izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2026-1-96-100izmertech-2422Research ArticleИЗМЕРЕНИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙIONIZING RADIATION MEASUREMENTSПрименение оптимизированных аттенюаторов в поверочных установках для увеличения равномерной области поля гамма-излученияUsing optimized attenuators in calibration facilities to increase width beam of uniform Gamma-radiation fieldhttps://orcid.org/0009-0003-3590-7884ЯрощикК. В.YaroshchykK. V.

Константин Владимирович Ярощик, ведущий инженер-конструктор научно-технического отдела

220084, Минск, ул. Ф. Скорины, д. 51/1

Kanstantsin V. Yaroshchyk, Leading Design Engineer of R&D

220084, Minsk, Skaryna st., 51/1

yaroshchik@gmail.comООО «Радметрон»БеларусьRadmetron LtdBelarus20261403202675196100Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20262026ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2422

Рассмотрена оптимизация геометрического размера равномерной области поля гамма-излучения – одной из важнейших метрологических характеристик дозиметрических рентгеновских и гамма-установок. Проанализировано влияние геометрической формы свинцовых аттенюаторов поверочных установок на размер равномерной области поля гамма-излучения. Показано, что использование аттенюаторов классической формы приводит к значительному уменьшению зоны равномерности, что ограничивает количество одновременно поверяемых дозиметрических приборов, предназначенных для измерений мощности кермы в воздухе. Проведены экспериментальные измерения мощности кермы в воздухе на установке с различными комбинациями аттенюаторов, а также выполнено сравнение с опубликованными данными. На основе результатов предложена оптимизированная форма аттенюатора, обеспечивающая как требуемую кратность ослабления, так и сохранение размера равномерной области поля гамма-излучения. Представлена конструктивная реализация оптимизированных аттенюаторов, защищённая патентом Евразийского патентного ведомства, что подтверждает новизну предложенного технического решения. Полученные данные можно использовать при создании и модернизации поверочных установок гамма-излучения.

This paper examines the optimization of one of the most important metrological characteristics of dosimetric X-ray and gamma-ray installations – the geometric size of the uniform field of the gamma radiation field. The influence of the geometric shape of lead attenuators in verification installations on the size of the uniform region of the gamma radiation field is analyzed. It is shown that the use of classically shaped attenuators leads to a significant reduction in the width beam of uniform, which limits the number of simultaneously verified dosimetric instruments designed for measuring the air kerma rate. Experimental measurements of the air kerma rate were conducted using a setup with various attenuator combinations, and a comparison with published data was made. Based on the results, an optimized attenuator shape is proposed, ensuring both the required attenuation factor and maintaining the size of the uniform region of the gamma radiation field. A design implementation of optimized attenuators is presented, protected by a patent from the Eurasian Patent Office, confirming the novelty of the proposed technical solution.

