[go: up one dir, main page]

RU1814729C - Device for determining density of surface layer of soil in depth - Google Patents

Device for determining density of surface layer of soil in depth

Info

Publication number
RU1814729C
RU1814729C SU4935157A RU1814729C RU 1814729 C RU1814729 C RU 1814729C SU 4935157 A SU4935157 A SU 4935157A RU 1814729 C RU1814729 C RU 1814729C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
soil
radiation
source
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Павлович Туманов
Юрий Иванович Митрофанов
Владимир Львович Лысов
Виктор Иванович Солилин
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель
Priority to SU4935157 priority Critical patent/RU1814729C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1814729C publication Critical patent/RU1814729C/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Использование: мелиоративные исследовани  в сельском хоз йстве, изобретение может быть применено дл  контрол  плотности поверхностного сло  почёы, позвол ет улучшить эксплуатационные параметры устройства. Устройство содержит источник и детектор у-излучени , помещенные в радиационный защитный корпус 5. При этом детектор у -излучени  содержит сцинтилл тор 2, фотоэлектронный умножитель 5 и делитель 4 напр жени  питани , выход которого подключен к входу спектрометрического усилител  7, а вход соединен с выходом регулируемого источника высокого напр жени . Вход последнего св зан с первым выходом амплитудного селектора 8, вход которого соединен с выходом усилител  7, а второй Выход подключен к входу блока 10 обработки информации. Устройство позвол ет осуществл ть послойное по вертикали определение плотности поверхностного сло  почвы без нарушени  естественной структуры почвы и отбора проб, что повышает точность, экономичность и сокращает сроки исследовани . 3 ил. (Л СUsage: land reclamation studies in agriculture, the invention can be applied to control the density of the surface layer of soil, which allows to improve the operational parameters of the device. The device contains a source and a γ-radiation detector placed in a radiation protective case 5. In this case, the γ-radiation detector contains a scintillator 2, a photoelectronic multiplier 5 and a power voltage divider 4, the output of which is connected to the input of the spectrometric amplifier 7, and the input is connected to output of an adjustable high voltage source. The input of the latter is connected to the first output of the amplitude selector 8, the input of which is connected to the output of the amplifier 7, and the second output is connected to the input of the information processing unit 10. The device allows for vertical layer-by-layer determination of the density of the surface soil layer without disturbing the natural structure of the soil and sampling, which increases accuracy, efficiency and shortens the time of investigation. 3 ill. (L C

Description

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и может быть использовано при исследовании водно-физических свойств почвы на мелиорированных массивах осушительно- увлажнительных систем.The invention relates to agriculture and can be used to study the water-physical properties of the soil on reclaimed arrays of drainage and humidification systems.

Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных параметров устройства. ; Цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  плотности поверхностного сло  почвы, по вертикали содержащее источнику -излучени , включающий сцинтилл тор, фотоэлектронный умножитель, делитель напр жени  питани  и спектрометрический усилитель, помещенные в радиационный защитный корпус и соединенные с блоком о&The purpose of the invention is to improve the operational parameters of the device. ; The goal is achieved in that a device for determining the density of the surface layer of the soil, vertically containing a source of radiation, including a scintillator, a photomultiplier tube, a voltage divider and a spectrometric amplifier, are placed in a radiation protective case and connected to the o &

работки информации, дополнительно содержит амплитудный селектор и регулируемый источник высокого напр жени , причем вход амплитудного селектора соедц нен с выходом спектрометрического усили тел , а первый и второй выходы подключена соответственно к входам блока обработки информации и регулируемого источника высокого напр жени , выход которого св зан с входом делител  напр жени  питани , при этом радиационный защитный корпус имеет сквозной канал, соедин ющий источник и детектор у -излучени .processing the information, further comprises an amplitude selector and an adjustable high voltage source, the input of the amplitude selector being connected to the output of the spectrometric amplifiers, and the first and second outputs connected to the inputs of the information processing unit and the adjustable high voltage source, the output of which is connected to the input of the voltage divider, while the radiation protective casing has a through channel connecting the source and the γ-radiation detector.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что данное устройство отОComparative analysis with the prototype shows that this device is from

ЈЈ

SJSj

юYu

ОABOUT

СА)CA)

ичаетс  наличием новых блоков: амплитудого селектора, регулируемого источника ысокого напр жени  и их св з ми с остальыми элементами устройства, а также канаом в радиационном защитном корпусе.This results in the presence of new units: an amplitude selector, an adjustable high voltage source and their connections with the remaining elements of the device, as well as channels in the radiation protective casing.

