В числе выпускаемых советской промышленностью разнообразных приборов контроля и автоматики, в которых используются радиоактивные изотопы, немало так называемых гамма-реле. Основные узлы гамма-реле источник излучения; датчик, он улавливает радиоактивные излучения и сигнализирует об этом слабыми электрическими импульсами; электронно-релейный блок, который, получив от датчика сигнал о том, что гамма-излучение появилось (или о том, что оно исчезло), приводит в действие исполнительный механизм.
Одно из типичных устройств такого типа - двухканальное гамма-реле ГР-7В (фото 1).
В нем имеются два датчика и два блока источника излучений. Каждый такой блок - это массивный чугунный корпус, залитый внутри свинцом; сам источник излучений можно перемещать внутри корпуса с помощью вспомогательного механизма. Гамма реле ГР-7В предназначено для систем автоматизации ряда производственных процессов в угольной, горнорудной, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Оно, в частности, позволяет сигнализировать о предельных уровнях (максимальном и минимальном) жидкостей, твердых или сыпучих материалов в закрытых емкостях. Датчики помещены в корпуса, охлаждаемые водой и могут работать при высоких температурах.
Специализированное транспортное радио изотопное реле РРТ-1 «Клапан» (фото 2) автоматически приводит в действие тормоза трамвая и снижает его скорость на опасных участках пути. Начало и конец опасного участка отмечаются слабым цезиевым источником излучения контейнеры с изотопом крепятся прямо на рельсах. Чувствительный детектор излучений находится в моторном вагоне и движется на сравнительно небольшой высоте над рельсом. В электронный блок прибора поступают одновременно и сигналы от датчика «начало опасного участка», «конец опасного участка» и сигналы от индукционного измерителя скорости. Сопоставляя эти сигналы, электронный блок вырабатывает необходимые команды управления тормозной системы.
Еще один прибор «транспортного цеха» - радио изотопный сигнализатор обледенения РИО-3 (фото 3). Его действие основано на ослаблении радиоактивного излучения слоем льда, нарастающим на передней кромке вынесенного в воздушный поток штыря. Внутри штыря находится детектор, а на некотором расстоянии от штыря - источник излучений. Прибор сигнализирует о начале обледенения, автоматически включает противообледенительную систему. Двухи трехканальные модификации прибора позволяют вести контроль за разными участками корпуса самолета.
Большая группа изотопных приборов предназначена для определения физических характеристик тех или иных веществ, в частности, влажности. Один из таких приборов - радио изотопный влагомер РВГ-36 (фото 4). Он регистрирует замедление быстрых нейтронов (их дает плутониево-бериллиевый радиоактивный источник) в проверяемой среде и по величине этого замедления с высокой точностью определяет влажность почвы без извлечения образцов.
Другой прибор - радио изотопный плотномер РПГ-36 (снимок 5) предназначен для измерения плотности грунта в пределах от 1 до 2,3 г/см на глубине до 20 метров. Для измерений используется тот факт, что гамма-излучения в разной степени рассеиваются в средах различной плотности.
Радио изотопный анализатор АЖР-1 «Феррит» (фото 6) предназначен для экспрессного анализа порошковых руд и продуктов их переработки. Прибор позволяет в течение нескольких минут с точностью до десятых долей процента определить содержание железа, марганца и некоторых других элементов группы железа. В основе измерений лежит регистрация характеристического излучения испытуемого вещества. Это излучение возникает под действием радиоактивного изотопа и регистрируется счетчиком бета-частиц.
Малогабаритный радио изотопный сигнализатор уровня СУРМ-2 (фото 7) незаменим, если нужно получить сигнал о том, что жидкость или сыпучий материал (в частности легковоспламеняющиеся или взрывоопасные) достигли определенного уровня в цистернах, сточных колодцах, в резервуарах танкеров. Принцип действия регистрируется изменение интенсивности гамма-лучей при изменении плотности контролируемой среды. Источник излучения - радиоактивный цезий, погрешность определения заданного уровня ±1 см. Прибор работает в широком интервале температур, ему не страшны высокая влажность, вибрации и, если он установлен на корабле, сильная качка.
Радио изотопные методы позволяют с высокой точностью измерять толщину пластин, листов, пленок и разного рода тончайших покрытий. В частности, унифицированные измерители толщины ИТУ-495-1 и ИТШ-496-1 (фото 8) могут в непрерывном режиме измерять толщину стальной ленты в пределах от 0,03 до 0,08 мм, причем с точностью в несколько процентов. Измерения основаны на том, что интенсивность поглощения бета-лучей (их дает источник с радиоактивным стронцием) зависит от толщины экрана, через который они проходят. Роль экрана в этих измерениях, как раз играет стальная лента. Детектором излучений служит небольшая сравнительно ионизационная камера. Пройдя через ленту и попав в камеру, бета-лучи создают в ней некоторое количество свободных зарядов. В камере - к ней подключена высоковольтная батарея - появляется слабый электрический ток, который после ряда преобразований, с помощью сложной схемы и следящей электромеханической системы приводит в движение стрелки указателя толщины.
На ином принципе работает радио изотопный толщиномер покрытий драгоценными металлами «Бетамикрометр-2» (фото 9). Здесь источник направляет бета-лучи на покрытие, толщину которого нужно измерить, а детектор регистрирует отраженное излучение. Интенсивность отраженного излучения пропорциональна толщине покрытия. При толщине золотых и платиновых покрытий до 4 мкм погрешность измерений не более 0,25 мкм, при толщине покрытий 10 - 25 мкм погрешность не более 0,47 мкм. При -измерении толщины серебряных и палладиевых покрытий погрешность в 1,5 - 1,8 раза больше.
Все приборы, показанные на снимках, как й множество других изотопных приборов для контроля и автоматики, научных исследований и медицины, выпускаются отечественной промышленностью и по заявкам заказчиков поставляются московским, свердловским, ленинградским, киевским и ташкентским отделениями всесоюзного объединения «Изотоп». Государственного комитета по использованию атомной энергии. Объединение регулярно издает информационные сборники «Изотопы в СССР», где рассказывается о новых приборах, о новых областях использования изотопной техники.
