Реферат бобало Юрій Ярославович



Скачати 235.21 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації23.12.2016
Розмір235.21 Kb.
#4743
ТипРеферат
  1   2

Національний університет
Львівська політехніка







Створення та впровадження у серійне виробництво комплексу засобів для вимірювання параметрів іонізуючих випромінювань

РЕФЕРАТ

Бобало Юрій Ярославович


Професор, к.т.н., заслужений працівник освіти України, ректор Національного університету

“Львівська Політехніка”



Дудикевич Валерій Богданович

Професор, д.т.н., заслужений винахідник України, завідувач кафедри захисту інформації, керівник ЗРННЦЗІ Національного університету “Львівська Політехніка”

Хорошко Володимир Олексійович

Професор, д.т.н., директор Інституту захисту інформації Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій


Максимович Володимир Миколайович

Д.т.н., професор, завідувач кафедри безпеки інформаційних технологій Національного

університету “Львівська політехніка”



Смук Ростислав Теодорович

Заслужений винахідник України, генеральний директор приватного підприємства “НВПП “Спаринг-Віст Центр”


Сторонський Юрій Богданович

К.т.н., директор-генеральний конструктор приватного підприємства “НВПП “Спаринг-Віст Центр”


Бісик Андрій Михайлович

Директор з виробництва приватного підприємства “НВПП “Спаринг-Віст Центр”


РЕФЕРАТ

роботи “Створення та впровадження у серійне виробництво комплексу засобів для вимірювання параметрів іонізуючих випромінювань”,

що висувається на здобуття

Державної премії України в галузі науки і техніки за 2010 рік
Метою роботи є вирішення актуальної науково-технічної проблеми створення сучасних мобільних засобів вимірювання параметрів іонізуючих випромінювань на основі розвитку теорії аналізу і синтезу пристроїв для опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів і розроблення на цій базі нових методів та засобів побудови дозиметричних пристроїв з покращеними метрологічними характеристиками, впровадження їх у серійне виробництво, а також створення методів і засобів їх проектування, дослідження, налагодження і тестування.

Наукова новизна проведених досліджень:

  • запропоновано нові методи і засоби опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів, які, зокрема, базуються на створеній теорії синтезу і аналізу число-імпульсних функціональних перетворювачів, що дозволило істотно покращити метрологічні характеристики пристроїв для вимірювання параметрів радіаційного випромінювання;

  • отримали подальший розвиток методи і засоби відновлення вихідних імпульсних потоків дозиметричних детекторів (ДД), що ґрунтуються на компенсації втрат імпульсів від мертвого часу ДД безпосередньо в процесі вимірювання, які дозволяють істотно розширити динамічний діапазон дозиметричних пристроїв (ДП) і дають можливість отримувати інформацію про динаміку випромінення протягом часу вимірювання, що сприяє істотному покращенню метрологічних характеристик пошукових ДП;

  • удосконалено програмні засоби для опрацювання вихідних сигналів дозиметричних детекторів, що дозволило мінімізувати час вимірювання при забезпеченні заданої точності і діапазону перетворення в умовах невизначеної динаміки зміни вимірюваної величини;

  • запропоновано нові методи та засоби побудови генераторів пуассонівських імпульсних послідовностей, що дозволило створити моделі джерел радіаційного випромінювання, моделі дозиметричних детекторів з урахуванням їх мертвого часу, моделі дозиметричних пристроїв в цілому. Створені моделі дозволяють автоматизувати процеси розроблення і дослідження характеристик дозиметричних пристроїв.

Вихідні сигнали ДД можна розглядати як число-імпульсні коди (ЧІК), що можуть опрацьовуватись в реальному часі число-імпульсними функціональними перетворювачами (ЧІФП). Авторами вперше створена теорія синтезу і аналізу ЧІФП з імпульсними зворотними зв’язками, що базується на модифікованій системі диференціальних рівнянь Шеннона, відповідно з якою будь-яка негіпертрансцендентна функція може бути відтворена з допомогою скінченного числа інтеграторів і суматорів з використанням імпульсних зворотних зв’язків.

Введення в структури ЧІФП імпульсних зворотних зв’язків забезпечує комплексне покращення метрологічних характеристик перетворювачів ЧІК – похибки перетворення, діапазону перетворення і швидкодії. Доведено також, що синтезовані на основі нової теорії ЧІФП переважають традиційні перетворювачі ЧІК, зокрема табличні, за своїми технологічними характеристиками, що визначаються кількістю елементів різних типів необхідних для забезпечення основних метрологічних характеристик.