Сравнение данного решени  с другими ехническими решени ми показывает, что введенные в устройство блоки известны. 0днако при их введении в указанной св зи с остальными элементами схемы в данное стройство про вл ютс  новые свойства, то в совокупности с введением в радиационный защитный корпус нового совмещенного Элемента, в частности сквозного канала дл  соединени  источника и детектора у -излучени , приводит к улучшению эксплуатационных параметров устройства.Comparison of this solution with other technical solutions shows that the blocks introduced into the device are known. However, when they are introduced in this connection with the other elements of the circuit into this structure, new properties appear, then, together with the introduction of a new combined Element, in particular, a through channel for connecting the source and the γ-radiation detector, to the radiation protective housing, it improves operational parameters of the device.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства дл  определени  плотности поверхностмого сло  почвы по вертикали; на фиг,2 -спектральный состав регистрируемого детектором у -излучени ; на фиг.З - зависимость величины глубины (зона исследовани ) от начального энергетического порога регистрации.Fig. 1 is a structural diagram of a device for determining the vertical density of a surface soil layer; in Fig. 2 the spectral composition of the γ radiation detected by the detector; Fig. 3 shows the dependence of the depth value (research area) on the initial energy detection threshold.

Устройство дл  определени  плотности поверхностного сло  почвы по вертикали (фиг. 1) содержит источник 1 у -излучени  и детектор у -излучени , включающий ъцмн- тилл тор 2, фотоэлектронный умножитель 3 и делитель 4 напр жени  питани , помещенные в радиационный защитный корпус 5 со сквозным каналом б, спектрометрический усилитель 7, амплитудный селектор 8, регулируемый источник 9 высокого напр жени  и блок 10 обработки информации. На фиг.2 обозначены полный спектр 11 регистрируемого детектором)/ -излучени  и пороги 12,13,14 и 15 амплитудного селектора 8. На фиг.З представлена зависимость 16 зоны исследовани  (глубины) от энергии регистрируемого у -излучени .The device for determining the density of the surface soil layer vertically (Fig. 1) contains a γ-radiation source 1 and γ-radiation detector, including an electron gun 2, a photomultiplier 3 and a power voltage divider 4, placed in a radiation protective casing 5 with a through channel b, a spectrometric amplifier 7, an amplitude selector 8, an adjustable high voltage source 9 and an information processing unit 10. Figure 2 shows the full spectrum 11 of the)-radiation detected by the detector and the thresholds 12,13,14 and 15 of the amplitude selector 8. Figure 3 shows the dependence of the 16 study area (depth) on the energy of the detected γ radiation.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Источник 1 у-излучени  испускает у - кванты, которые рассеиваютс  в поверхностном слое почвы, регистрируютс  сцинтилл тором 2 и преобразуютс  фотоэлектронным умножителем 3 в последовательность электрических импульсов, которые, проход  через спектрометрический усилитель 7, попадают в амплитудный селектор 8. Амплитудный селектор 8 из всего спектра регистрируемого детектором у -излучени  выдел ет два канала - счетный и реперный.The γ-radiation source 1 emits γ-quanta, which are scattered in the surface soil layer, are detected by a scintillator 2 and converted by a photomultiplier 3 into a sequence of electrical pulses, which, passing through a spectrometric amplifier 7, fall into the amplitude selector 8. Amplitude selector 8 of all The spectrum of the γ-ray detector detected by the detector is distinguished by two channels, the counting and the reference.

Энергетический диапазон счетного ка нала определ етс  требуемой глубиной измерений , при этом максимальной глубине (20 см) соответствует участок спектра регистрируемого у -излучени , наход щийс  между нижним порогом 12 и верхним 14, а минимальной (5 см) - между 13 и 14 порогами (фиг.2). Следовательно, дл  изменени The energy range of the counting channel is determined by the required measurement depth; in this case, the maximum depth (20 cm) corresponds to the portion of the spectrum of the recorded γ radiation located between the lower threshold 12 and the upper 14, and the minimum (5 cm) between 13 and 14 thresholds ( figure 2). Therefore, to change

глубины, т.е вертикального профилировани  поверхностного сло  почвы достаточно изменить начальный энергетический порог регистрации рассе нного у -излучени  с помощью амплитудного селектора 8.depth, i.e., vertical profiling of the surface soil layer, it suffices to change the initial energy threshold for recording scattered γ radiation using the amplitude selector 8.

