуклидов Помимо обычных в практике радиометрических и спектрометрических измерений установки параметров усилителей и амплитудных дискриминаторов, требуется также определение временных параметров аппаратуры, играющих важную роль в методе совпадений и учитывающихся в виде поправок при вычислении активности измеряемого источника

Мертвое время - это временной интервал, следующий за зарегистрированным событием, во время которого установка становится нечувствительной для другого отсчета Мертвое время определяет просчеты частиц в измерительных каналах Для определения мертвого времени необходимо проводить серию из минимум трех измерений с контрольными источниками.

Разрешающее время схемы совпадений - временной интервал, во время которого события, зарегистрированные в каналах, считаются совпадающими Величина разрешающего времени определяет количество случайных, т е несвязанных с актами распада, совпадений, зарегистрированных установкой В аналоговом методе совпадений разрешающее время определяется параметрами электронного блока совпадений Для корректного учета разрешающего времени в поправках при вычислении активности необходимо измерение его фактического значения, для чего требуется серия из двадцати и более измерений А при

эксплуатации установки совпадений необходимо постоянно контролировать стабильность временных параметров

Учет этих параметров осуществляется с помощью поправок в

расчетных формулах Наиболее простой формулой с учетом поправок

является классическое уравнение Кемпиона

где Р , г , с - наблюдаемые скорости счета, с индексом «ф» -фоновые скорости счета, тт - мертвое время (одинаковое во всех каналах), тк - разрешающее время Существуют и другие уравнения, в которых поправки с использованием временных параметров носят более сложный характер

Для введения поправки, связанной с ядерно-физическими свойствами радионуклидов и неидеальной избирательностью детектирующей аппаратуры к виду излучения (бета или гамма), необходимо производить дополнительную серию для получения экстраполированного значения активности из минимум трех измерений для каждого источника

Современный уровень развития цифровой и компьютерной техники позволяет реализовать цифровой метод совпадений

Цифровой метод совпадений - это реализация метода совпадений с применением цифровой электронной техники При этом регистрация поступающих с детекторов излучений импульсов проводится в цифровом виде с записью моментов времени их поступлений и амплитудных

А =

N. N

параметров в память персонального компьютера с последующим анализом и выделением совпадений программными средствами

Все аналоговые модули (кроме усилителей) исключаются из схемы измерений, и появляется возможность определять временные параметры метода совпадений непосредственно обработкой амплитудно-временной информации, поступившей с детекторов Поскольку массив данных содержит объективную информацию о соотношениях времён между событиями, зафиксированными аппаратурой, появляется возможность определения действительных, физически-обоснованных значений текущего разрешающего и мертвого времени Экстраполированное значение активности радионуклидного источника (для учета его ядерно-физических свойств и неидеальной избирательности детектирующей аппаратуры к виду излучения) может быть также получено анализом амплитудно-временной информации

Таким образом, цифровой метод совпадений в принципе позволяет резко снизить трудоемкость измерений и получать текущие (на момент измерения) значения временных параметров

Кроме того цифровой метод позволяет проводить повторный анализ файлов, в том числе с использованием других теоретических моделей

В настоящее время известны три исследовательские группы, разрабатывающие цифровой метод измерения активности радионуклидов Ряд авторов разрабатывает методики обработки накопленной в измерениях цифровым методом информации, недоступной в аналоговом методе совпадений на примере радионуклидов со сложной схемой распада При этом основные поправки в большинстве работ вводятся так же, как и в аналоговом методе Наконец, ни в одной работе не приводится детальный анализ бюджета неопределённости измерений активности радионуклидов В результате, к настоящему времени цифровой метод

совпадений, несмотря на очевидные перспективные достоинства, так и не получил распространения в метрологической практике

Цель работы

Создание на основе современных инструментальных и информационных технологий методической базы для эталонных радиометрических установок совпадений нового поколения При этом решались вопросы

- создание программно-аппаратного комплекса для измерения активности радионуклидов цифровым методом совпадений на базе модуля сбора амплитудно-временной информации простейшего типа,

применение программно-аппаратного комплекса для радиометрических установок, основанных 4я(сфХ)-у совпадений,

- изучение метрологических характеристик цифрового метода совпадений,

- исследование неопределенностей измерений активности радионуклидов

Научная новизна

1) Впервые в России создан программно-аппаратный комплекс для измерения активностей радионуклидов цифровым методом совпадений

2) Впервые в практике измерений активности радионуклидов разработаны методики с программной реализацией

• автоматического определения разрешающего времени в цифровом методе совпадений,

• амплитудно-временной коррекции, уменьшающей неопределенность времени регистрации импульсов,

• определения мертвого времени в цифровом методе совпадений на основе анализа файла данных, без необходимости проведения многократных измерений, как в аналоговом методе

На защиту выносятся следующие положения

1 Созданный аппаратно-программный комплекс позволяет производить абсолютные измерения активности радионуклидных источников при существенном снижении трудоемкости измерений

2 Разработанная методика цифрового метода совпадений обеспечивает определение значений разрешающего и мертвого времени непосредственно на момент измерения

3 Разработанная методика позволяет фрмировать полный бюджет неопределенности результата измерения активности радионуклидных источников компьютерной обработкой сохраненной измерительной информации

4 Разработанные методические основы могут быть использованы для сличения различных методик измерений активности радионуклидных источников цифровым методом совпадений через Интернет

Практическая значимость

На основе разработанных методик создан аппаратно-программный комплекс модернизируемого вторичного эталона активности радионуклидов ВНИИФТРИ для измерения цифровым методом совпадений и соответствующая методика выполнения измерений, которые обеспечивают качественное повышение уровня автоматизации измерений

- Снижение требований к уровню квалификации обслуживающего персонала

- Снижение требований к электронике установок метода совпадений

- Возможность проведения экспрессных измерений активности радионуклидов без снижения точности

-Обеспечена возможность осуществления контроля качества измерений активности путем обмена файлами данных между лабораториями через Интернет

- Возможность сохранения первичной информации, поступающей с

детекторов и ее последующая обработка, что может найти применение при экспрессной проверке математических моделей

Личный вклад автора

Автором разработана методика и программное обеспечение программно-аппаратного комплекса для измерений активности цифровым методом совпадений, разработано техническое задание на создание аппаратной части комплекса Автор участвовал в метрологических исследованиях комплекса и проведении сличений