гамма-излучениеаттенюаторравномерность поляповерочная установкадозиметрияослаблениеgamma radiationattenuatorfield uniformitycalibration facilitydosimetryattenuationАвтор заявляет, что во время подготовки данной рукописи не было получено никаких средств, грантов или другой поддержки.The authors declares that no funds, grants, or other support were received during the preparation of this manuscript.ReferencesMapes J. L., Liu K., Abraham S. A. et al. Setup and characterization of a 137CS dosimetry calibration source in a spaceconstrained environment. Health Physics, 115(5), 569–580 (2018). https://doi.org/10.1097/hp.0000000000000941Mapes J. L., Liu K., Abraham S. A. et al. Setup and characterization of a 137CS dosimetry calibration source in a spaceconstrained environment. Health Physics, 115(5), 569–580 (2018). https://doi.org/10.1097/hp.0000000000000941Aukett R. J. A technique for the local measurement of air kerma rate from small Caesium-137 sources, British Journal of Radiology, 64(766), 918–922 (1991). https://doi.org/10.1259/0007-1285-64-766-918Aukett R. J. A technique for the local measurement of air kerma rate from small Caesium-137 sources, British Journal of Radiology, 64(766), 918–922 (1991). https://doi.org/10.1259/0007-1285-64-766-918Roos M., Grosswendt B. A simplifi ed method for large-range variations of dose rate for 137Cs gamma radiation. Radiation Protection Dosimetry, 18(3), 147–152 (1987). https://elibrary.ru/iwfosrRoos M., Grosswendt B. A simplified method for large-range variations of dose rate for 137Cs gamma radiation. Radiation Protection Dosimetry, 18(3), 147–152 (1987). https://elibrary.ru/iwfosrMiguel L. Rodríguez, Lilian del Risco Reyna, Carlos E. de Almeida. Study of the radiation field characteristics of a 137Cs irradiator by Monte Carlo simulation. Health Physics, 85(4), 433–437 (2003). https://doi.org/10.1097/00004032-200310000-00007Miguel L. Rodríguez, Lilian del Risco Reyna, Carlos E. de Almeida. Study of the radiation field characteristics of a 137Cs irradiator by Monte Carlo simulation. Health Physics, 85(4), 433–437 (2003). https://doi.org/10.1097/00004032-200310000-00007Barbosa E. F., de Freitas A. C., Freire D., de Almeida C. E. Characterization of the radiation field of a 137Cs source in a calibration laboratory. Laboratório de Ciências Radiológicas/DBB/IBRAG da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro (2001).Barbosa E. F., de Freitas A. C., Freire D., de Almeida C. E. Characterization of the radiation field of a 137Cs source in a calibration laboratory. Laboratório de Ciências Radiológicas/DBB/IBRAG da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro (2001).Minniti R., Seltzer S. M. Calibration of a 137Cs γ-ray beam irradiator using large size chambers. Applied Radiation and Isotopes, 65(4), 401–406 (2007). https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2006.10.008Minniti R., Seltzer S. M. Calibration of a 137Cs γ-ray beam irradiator using large size chambers. Applied Radiation and Isotopes, 65(4), 401–406 (2007). https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2006.10.008Ярощик К. В., Дражник А. В. Ослабляющий фильтр гамма-излучения и блок для перемещения фильтров. Евразийский патент № EA 050913. Опубл. 10.09.2025. https://www.eapo.org/pubservices/prod/file-object/EA/B1/050913/050913-e-patent.pdfYaroshchyk K., Drazhnik A. Gamma-radiation attenuating filter and filter transfer block. Eurasian Patent No. EA 050913. Published 10.09.2025.El-Sersy A. R., Khaled N. E., Eman S. A. Characterization of Cs-137 beam for calibration and dosimetric applications. International Journal of Nuclear Energy Science and Engineering, 2(2), 62–64 (2012). https://www.researchgate.net/publication/281148682_Characterization_of_Cs-137_Beam_for_Calibration_and_Dosimetric_ApplicationsEl-Sersy A. R., Khaled N. E., Eman S. A. Characterization of Cs-137 beam for calibration and dosimetric applications. International Journal of Nuclear Energy Science and Engineering, 2(2), 62–64 (2012). https://www.researchgate.net/publication/281148682_Characterization_of_Cs-137_Beam_for_Calibration_and_Dosimetric_ApplicationsFernandes E., Freire D., de Freitas A. C., de Almeida C. E., The radiation field characteristics of a 137Cs source used for calibration of radiation protection instruments. Applied Radiation and Isotopes, 61(6), 1425–1430 (2004). https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2004.04.017Fernandes E., Freire D., de Freitas A. C., de Almeida C. E., The radiation field characteristics of a 137Cs source used for calibration of radiation protection instruments. Applied Radiation and Isotopes, 61(6), 1425–1430 (2004). https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2004.04.017Hassan M. A., Esmat E., El-Sersy A. R. Development of 137Cs irradiation facility for metrological application. International Journal of Metrology and Quality Engineering, 8, 20 (2017). https://doi.org/10.1051/ijmqe/2017011Hassan M. A., Esmat E., El-Sersy A. R. Development of 137Cs irradiation facility for metrological application. International Journal of Metrology and Quality Engineering, 8, 20 (2017). https://doi.org/10.1051/ijmqe/2017011

The authors declare that there are no conflicts of interest present.