Далее импульсы счетного канала с первого выхода амплитудного селектора 8 поступают на вход блока 10 обработки информации, где регистрируютс  за определенное врем , преобразуютс  по заданному алгоритму и отображаютс  на табло непосредственно в единицах плотности (пр ма  индикаци ).Next, the pulses of the counting channel from the first output of the amplitude selector 8 are fed to the input of the information processing unit 10, where they are recorded for a certain time, converted according to a predetermined algorithm, and displayed on the board directly in density units (direct indication).

Реперный канал служит дл  управлени  регулируемым источником 9 высокого напр жени , стабилизиру  коэффициент уси- „лени  фотоэлектронного умножител  3. Он создаетс  путем выделени  из спектра регистрируемого детектором у -излучени , импульсов , амплитуда которых больше порогаThe reference channel serves to control an adjustable high voltage source 9, stabilizing the gain of the photoelectronic multiplier 3. It is created by extracting from the spectrum of the γ radiation detected by the detector, pulses whose amplitude is greater than the threshold

15. Порог 15 устанавливаетс  по вершине реперного пика, в качестве которого используетс  фотопик пр мого излучени  источника 1. Реперный пик получаетс  за счет сквозного канала 6 в радиационном защитном корпусе 5, соедин ющего источник 1 у-излучени  и сцинтилл тор 2. При этом диаметр канала 6, который определ ет скорость счета реперного канала, выбираетс  исход  из требуемого коэффициента стабилизации высокого напр жени , а следовательно , и коэффициента усилени  фотоэлектронного умножител  3. Длина канала 6 определ етс  размером зонда, т.е. рассто нием между центрами источника 1 и15. The threshold 15 is set at the top of the reference peak, which is used as a photopeak of direct radiation of the source 1. The reference peak is obtained due to the through channel 6 in the radiation protective casing 5 connecting the γ-radiation source 1 and the scintillator 2. The diameter channel 6, which determines the counting speed of the reference channel, the outcome is selected from the desired high voltage stabilization coefficient, and therefore the gain of the photoelectronic multiplier 3. The length of channel 6 is determined by the size of the probe, i.e. e. the distance between the centers of source 1 and

сцинтилл тора 2.scintillation torus 2.

Импульсы реперного канала с второго выхода амплитудного селектора 8 поступают на вход источника 9 высокого напр жени . Отклонение количества сосчитанныхThe pulses of the reference channel from the second output of the amplitude selector 8 are fed to the input of the high voltage source 9. Deviation count

импульсов з реперном канале от заданного приводит к соответствующему изменению высокого напр жение на выходе источника 9 (при уменьшении числа сосчитанных импульсов напр жение на его выходе возрастает , а при увеличении - уменьшаетс ), а следовательно, и к изменению напр жени , подаваемого на вход делител  напр жени  4, тем самым осуществл   стабилизацию коэффициента усилени  фотоэлектронногоpulses from the reference channel from a given one leads to a corresponding change in the high voltage at the output of source 9 (with a decrease in the number of counted pulses, the voltage at its output increases, and with an increase it decreases), and consequently, to a change in the voltage applied to the input of the divider voltage 4, thereby stabilizing the photoelectric gain

умножител  3.multiplier 3.

Таким образом, данное устройство позвол ет по сравнению с прототипом осуществл ть определение плотности поверхностного сло  почвы по вертикали, при этом плотность контролируетс  по сло м 0-5, 0-10, 0-15 и 0-20 см б§з нарушени  естественной структуры почвы и отбора проб, с высокой точностью, экспрессностью и экономичностью.Thus, this device allows, in comparison with the prototype, to determine the density of the surface soil layer vertically, while the density is controlled by layers 0-5, 0-10, 0-15 and 0-20 cm, due to the violation of the natural structure soil and sampling, with high accuracy, rapidity and profitability.