Апробация работы

Результаты работы докладывались на конференциях

1 VI научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ (Дубна 2003)

2 VII Международная конференция Ядерные технологии (С Петербург 2004)

3 XI ежегодный семинар Спектрометрический анализ Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ (Обнинск 2004)

Публикации

Содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1 В И Чернышев, С В Коростин, Ю Н Мартынюк / Создание

цифровой системы абсолютного измерения активности

радионуклидов методом совпадений // 7 -я Научная конференция

9

молодых ученых и специалистов ОИЯИ, Дубна 3-8 февраля 2003 г, Тезисы докладов, стр 39

2 В И Чернышев, С В Коростин / Цифровые методы совпадений в метрологии радионуклидов // АНРИ, 2003 №4 (35), стр 50- 56

3 В И Чернышев, С В Коростин, Ю Н Мартынюк, А С Трофимов, ПА Иорданский / Цифровой метод совпадений // Измерительная техника, 2004, №12, стр 53 -58

4 В И Чернышев, С В Коростин / Разработка программно-аппаратного комплекса для регистрации и анализа амплитудно-временных спектров применительно к задачам измерения активности радионуклидов // Тезисы конференции «Спектрометрический анализ Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ», Обнинск 24 - 28 ноября 2004 г

5 В И Чернышев, С В Коростин / Абсолютные измерения активности радионуклидов цифровым методом совпадений / Труды ВНИИФТРИ, Вып 52(144) «Метрология ионизирующих излучений», М, 2005

6 В И Чернышев, С В Коростин, А В Заневский, С В Сэпман / Исследование точности абсолютных измерений цифровым методом совпадений П АНРИ, 2006 №2 (45), стр 66-70

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения Диссертация состоит из 113 страниц текста, включая 23 рисунка и 10 таблиц

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении излагаются основные принципы метода 4я(сфХ)-у совпадений и его роль в метрологии радионуклидов Отмечается, что

обычно совпадения между импульсами, поступающими с детекторов, определяются с помощью аналоговых модулей, которые включают в себя одноканальные анализаторы, линии задержки, блок совпадений, пересчетные устройства и другие модули Современный уровень развития цифровой и компьютерной техники позволяет производить измерение амплитуды и времени появления каждого поступающего с детекторов импульса с последующей оцифровкой и занесением результата в память персонального компьютера Сохраняемая информация анализируется на наличие совпадений программными методами При этом практически все аналоговые модули (кроме усилителей) исчезают из схемы измерений Такой способ измерения активности называется цифровым методом совпадений

В первой главе содержится обзор научных работ по теме диссертации В.. первом..раздел е приводятся особенности применения метода совпадений для измерения активности радионуклидов Основными параметрами для введения поправок на просчеты и на случайные совпадения являются мертвое время и разрешающее время Для учета эффектов, обусловленных чувствительностью пропорционального счетчика к у- излучению и ядерно-физическими свойствами измеряемого радионуклида, применяют экстраполяцию результата измерений к 100% эффективности пропорционального счетчика, для чего необходимо варьировать эффективность пропорционального счетчика Обычно этого достигают изменением нижнего порога дискриминатора или покрытием источника пленками, причем для этого требуется серия измерений

Во^1ор_ом разделе тервой^лавы излагается предложенный в 1975 г метод «компьютерной дискриминации» В постоянной памяти компьютера накапливаются отдельно два амплитудных Р-спектра совпадающий с у-импульсами в пределах установленного разрешающего времени (Р-спектр совпадений) и несовпадающий ф-спектр

несовпадений) Из полученных распределений скоростей счета импульсов по каналам, компьютер рассчитывает число событий в р-канале и канале совпадений для выбранного значения нижней границы амплитудного дискриминатора р-канала Широкого распространения метод компьютерной экстраполяции в 1970-е - 80-е годы не получил, что объясняется сложностью оборудования Однако этот метод явился основой современного цифрового метода совпадений

В._третьем_рааделе описывается метод смешивания импульсов, который также тесно связан с цифровым методом совпадений [1] Основу метода составляет формирователь общего канала, являющийся смесителем сигналов Р- и у- каналов, реализующий логическое ИЛИ и счетчики живого времени на всех трех каналах Обозначим число отчетов в Р-канале - АГЬ, число отчетов в у-канале - число отчетов в канале совпадений - Л^, а соответствующие живые времена 4, гс Тогда

где В - скорость счета Р-импульсов, несовпадающих с у-

импульсами,

1 Jacques Bouchard, Bruno Chauvenet, A simple, powerful 4r.p-y-coincidence system based on the pulse-mixing method, Nucl Instr And Meths A 422, 395-399, 1999

импульсами,

G - скорость счета у-импульсов, несовпадающих с Р-

С - скорость счета совпадений 8.,Л?1?£ртом...разделе...первой...гл_авь1 приводится обзор всех известных работ в области развития цифрового метода совпадений Впервые этот метод в современном понимании был описан в работах исследовательской группой из Моквонского университета (Мок\уоп итуегБйу - Ми) и Корейского НИИ эталонов (КЕИББ) (Южная Корея) Ими была создана система цифрового сбора данных, поступающих с детекторов, основу которой составили блоки АЦП, генератор с частотой 10 МГц и 80 Мбит статической памяти Время каждого импульса для обоих входов регистрируется 28-битным счетчиком, считающим импульсы калиброванного генератора Мертвое время каждого канала регулируется от 12 до 20 мс с точностью 2 мс

Более поздняя цифровая реализация метода совпадений была результатом совместной работы ученых из Австралийской организации ядерных исследований и технологий (А^ТО, Австралия) и Национальной Физической Лабораторией Великобритании (КРЬ, Великобритания)^] В созданной ими системе оцифровка и обработка исходных сигналов с детекторов осуществляется в режиме реального времени Установка включает в себя два непрерывно работающих АЦП разрешением 20 МГц, которые оцифровывают сигналы от датчиков с частотой таймера, скоростной жесткий диск для записи информации об импульсах во время эксперимента, компьютер и программу для обработки данных и расчета активности в процессе эксперимента Скорость жесткого диска достаточна для непрерывной записи информации об импульсах идущих с частотой до 30 кНг, при длительности импульсов до 1 мс Этим определялась максимальная активность измеряемых источников - 30 кБк Объем непрерывной информации, сохраняемой на жестком диске, может достигать 2 Гб Таким образом, эта система позволяет контролировать

2 К Б А ВЩсЬег, в С \Vatt е! а1, №ю1 Апс! МеШэ А, 450, 30-34, 2000

13

также форму импульсов и выдает результаты в реальном времени, но повторная обработка файла экспериментальных данных является проблематичной из-за его большого размера (до 2 Гб)

В разработке Чешского метрологического института (CMI), применяется оцифровка разницы времени между приходами импульсов с разных входов[3] Сигналы от детекторов предварительно обрабатываются NIM-модулями (усилители, дискриминаторы, линии задержки, АЦП) Логические сигналы от дискриминаторов идут в блок контроля мертвого времени Первый сигнал запускает при этом блок общего мертвого времени непродолжающегося типа Блок времени содержит счетчик текущего времени и четыре таймера для измерения интервалов времен между первым и последующими приходящими импульсами Блок управления направляет данные от АЦП и таймеров в кэш память (32 кб) Программа управляет каналами DMA и параллельным портом для контроля и записи информации в файлы При этом используются 16-мегабайтные файлы с заголовками, которые содержат один миллион 16-байтных записей Каждая запись содержит информацию о четырех импульсах

Одновременно с развитием технической стороны цифрового метода совпадений развивается также и методология его применения к задачам измерения активности, обзор которых приводится в пятом разделе первой, главы В работе [4] рассмотрена возможность введения поправки на случайные совпадения с использованием созданной цифровой измерительной системы Для определения количества случайных совпадений в пределах одного измерения, при обработке данных применялось смещенное окно временного дискриминатора, в которое заведомо не попадают истинные совпадения Анализ статистики отсчетов

3 М Havelka, Р Auerbah, J Sochorova, Appl Radiat Isot 56, 265, 2002 4HY Hwang,TS Park,КH Kimetal, Nucl Instr And Meths А413, 228,1998

случайных совпадений выявил, что они распределяются по нормальному закону

В работе [5] бьиа предложена теория определения вклада в мертвое время времени отклика аппаратуры на у-частицы, не попадающие в окно дискриминатора, настроенного на интересующую спектральную линию Было показано, что если учитывать все регистрируемые события, то в первом порядке приближения (по разрешающему времени) это позволяет использовать более простой подход Кемпиона Соответствующая модель была построена и проверена методом Монте-Карло

В работе [6] рассмотрена возможность программной обработки информации получаемой от цифровой системы совпадений по методу смешивания импульсов Авторы программно эмулируют общий канал для расчета активности источника, измеряемого своей цифровой аппаратурой совпадений

Из анализа можно сделать следующие выводы К настоящему времени разработаны различные аппаратные реализации цифрового метода совпадений и проработаны некоторые методические вопросы Однако следует отметить, что разработками цифрового метода совпадений применительно к задачам радионуклидной метрологии занимается ограниченное число лабораторий Ряд авторов разрабатывают методики обработки накопленной в измерениях цифровым методом информации, недоступной в аналоговом методе совпадений на примере радионуклидов со сложной схемой распада При этом основные поправки в большинстве работ вводятся так же, как и в аналоговом методе Практически отсутствуют рекомендации по процедуре экстраполяции цифровым

5JD Keightley, G С Watt, Appl Radiat Isot 56,205-210,2002 6 Miroslav Havelka, Pavel Auerbah, Jana Sochorova, Appl Radiat Isot

60,409-413,2004

методом совпадений (в лучшем случае подразумевается применение

компьютерной экстраполяции Смита) Наконец ни в одной работе не

приводится детальный анализ бюджета неопределенности В результате к

настоящему времени цифровой метод совпадений так и не получил

распространения в метрологической практике

Во второй главе описывается разработанный программно-

аппаратный комплекс для реализации цифрового метода совпадений и

производится анализ его метрологических параметров В.первом.разделе

описывается структура комплекса, который состоит из двухвходового

измерительного модуля для сбора амплитудно-временной информации,

поступающей с детекторов измерительного модуля и программного

обеспечения Модуль представляет собой плату, вставляемую в разъем

ISA обычного IBM/PC совместимого компьютера На плате смонтированы

два независимых 10-битных пиковых АЦП (по 1024 канала), буфер на два

измерения (по одному на вход) и таймер с точностью дискретизации 20 не

(калиброванный генератор на 50 МГц) При поступлении импульса на

любой из входов, модуль фиксирует его амплитуду и время в буфере, а

затем вырабатывает сигнал прерывания компьютеру (IRQ) Время сигнала

фиксируется по превышению минимального порогового уровня 50 мВ,

амплитуда по максимальному уровню в импульсе Схемы АЦП

независимы по обоим входам платы, а наличие одного таймера позволяет

проводить измерения времени по обоим входам в единой шкале

Для управления системой и сбора данных в удобном для

обработки виде была написана программа DigiRec на языке Borland Pascal

7 0 Основу программы составляют обработчики аппаратных прерываний,

вырабатываемых системой по приходу импульсов Как только возникает

прерывание от одного из входов, соответствующий обработчик считывает

данные показаний времени и амплитуды пришедшего импульса с

буферных регистров устройства, и, без всякой дополнительной обработки,

записывает их в предварительно распределенную оперативную память

16

По команде с клавиатуры компьютера или при превышении имеющейся распределенной памяти, программа DigiRec останавливает процесс измерений По результатам измерений формируется текстовый файл с результатами эксперимента В заголовке файла (шесть строк) фиксируется информация о версии и режиме работы программы, исходный путь файла, дата и время проведения эксперимента, причина его завершения, интервал времени между первым и последним импульсами, число импульсов и длительность измерений, а также комментарий, вводимый в параметрах командной строки После заголовка, следуют строки, содержащие параметры импульсов от детекторов время регистрации импульса, номер входа по которому пришел этот импульс и его амплитуда (в условных единицах) Кроме того, ведется единый лог-файл, в котором построчно содержится информация о проведенных экспериментах

Используется два варианта компиляции и работы программы

DigiRec

1) Компиляция в программу защищенного режима (protected mode) При этом программа может работать только с менеджером DPMI (DOS Protected Mode Interface) и имеет возможность напрямую адресовать всю доступную оперативную память

2) Компиляция в программу реального режима (real-mode) В режиме реального времени программа не может напрямую обращаться к оперативной памяти выше адреса 1024 Кб, поэтому максимальное число измерений, обрабатываемых программой в этом режиме, составляет примерно 72000 Однако скорость обработки прерываний и обращения к памяти в этом режиме максимальна, что обуславливает меньшее мертвое время

В о. .втор о м_ _ р азде л е описывается структура и принципы работы

интерактивной программы DigiSolve, написанной в среде MathCAD 11,

предназначенной для обработки записанной на жесткий диск компьютера

17

амплитудно-временной информации Предварительная обработка данных осуществляется двумя программными фильтрами настраиваемый амплитудный дискриминатор (выделяет из потока только те импульсы, которые удовлетворяют условию установленного для каждого входа возможного диапазона уровней сигнала) и фильтр мертвого времени (удаляет импульсы, интервал следования между которыми, меньше заданного в программе)

Рис 1 Вид [¡-спектра при разбиении на 300 каналов Получаемая в измерениях информация имеет двоичную природу Поэтому при построении спектров с произвольным числом каналов, как амплитудных, так и временных, возникают сильные «биения», которые обусловлены тем, что различным каналам отображаемого спектра может соответствовать различное количество чисел представления информации (см Рис 1) При вычислениях по спектрам это становится существенной проблемой.

Для решения проблемы дискретности исходного сигнала была разработана процедура статистического размытия, в которой к величине каждого измеряемого параметра добавляется случайная равномерно-распределенная величина в диапазоне от 0 до Л1, где Д1 - минимально возможный шаг измерения Такое размытие практически не влияет на точность результата измерений, поскольку вносимая неопределенность не

превышает цены деления шкалы. В нашем случае к измеренной величине времени добавлялась случайная задержка от 0 до 20 не, а к амплитуде сигнала - случайное значение от 0 до 1.

Канал совпадений формируется программой ГМо^оК'е посредством специального фильтра и процедуры амплитудно-временной коррекции. Фильтр выделяет из массива данных, импульсы разных каналов, совпадающие по времени с точностью до разрешающего времени. Для определения разрешающего времени формируется временной спектр совпадений (распределение импульсов в зависимости от временного интервала между ними). Для этого вычисляется интервал времени между импульсами в разных каналах в пределах исследуемого диапазона и строится гистограмма их распределения (временной спектр совпадений), (См. Рис.2). Затем производится поиск краёв полученного распределения.

Рис.2. Спектр разностей времён совпадающих импульсов (спектр совпадений)

Получаемая в измерениях амплитудно-цифровая информация позволяет вводить поправку на зависимость времени регистрации импульсов от амплитуды, которая возникает из-за конечной крутизны переднего фронта импульса. Программа Digisolve для этого при фиксированных уровнях амплитудного программного дискриминатора в одном из каналов вычисляет зависимости задержки в канале совпадений

19

от амплитуды в другом канале Эти зависимости определяются формами передних фронтов импульсов и являются их обратными функциями Поэтому задача сводится к определению коэффициентов в известных формулах, описывающие сигналы с детекторов Подбор коэффициентов осуществлялся методом Левенберга-Марквардта в пакете Ма&САБ В качестве параметра минимизации было выбрано стандартное отклонение интервалов времени между импульсами, попадающим в канал совпадений Полученные значения автоматически вносились в виде поправок к каждому измеренному комплексом времени фиксации импульса В результате стандартное отклонение интервалов между импульсами при совпадениях снизился почти в три раза (с 3,4 мкс до 1,2 мкс) и по порядку величины стало равно временному разрешению пропорционального счетчика, обусловленному временем дрейфа электронов в газе

8..третьем.разделе анализируются мертвое и разрешающее время программно-аппаратного комплекса - основные фундаментальные параметры, которыми характеризуется любая установка для измерений методом совпадений

Мертвое время т0 - это временной интервал, следующий за зарегистрированным событием, во время которого установка становится нечувствительной для другого отсчета

Разрешающее время схемы совпадений тк - временной интервал, во время которого события, зарегистрированные в каналах, считаются совпадающими Величина разрешающего времени определяет количество случайных, то есть не связанных с актами распада, совпадений, зарегистрированных установкой

Во время измерений измерительный модуль и компьютер работают в едином комплексе Поэтому мертвое время всего комплекса складывается из двух составляющих Первая - аппаратное мертвое время ть

определяемое временем работы пиковых АЦП, задержками при

формировании управляющих сигналов прерываний и т п Вторая

составляющая - программное мертвое время », обусловленное работой на компьютере программы DigiR.ec в процессе сбора данных Измерения мертвого времени проводились с помощью генератора сдвоенных импульсов и

специальных программ, функционально

идентичных

измеряющей программе БщЛес, но с удвоенной (0^1Кес2) и утроенной (О^ЛесЗ) процедурой обработки прерывания Особенностью работы модуля сбора информации стало то, что при считывании информации от одного измерительного канала, буфер второго входа открыт для записи информации

поступившего импульса,

-г*-

Рис 3 (а-в) Структура мертвого времени комплекса

однако передача соответствующих кодов в компьютер возможна только по окончании процесса считывания информации от первого канала Таким образом, возможна реализация трех типов взаимного расположения импульсов в соседних каналах, формирующих мертвые времена (см Рис 3)

Значение общего мёртвого времени определялось из спектра разностей времен между импульсами в одном канале (См. Рис.4).

В идеальном случае, для аппаратуры с мёртвым временем непродолжающегося типа, спектр имел бы резкий край в зоне значения мёртвого времени, и в качестве мёртвого времени следовало бы выбрать левую границу этого спектра, однако времена работы АЦП и программы сбора информации DigiR.ec могут слегка варьироваться от импульса к импульсу. В нашем случае это связано с особенностями работы кэшпамяти компьютера, амплитудной зависимостью мёртвого времени АЦП типа Вилкинсон, и зависимостью мёртвого времени от событий в другом канале.

Рис. 4. Спектр разностей времён в ¡З-канале для оценки мёртвого времени Поэтому, при рассмотрении спектра разностей времен между импульсами в одном канале в данных реального эксперимента, край спектра размывается, приобретая некоторый наклон. Для оценки мёртвого времени вычисляется площадь спектра разностей времён в области наклона (до максимума). Затем по этому наклону выбирается значение мёртвого времени, при котором площадь наклона в кривой разностей времен была бы равна площади прямоугольника, характерного для идеального случая.

Поскольку мёртвое время имеет сложную структуру, был проведен анализ применимости основных уравнений вычисления активности (Кемпиона и Смита).

Уравнение Кемпиона выводится феноменологически и определяется следующим образом

/ Г I

N „ N N

где ° , г , с - наблюдаемые скорости счета, с индексом «ф» фоновые скорости счета, тт - мертвое время (одинаковое во всех каналах), тк - разрешающее время, А - активность радионуклидного источника

А уравнение Смита выведено точным интегрированием микроскопической модели потоков событий и определяется следующими

N „И соотношениями

N.

* г

Кроме того, был построен алгоритмический расчет активности с использованием уравнения Бриана

А=—Мг__ (6)

и расчетом живого времени с использованием формализма метода смешивания импульсов Для проверки влияния сложной структуры мертвого времени на вычисление активности радионуклидов различными способами была создана программа БСС-МС, моделирующая методом Монте-Карло временные соотношения между отсчетами во входах при измерении радиоактивных источников

23

Разрешающее время определялось из анализа спектра совпадений Использованный метод «скользящего окна» позволял оптимизировать положения дискриминаторов «временного окна» путем определения точек перегиба спектра совпадений Проведенные контрольные измерения с источником Ат-241 подтвердили правильность такой процедуры

В третьей главе проводится описание процедуры обработки данных и анализ источников неопределенности при измерении активности аппаратно-программным комплексом, описанным в Гл II

В... ЖР во м.. _. разделе рассматривается расчет статистической неопределенности измерений, В котором используется известное уравнение

Во .втором разделе рассматривается процедура экстраполяции, т е нахождение зависимости N При процедуре экстраполяции

необходимо учитывать сильную корреляцию экспериментальных данных Проблема корреляции была решена разбиением файла данных на непересекающиеся во времени массивы По каждому из массивов вычисляется активность с задаваемой эффективностью в соответствии с методикой, изложенной в Главе II Изменение эффективности Р-канала осуществляется последовательным удалением импульсов с малыми амплитудами из файла данных Для исключения влияния возможных дрейфов измерительной аппаратуры за время измерения, массивы меняются местами случайным образом По полученным значениям активности при разных эффективностях Р-канала методом наименьших квадратов проводится экстраполяционная кривая

Экспериментальная проверка проводилась на основе файлов амплитудно-временной информации, полученной при измерениях

(7)

активности источника У70 Ат-241 (ВНИИМ) Файл данных У70 был разделен на 5 непересекающихся во времени массивов В каждом массиве

1-е

были рассчитаны активности по формуле Кемпиона для значений -2-

ЕР

0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, которые получали процедурой, последовательно повышающей нижний уровень программного дискриминатора в р~ канале По полученным значениям активности строилась линейная экстраполяция к точке стопроцентной эффективности Р-канала При этом для получения наиболее достоверной величины активности, использовалось усреднение экстраполированных значений, полученных из некореллированных между собой наборов данных

В.. _ _тр етьем .. .раз деле приводится бюджет неопределенности определения активности источника, который состоит из следующих компонент

1) Статистическая неопределенность, которая вычисляется по формуле

(7)

2) Неопределенность, обусловленная введением поправки на просчеты, обусловленные мертвым временем, имеет две составляющие

Неопределенность и, {тп) определения мертвого времени из спектров разностей, которая равна погрешности интегрирования, Неопределенность и2(тй), обусловленная недостаточной адекватностью расчетной модели реальной структуре мертвого времени Неопределенность и2(тв) для каждого источника рассчитывается методом Монте-Карло программой БСС-МС Суммарная стандартная неопределенность мертвого времени определяется по формуле

и(тс) = 7и1(то)2 + и2(то)2 (8)

Поскольку при оценке неопределенности не использовались статистические методы обработки рядов данных, то эта составляющая неопределённости относится к типу В

3) Неопределенность, обусловленная введением поправки на случайные совпадения Определяется точностью определения разрешающего времени и рассчитывается по формуле

( \ дЛ Л

дтя

4) Неопределенность, обусловленная фоном Для вычисления фоновых скоростей счета накапливается «фоновый» файл амплитудно-цифровой информации в отсутствии источника Вклады в суммарную неопределенность измерения активности определяются следующими соотношениями

где и Л^ - количество фоновых импульсов в соответствующих каналах, значения частных производных определяются стандартными

средствами МаШСАВ программой Б^^оке, ак - квантиль

неопределенности используется априорное предположение о пуасонновской статистике фона Поэтому неопределённость относится к типу В

5) Неопределенность экстраполяции Стандартная неопределенность и(а0) при этом определяется как погрешность вычисления свободного члена а0 методом наименьших квадратов и относится к типу В

нормального распределения При расчете этой составляющей

............В..Л.етаертом..р.азделе приводятся результаты сличений

аппаратурой установки 4яР-у совпадений из состава Государственного

эталона активности радионуклидов (ВНИИМ им Д И Менделеева)

Измерения проводились с пропорциональным счетчиком, заполняемым

аргон-метановой смесью при атмосферном давлении Примененялись

одни и те же детекторы и усилители, одновременно, в цифровом и

аналоговом методе для радионуклидов Со-60 и Ат-241. Активность

источников Ат-241 прошла контроль Международной опорной системы

SIR в рамках ключевого сличения СООМЕТ RI(II)-K2 Am-241 Результаты

измерений представлены в таблице 1 Вычисления в цифровом методе

совпадений проводились по формуле Кемпиона Кроме того, проводились

вычисления активности в цифровом методе по формулам Смита и

модифицированной формуле Бриана

Из проведенных сличений измерений активности следует, что,

несмотря на сложную структуру мертвого времени, обусловленную

простейшим устройством модуля сбора амплитудно-временной

информации, точность измерений активности обеспечивается на уровне не

менее 0,6% При этом наиболее предпочтительным является уравнение

Кемпиона, что и ожидалось из анализа уравнений, проведенного в

Главе II, и возможно пренебрегать неопределенностью, определяемой

сложной структурой мертвого времени

В...1Ш0М..разделе проводится анализ возможности проведения

сличений через Интернет Как следует из результатов измерений

активности цифровым методом совпадений, амплитудно-цифровая

информация, полученная при помощи соответствующих измерительных

модулей на детекторах установки 4л0-у совпадений позволяет различным

операторам получать значения активности источника с бюджетом

неопределенности Уровень современного развития Интернет позволяет

организовывать пересылку файлов данных Основными возникающими

при этом трудностями являются большой объем файлов данных

27

амплитудно-временной информации и низкая скорость передачи по сети Интернет Наш измерительный модуль формирует файл данных, занимающий порядка 20 Байт на один импульс (так как файл имеет текстовое представление для упрощения считывания и взаимных

конвертирований)

Результаты сличений У70 У24 У64 У66

Активность по цифровому методу совпадений (Кемпион) 5657,44 16402,2 12673,5 3077,68