На основі нової теорії розробленo перетворювачі, які дозволили: здійснювати масштабування вихідного імпульсного потоку ДД з метою отримання результату вимірювання в заданих одиницях, компенсувати мертвий час ДД, компенсувати енергетичні характеристики ДД, оптимізувати час вимірювання інтенсивності дози, оптимізувати алгоритми роботи ДП з блоками детектування низької чутливості, забезпечити створення багатофункціональних ДП.



В дозиметрії - випромінювання широке використання знаходять напівпровідникові детектори, зокрема, детектори на основі телуриду кадмію. Обов’язковою умовою їх використання при вимірюванні потужності експозиційної дози (ПЕД) є корекція енергетичної характеристики. Розроблений пристрій, в основі якого є цифровий керований інтегратор, забезпечує можливість оперативної корекції енергетичної характеристики напівпровідникових детекторів із заданою точністю.

В роботі вирішено теоретичну задачу вибору параметрів ДД і засобів опрацювання їх вихідних сигналів при розширенні діапазону вимірювання ПЕД з використанням детекторів різної чутливості. Запропоновано методику, що ґрунтується на окремому визначенні двох складових загальної похибки (для обох каналів): систематичної похибки від наявності мертвого часу ДД і випадкової похибки, зумовленої імовірнісним характером пуассонівського імпульсного потоку.

Функціональні вузли з використанням нових принципів організації ЧІФП застосовано в радіометрі-дозиметрі гамма-бета-випромінювань РКС-01 „СТОРА” при вимірюванні ПЕД фотонного іонізуючого випромінювання для масштабування вимірюваної величини і компенсації мертвого часу ДД. В основі застосованого способу вимірювання є використання ЧІФП з додатним імпульсним зворотним зв’язком і принцип організації універсального цифрового інтенсиметра.

В теоретичних роботах авторів розвинуто метод перетворення вихідної інформації детекторів, суть якого полягає в тому, що протягом кожного поточного інтервалу мертвого часу відтворюються імпульси на основі імовірнісних властивостей процесу, реалізованих в поточний момент часу. Таким чином, відслідковується функція інтенсивності дози в реальному масштабі часу. Перетворення дає на виході системи детектування потік імпульсів, статистично еквівалентний потоку імпульсів, які були б отримані від ідеального детектора.



Метод відновлення імпульсного потоку полягає в тому, що після кожного вихідного імпульсу детектора формуються інтервали мертвого часу тривалістю , по закінченні яких створюються цикли компенсуючих інтервалів, так само тривалістю . За умови, що моменти закінчення компенсуючих часових інтервалів збігаються в часі з інтервалами мертвого часу, формуються компенсуючі імпульси. Цикл компенсуючих часових інтервалів закінчується, якщо не відбулось чергового збігу їх закінчення з інтервалом мертвого часу. Компенсуючі імпульси додаються до послідовності вихідних імпульсів детектора.

Розглянутий спосіб відновлення вихідного імпульсного потоку ДД, у поєднанні з нормуванням їх мертвого часу, є достатньо універсальним. Найбільша ефективність його використання, у порівнянні з відомими способами, виявляється при його застосуванні для вимірювання інтенсивності дози в умовах її нестаціонарності.

Структурні елементи, що забезпечують відновлення вихідного імпульсного потоку ДД використано при створенні дозиметра-радіометра гамма-бета-випромінень пошукового МКС-07 „ПОШУК”. Це забезпечило розширення діапазону вимірювання інтенсивності дози приладу в десятки разів порівняно з аналогами, в яких використовуються традиційні методи вимірювання.

Застосування алгоритмічних методів для опрацювання вихідних сигналів ДД дозволило: визначати параметри іонізуючих випромінень з урахуванням параметрів ДД; автоматично вибирати час вимірювання з метою забезпечення заданої точності; розширити діапазон вимірювання інтенсивності дози; реалізувати спеціальні алгоритми опрацювання вихідних сигналів ДД для пошукових ДП, що дозволяють зменшити час поновлення результатів вимірювання; поєднати алгоритмічні і апаратні методи, зокрема, визначення параметрів іонізуючих випромінень після відновлення імпульсних потоків на виході ДД апаратними засобами.

Були розроблені: метод залежної лічби, що забезпечує задану відносну похибку вимірювання інтенсивності дози; алгоритм роботи ДП з блоками детектування низької чутливості, з допомогою якого оптимізується час поновлення результатів вимірювання в умовах невизначеної динаміки вимірюваної величини; алгоритми роботи мікропроцесорних ДП з розширеним динамічним діапазоном.