$ $

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  определени  плотности поверхностного сло  почвы по вертикали, содержащее размещенные в нишах защитного радиационного корпуса источник гамма-излучени  и детектор гамма-излучени , включающий сцинтилл тор. фотоэлектронный умножитель и делитель напр жени , выход крто рого соединен с входом спектрометрического усилител , и блок обработкиSUMMARY OF THE INVENTION A device for determining the vertical density of a surface soil layer comprising a gamma radiation source and a gamma radiation detector including a scintillator located in niches of a protective radiation enclosure. a photoelectronic multiplier and a voltage divider, the output of which is connected to the input of the spectrometric amplifier, and the processing unit информации, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных параметров устройства, оно снабжено амплитудным селектором и регулируемым источникомinformation, characterized in that, in order to improve the operational parameters of the device, it is equipped with an amplitude selector and an adjustable source высокого напр жени , вход которого соединен с первым выходом амплитудного селектора , а выход подключен к входу делител  напр жени  литани , при этом выход спектрометрического усилител  св зан с входомhigh voltage, the input of which is connected to the first output of the amplitude selector, and the output is connected to the input of the lithium voltage divider, while the output of the spectrometric amplifier is connected to the input амплитудного детектора, второй выход которого соединен с входом блока обработки информации , а в защитном радиационном корпусе выполнен канал, сообщающий излучаюЩий выход источника гамма-излучени  с приемным входом сцйнти л тора.an amplitude detector, the second output of which is connected to the input of the information processing unit, and a channel is made in the protective radiation casing, which communicates the emitting output of the gamma radiation source with the receiving input of the amplifier. П06ЕРХОСТНЫИ М(М ЛРЧвЫSURFACE M (M LRCHVY LL NN
SU4935157 1991-05-12 1991-05-12 Device for determining density of surface layer of soil in depth RU1814729C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4935157 RU1814729C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Device for determining density of surface layer of soil in depth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4935157 RU1814729C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Device for determining density of surface layer of soil in depth

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1814729C true RU1814729C (en) 1993-05-07

Family

ID=21573928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4935157 RU1814729C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Device for determining density of surface layer of soil in depth

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1814729C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Беликов М.П., Бескин Л.И., Богданов И.Я..Ильин Н.И., Минков Б.Я., Родэ Л.Г. Радиационные методы контрол и измерени в гидротехнике М. Стройиздат 1972 г, с. 35-36. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3124679A (en) Nuclear determination of
US4598202A (en) Nuclear and pressure sensitive line/perimeter detection system
EP0057569A1 (en) Apparatus for measuring neutrons and gamma rays
US7642518B1 (en) Stabilization of a scintillation detector
US6663012B2 (en) Method for detecting moisture in soils using secondary cosmic radiation
US2686266A (en) Improvement in radiation detectors
US2481014A (en) Method and apparatus for radioactivity well logging
Cranshaw et al. Measurement of the energies of α-particles
JPH0274890A (en) Coupling type scintillator
US4859853A (en) Solid state gamma ray dosimeter which measures radiation in terms of absorption in a material different from the detector material
Fouan et al. A time compensation method for coincidences using large coaxial Ge (Li) detectors
Holmes et al. Measurements of the Momentum Spectrum and Charge Ratio of Cosmic Ray Muons at Sea Level in the Momentum Range 10 GeV/c-1000 GeV/c
RU1814729C (en) Device for determining density of surface layer of soil in depth
US4295045A (en) Background compensation type plutonium air monitor
US5057690A (en) Battery driven 8 channel pulse height analyzer with compact, single gamma-peak display
US3536914A (en) Radiation dosimeter having cell size scintillators
US3296438A (en) Nuclear particle detection system and calibration means therefor
US4631410A (en) Method and apparatus for measurement of radioactivity over an extended range
US3752986A (en) Compton scatter attenuation gamma ray spectrometer
USRE24226E (en) Well surveying method and apparatus
US4413183A (en) Gamma camera
USRE25634E (en) Nuclear borehole logging utilizing a
JP6818579B2 (en) Soil radioactive contamination inspection equipment
US4187428A (en) Method and apparatus for absolute activity determination of radionuclides
US3140395A (en) Directional gamma-ray detector