Неопределенность по цифровому методу совпадений, Бк 7,45 47,3 35,8 6,7

Неопределённость по цифровому методу совпадений, % 0,13% 0,29% 0,28% 0,22%

Активность ВНИИМ 5659,8 16408,9 12708,3 3077

Неопределенность ВНИИМ, Бк 1,254 2,951 24,6 6

Неопределённость ВНИИМ, % 0,02% 0,02% 0,19% 0,19%

Отклонение, Бк -2,36 -6,6878 -34,8 0,68

Отклонение, % -0,04% -0,04% -0,27% 0,02%

Бюджеты неопределенностей

Вклад статистической составляющей 5,573 29,1 26,757 5,809

Неопределенность из-за мёртвого времени без учёта сложной структуры 0,669 4,42 1,254 0,098

Неопределенность, связанная со сложной структурой мертвого времени 2,79 8,091 6,264 1,61

Неопределённость из-за разрешающего времени 3,5 33,891 20,701 1,293

Неопределённость фоновой скорости счета в Бета-канале -0,005 -0,006 -0,006 -0,005

Неопределенность фоновой скорости счета в Гамма-канале -0,552 -0,556 -1,207 -1,215

Неопределенность экстраполяции 0,641 2,478 1,767 0,188

Суммарная неопределенность 7,229 45,682 34,495 6,287

Сравнение методов расчета

Уравнение Смита 5654,32 16344,4 12639,4 3076,4

Отклонение -0,10% -0,39% -0,54% -0,02%

Уравнение Бриана 5654,34 16411,7 12630,3 3075,14

! Отклонение -0,10% 0,02% -0,61% -0,06%

Таблица 1 Результаты сличений с ВНИИМ

Соответственно файл данных, содержащий 4 млн импульсов (для обеспечения малой статистической неопределённости) занимает объем порядка 80 Мбайт, но с учетом сжатия около 20 Мб В настоящее время файлы подобного объема не редкость в Интернете, и для работы с ними удобно использовать апробированное решение на базе РТР-сервера

Установка и поддержка FTP-сервера с требуемыми характеристиками не представляет технической проблемы и не требует существенных капиталовложений

Как было изложено выше, в настоящее время в мире известно три исследовательские группы, разрабатывающие цифровой метод измерения активности В 2003 г все эти группы (включая нашу) образовали Рабочую группу Международного комитета по метрологии радионуклидов (ICRM), которая призвана исследовать возможность таких сличений В рамках деятельности Рабочей группы был создан Ар-сервер (http //users skvnetbe/icrmrmt/Proiects/DCO и организован пробный обмен файлами объемом 20 Мб Разработаны конверторы данных и проведена подготовка к организации сличений, намечены пути дальнейшего развития

В заключении изложены основные результаты выполненной работы

1 Создан программно-аппаратный комплекс для сбора амплитудно-цифровой информации, поступающей с детекторов ионизирующих излучений Комплекс позволяет заносить в постоянную память компьютера амплитуду и время регистрации каждого импульса с детекторов

2 Разработана процедура формирования канала совпадений из анализа накопленной в постоянной памяти компьютера амплитудно-цифровой информации

3 Разработана процедура определения мертвого и разрешающего времени метода совпадений на основе анализа накопленной в постоянной памяти компьютера амплитудно-цифровой информации

4 Разработана процедура амплитудно-временной коррекции, учитывающая смещение времени регистрации импульса модулем сбора амплитудно-временной информации в зависимости от амплитуды

5 Проведен анализ структуры мертвого времени программно-аппаратного комплекса Показано, что простая архитектура модуля сбора амплитудно-временной информации обусловливает сложную структуру мёртвого времени квази-продляющегося типа Проведен анализ возможности применимости основных формул вычисления активности радионуклидов методом совпадений

6 Разработана программа вычисления активности радионуклидов методом 4яр-у совпадений на основании файла амплитудно-цифровой информации В рамках программы выполняется процедура экстраполяции измеренного значения активности к 100% эффективности р-детектора с учетом корреляции данных

7 Проведены сличительные измерения активности аналоговым и цифровым методами совпадений на Государственном эталоне активности радионуклидов Получено согласие результатов в пределах стандартной неопределенности

8 Из проведенных исследований следует, что при конструировании измерительных модулей для цифрового метода совпадений допустимо брать за основу, приведенную в Главе II, простейшую структуру такого устройства Несмотря на то, что простейшая конструкция обуславливает достаточно большое метровое время сложной структуры, на точность измерений это влияет незначительно

9 Предпочтительным уравнением для цифрового метода совпадений в условиях простейшего измерительного модуля со сложной структурой мертвого времени, является уравнение Кемпиона

10 Разработана методика измерения активности радионуклидов с использованием аппаратно-программного комплекса для реализации цифровых совпадений

Подписано в печать 20 06 08 г Объём 1,7уч-нзд л Тираж 100 экз Полиграфучасток ФГУП "ВНИИФТРИ" Зак № 161

Введение

Глава 1. Цифровые методы совпадений в метрологии радионуклидов 10 1.1 Особенности применения метода совпадений для измерения активности радионуклидов '

1.2. Метод компьютерной дискриминации

1.3 Метод смешивания импульсов

1.4 Цифровые методы совпадений

1.5 Применения цифрового метода совпадений

1.6 Выводы

Глава II. Аппаратно-программный комплекс для реализации цифровых совпадений и анализ его метрологических параметров

2.1 Двухвходовый измерительный модуль и программное обеспечение для его работы

2.2 Обработка амплитудно-временной информации

2.2.1. Процедура статистического размытия

2.2.2. Амплитудный дискриминатор

2.2.3. Амплитудно-временная коррекция

2.3 Исследование основных параметров аппаратно-программного комплекса для реализации цифровых совпадений

2.3.1 Мертвое время

2.3.2 Разрешающее время

Глава III. Измерение активности радионуклидов методом цифровых совпадений

3.1 Процедура экстраполяции

3.2 Бюджет неопределенности измерения активности цифровым методом совпадений

3.2.1 Статистическая неопределенность

3.2.2 Неопределенность, обусловленная введением поправки на просчеты

3.2.3 Неопределенность, обусловленная введением поправки на случайные совпадения

3.2.4 Неопределенность, обусловленная фоном

3.2.5 Неопределенность экстраполяции.

3.3 Результаты измерений активности

3.4 Сличения через Интернет

Метод совпадений является одним из основных в экспериментальной ядерной физике (см. напр. [']). В метрологии для абсолютных измерений активности радионуклидов с различными схемами распада этот метод стал применяться с начала 50-х годов, однако наибольшее распространение он получил после выхода в 1958 г. работы л

Кемпиона [ ]. В этой работе было доказано, что использование детекторов с высокой эффективностью хотя бы в одном канале позволяет достичь точности измерения активности методом совпадений до 0.1%. Высокая эффективность может быть достигнута с помощью пропорционального счетчика, регистрирующего альфа-, бета-излучения или рентгеновское излучение в телесном угле 4л (т.н. 4л счетчики). Этот метод получил название 47i(apX)-y совпадений. Наиболее просто принцип применения этого метода к измерениям активности иллюстрируется на простом примере нуклида, распадающегося с испусканием одной Р-частицы, сопровождаемой одним у-квантом [ ].

Положим, что каждый из двух счетчиков чувствителен только для одного вида t излучения. Тогда скорости счета в [3- у- счетчиках при точечном источнике с активностью нуклида А будут равны соответственно:

N р = Ао)рер (В.1) Acoysr где (Op и соу- телесные углы, внутри которых излучение попадает в счетчики; ер и s - эффективности регистрации р- и у- излучения с учетом эффектов поглощения и «самопоглощения».

Произведения (Dp ер и ау еу можно рассматривать как вероятности регистрации излучений. При применении 4л пропорционального счетчика угловая корреляция между направлениями вылета частиц и квантов несущественна, и эти вероятности будут независимы. Тогда число совпадений в единицу времени между импульсами от частиц и квантов:

N с= A(op(orep£r (В.2)

Из уравнений (В.1) и (В.2) получаем:

NnNv A(Dn£»A(ov£v r = -P-^l =-LA-ljl = A (B.3)

Nc A(Op(Or£p£r

Из соотношения (В.З) видно, что активность нуклида, измеренная в данном случае методом 4лР-у совпадений, не зависит ни от телесных углов, ни от эффективности регистрации частиц и квантов. Это означает, что поглощение излучения источника в самом источнике и подложке не влияет на результаты измерений, что обуславливает высокую точность по сравнению с другими методами. Метод совпадений применим и для нуклидов с более сложными схемами распада, которые рассмотрены в [2].

Приведенный анализ применимости метода совпадений к измерению активности предполагает, что источник точечный. Использование в одном из каналов детектора с высокой эффективностью позволяет также проводить измерения с неточечным (распределенным) источником, что было доказано Патманом [4]. Интегрируя основные уравнения метода, он получил следующее соотношение:

NBNr £B£V

А= 'r UL , (В.4)

NC £p£r где Np, Ny и Nc - скорости счета по бета-, гамма-каналам и каналу совпадений соответственно; ег, - эффективности регистрации соответствующими детекторами.

Если добиться в одном из каналов эффективности, близкой к 100 %, что опять-таки позволяет сделать 4л пропорциональный счетчик, то уравнение (В.4) интегрируется и превращается в простое алгебраическое уравнение (В.З).

Аналогичное рассуждение можно провести для а-у излучающих и электронозахватных нуклидов. Поэтому, метод 4п(а(ЗХ)-у совпадений является основой практически всех национальных эталонов активности, включая Российский

Блок схема типичной установки для измерений активности методом совпадений показана на Рис. В.1. Для повышения эффективности 4я пропорционального счетчика

При измерении активности методом совпадений необходимо также учитывать параметры, связанные с работой измерительной установки: мертвое время и разрешающее время.

Мертвое время тт — это временной интервал, следующий за зарегистрированным событием, во время которого установка становится нечувствительной для другого отсчета. Мертвое время определяет просчеты частиц в каналах, что занижает скорость счета.

Разрешающее время схемы совпадений гЛ - временной интервал, во время которого события, зарегистрированные в каналах, считаются совпадающими. Разрешающее время определяет количество случайных, т.е. несвязанных с актами распада, совпадений, зарегистрированных установкой.

Учет этих параметров осуществляется путем ввода поправок в основное уравнение (В.З), которые выводятся с теми или иными допущениями [3].

Наиболее простой является классическая формула Кемпиона: где Nр , Nr , Nc - наблюдаемые скорости счета; с индексом «ф» фоновые скорости счета; тт — мертвое время (одинаковое во всех каналах); 7д - разрешающее время.

Наиболее точной на сегодня является формула Смита, полученная в рамках модели Кокса-Ишама решением дифференциальных уравнений для потоков событий во всех государственный эталон [5]. У обычно используют источники на тонких (~40-50 мг/см ) металлизированных подложках.

В.5) каналах [6]:

NpNr

B.6)

Nc"^Nfi'eNfiT" - Nr'eN'T"J

N, i-rmN;\i-rmN;)

B.7)

NB Nr

Np=-e-r-N*. Nr=-r—r-N*

1 -t.N, 1 -rHNr n" =n'c -2Np Ny tr.

Отметим, что уравнения (B.6) и (B.7) получены для случая работы у-канала в интегральном режиме.

Следует отметить, что формулы (В.5) — (В.7) не учитывают эффекты, обусловленные чувствительностью пропорционального счетчика к у- излучению и ядерно-физическими свойствами измеряемого радионуклида. Для вычисления соответствующих поправок применяют экстраполяцию результата измерений к 100% эффективности пропорционального счетчика, для чего необходимо варьировать эффективность пропорционального счетчика. Обычно это достигают изменением нижнего порога дискриминатора или покрытием источника пленками, причем для этого требуется серия измерений [7].

Обычно совпадения между импульсами, поступающими с детекторов, определяются с помощью аналоговых модулей, которые включают в себя одноканальные анализаторы, линии задержки, блок совпадений, пересчетные устройства и другие (Рис. В.1).

Современный уровень развития цифровой и компьютерной техники позволяет производить измерение амплитуды и времени появления каждого поступающего с детекторов импульса с последующей оцифровкой и занесением результата в память персонального компьютера. Сохраняемая информация анализируется на наличие совпадений программными методами. При этом практически все аналоговые модули (кроме усилителей) исчезают из схемы измерений (Рис. В.2). Такой способ измерения активности обычно называется методом цифровых совпадений 8.

Однако для полноценного применения метода цифровых совпадений в метрологической практике необходимо исследовать особенности введения поправок в основное уравнение (В.З), выявить все составляющие бюджета неопределенности и провести сличения с традиционным «аналоговым» методом совпадений.

Модуль сбора амплитудно- Персональный временной компьютер информации

Заключение.

1. Создан программно-аппаратный комплекс для сбора амплитудно-цифровой информации, поступающей с детекторов ионизирующих излучений. Комплекс позволяет заносить в постоянную память компьютера амплитуду и время регистрации каждого импульса с детекторов.

2. Разработана процедура формирования канала совпадений из анализа накопленной в постоянной памяти компьютера амплитудно-цифровой информации.

3. Разработана процедура определения мертвого и разрешающего времени метода совпадений на основе анализа накопленной в постоянной памяти компьютера амплитудно-цифровой информации.

4. Разработана процедура амплитудно-временной коррекции, учитывающую зависимость времени регистрации импульса модулем сбора амплитудно-временной информации в зависимости от амплитуды.

5. Проведен анализ структуры мертвого времени программно-аппаратного комплекса. Показано, что простая архитектура модуля сбора амплитудно-временной информации обусловливает сложную структуру мертвого времени квази-продляющегося типа. Проведен анализ возможности применимости основных формул вычисления активности радионуклидов методом совпадений.

6. Разработана программа вычисления активности радионуклидов методом 4л(3-у совпадений на основании файла амплитудно-цифровой информации. В рамках программы выполняется процедура экстраполяции измеренного значения активности к 100% эффективности Р-детектора с учетом сильной корреляции данных.

7. Проведены сличительные измерения активности аналоговым и цифровым методами совпадений на Государственном эталоне активности радионуклидов. Получено согласие результатов в пределах стандартной неопределенности.

8. Из проведенных исследований следует, что при конструировании измерительных модулей для цифрового метода совпадений возможно брать за основу приведенную в Главе II простейшую структуру такого устройства. Несмотря на то, что простейшая конструкция обуславливает достаточно большое метровое время сложной структуры, на точность измерений это не влияет.

9. Предпочтительным уравнением для цифрового метода совпадений в условиях неоднородного мертвого времени является уравнение Кемпиона.

1. Альфа-, бета-, и гамма- спектроскопия под. ред. К.Зигбана, Атомиздат, М., 1969

2. Campion P.J., Int. J. Appl. Radiat. and Isotopes, 4, 232, 1959

3. Ф.М. Караваев, «Измерения активности нуклидов», Москва, Изд. Стандартов, 1972

4. Putman J.L., Brit. J. Radiol., 23, 46, 1950

5. Юдин М.Ф., Кармалицын Н.И. и др., «Измерение активности радионуклидов», Екатеринбург, «Полиграфист», 1999

6. Сох D.R., and Insham V., Proc. Roy. Soc. London, A356, 149, 1977

7. A.P.Baerg, Nucl. Instr. and Meth., 112, 143, 1973

8. В.И.Чернышев, С.В.Коростин / Цифровые методы совпадений в метрологии радионуклидов //АНРИ, 2003 №4 (35), стр. 50- 56

9. D. Smith, Metrologia, 1975, 11

10. D. Smith, Appl. Radiat. and Isotopes, 1987, 38, 813

11. H.Miyahara, S.Kitaori, T.Watanabe, Appl. Radiat. Isot., 38, 793, 1987

12. Jacques Bouchard, Bruno Chauvenet, Nucl. Instr. And Meths. A 422, 395-399, 1999

13. H.Y. Hwang, T.S. Park, K.H. Kim et al, Nucl. Instr. and Meth., A 369, 363, 1996.

14. H.Y. Hwang, C.B. Lee, T.S. Park, K.H. Kim, Nucl. Instr. and Meth., A 383, 447, 1996.

15. H H.Y. Hwang, T.S. Park, K.H. Kim et al, Nucl. Instr. And Meths. A 413, 228, 1998

16. K.S.A.Butcher, G.C.Watt et al, Nucl. Instr. And Meths. A, 450, 30-34, 2000

17. M.Havelka, P.Auerbah, J.Sochorova, Appl. Radiat. Isot. 56, 265, 2002

18. J.D. Keightley, G.C.Watt, Appl. Radiat. Isot. 56, 205-210, 2002

19. Tae Soon Park, Jong Man Lee, Han Yull Hwang, Appl. Radiat. Isot. 56, 275, 2002

20. Miroslav Havelka, Pavel Auerbah, Jana Sochorova, Appl. Radiat. Isot. 60,409-413, 2004

21. В.И.Чернышев, С.В.Коростин, Ю.Н.Мартыпюк, А.С.Трофимов, П.А.Иорданский, Измерительная техника, 2004, .№12, стр. 53 -58

22. В.И.Чернышев, С.В.Коростин, Ю.Н.Мартынюк / Создание цифровой системы абсолютного измерения активности радионуклидов методом совпадений // 7 -я Научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ, Дубна 3-8 февраля 2003 г., Тезисы докладов, стр.39

23. В.И.Чернышев, С.В.Коростин / Разработка программно-аппаратного комплекса для регистрации и анализа амплитудно-временных спектров применительно к задачам измерения активности радионуклидов

24. Тезисы конференции «Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ», Обнинск 24 28 ноября 2004 г.

25. Khamzin M.K., Valentine J.D., Nucl. Instr. And Meths. A, V.505, 358, 2003

26. ICRU Report 52, Particle Counting in Radioactivity Measurements, 1994, 42

27. В.И.Чернышев, С.В.Коростин / Абсолютные измерения активности радионуклидов цифровым методом совпадений / Труды ВНИИФТРИ, Вып. 52(144) «Метрология ионизирующих излучений», М., 2005

28. В.И.Гольданский, А.В.Куценко, М.И.Погорецкий, Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц, М., 1959

29. E.Schonfeld, H.Janssen, R.Klein et al, Appl. Radiat. Isot, 56, 215, 2002

30. P.J.Campion, J.V.G.Taylor, Int. J.Appl.Radiat.Isot., 110, 131, 1961

31. Ю.А.Кудеяров, Ю.Е.Лукашов, А.А.Сатановский / Требования к программному обеспечению средств измерений на основе зарубежных и отечественных стандартов и рекомендаций // ЗиПМ, 2003 № 1 стр .22 27

32. В.И.Чернышев, С.В.Коростин, А.В.Заневский, С.В.Сэпман / Исследование точности абсолютных измерений цифровым методом совпадений // АНРИ , 2006 №2 (45), стр. 6670

33. Т.Е.Сазонова, Заневский А.В., Измерительная техника, 1995, №3, стр.61-66

34. Отчет о сличении BIPM.RI(II)-K1.Со-60 на сайте www.kcdb.bipm.org

35. M.C.Lepy et al Appl. Radiat. Isot, 55, 493, 2001

36. J.Keightley and T. S. Park, Metrologia 44 (2007) S32-S35