Алгоритмічні методи були застосовані при створенні: радіометра-дозиметра гамма-бета-випромінювань РКС-01 „СТОРА-ТУ”; дозиметра-радіометра універсального МКС-У; дозиметра-радіометра МКС-05 „ТЕРРА”; дозиметра-радіометра гамма- та бета-випромінювань пошукового МКС-07 „ПОШУК”; дозиметра гамма-випромінювання індивідуального ДКГ-21; блока детектування гамма-випромінювання БДБГ-09; дозиметра-сигналізатора пошукового ДКС-02ПН „КАДМІЙ”.

Потік квантів чи частинок іонізуючого випромінення в часі підпорядковується пуассонівському закону розподілу. Отже, імітаційні моделі джерел випромінення (ДВ) і вихідних сигналів ДД можуть бути створені на основі генераторів пуассонівських імпульсних послідовностей (ГПІП). ГПІП можуть бути реалізовані як апаратними так і програмними засобами. Перші використовуються для створення пристроїв, що забезпечують налагодження ДП і перевірку їх характеристик, другі – для забезпечення імітаційного моделювання ДП в процесі їх проектування.

Запропоновано нові структури ГПІП, в основі яких є генератор псевдовипадкових чисел (ГПЧ). Розглянуто варіанти побудови ГПЧ на основі генераторів М-послідовностей, конгруентних генераторів і на основі стандартних функцій алгоритмічних мов програмування. Створено імітаційні моделі ДВ і ДД. Розроблено групу тестів, що дозволило довести відповідність статистичних характеристик отриманих імітаційних сигналів заданим законам розподілу.

При побудові генераторів М-послідовностей, для вибору оптимальних рішень, були розглянуті різні типи матричних рівнянь і твірних поліномів, що визначають їх структури і забезпечують імітацію імпульсних потоків із заданими параметрами. Були також знайдені оптимальні значення параметрів конгруентних рівнянь і запропоновані нові структури відповідних ГПЧ, що були використані, зокрема, при створенні імітаційних моделей ДД з мертвим часом непродовжуючого типу.

З допомогою моделей ДВ і ДД були досліджені характеристики дозиметричних пристроїв в процесі їх проектування і налагодження, що дозволило частково відмовитись на цих етапах від використання фізичних джерел випромінення. Були знайдені і формалізовані кількісні значення статистичних характеристик імпульсних потоків на виході детекторів з урахуванням їх внутрішніх параметрів.



Практична значимість роботи:

Результатом роботи, участь в якій приймали провідні фахівці Національного університету “Львівська політехніка”, приватного підприємства “Науково-виробниче приватне підприємство “Спаринг-Віст Центр” (ПП „НВПП „Спаринг-Віст Центр”) і Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій, є розроблення нового покоління приладів для вимірювання параметрів іонізуючих випромінювань і освоєння їх у серійному виробництві.

Робота спрямована, насамперед, на забезпечення сучасними вітчизняними засобами вимірювальної техніки системи радіаційного контролю в Україні.

З використанням нових підходів у проектуванні вимірювальних пристроїв розроблено та впроваджено у серійне виробництво на підприємстві „НВПП „Спаринг-Віст Центр” вісім типів приладів для вимірювання параметрів іонізуючих випромінювань, які за призначенням поділяються на прилади: радіаційної розвідки; пошукові; індивідуального дозиметричного контролю; неперервного радіаційного моніторингу.

Продукція описана в шести підручниках та посібниках, включена в каталог підприємства „Укрспецекспорт”, експонувалась на міжнародних виставках в США, Індії, Йорданії, зокрема на всесвітній виставці озброєнь „IDEX-2003” в Абу-Дабі. Географія експорту складає понад 60 країн світу.


Каталог: sites -> default -> files
files -> Положення про порядок підготовки фахівців ступенів доктора філософії та доктора наук в аспірантурі (ад’юнктурі) та докторантурі вищих навчальних закладів
files -> Відділ аспірантури та докторантури Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини
files -> Київський національний університет імені Тараса Шевченка
files -> Програма вступного іспиту до аспірантури зі спеціальності 22. 00. 03 соціальні структури та соціальні відносини Затверджено
files -> Культура Античності. Культура Давньої Греції
files -> Системотехнічні засади та інструментально-програмні засоби створення та підтримки цифрових словників сидорчук надія Миколаївна
files -> Міністерство освіти І науки україни державний економіко-технологічний університет транспорту
files -> Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей освітньо-кваліфікаційних рівнів «спеціаліст»,
files -> Конструкції для енергоефективного відновлення забудови, постраждалої від надзвичайних ситуацій

Скачати 235.21 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка