Устройство для контроля границы раздела фаз на основе пластикового сцинтиллятора и кремниевых фотоумножителей

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описан прототип устройства для определения уровня раздела фаз, которое может быть использовано для операционного контроля процесса замедленного коксования в нефтехимической промышленности. Приведены схема и конструкция разработанного авторами экспериментального образца, состоящего из органического пластикового сцинтиллятора и матрицы кремниевых фотоумножителей. Представлено компьютерное моделирование отклика сцинтилляционного детектора в условиях реальной геометрии коксовой камеры. Приведены экспериментальные результаты, демонстрирующие работоспособность устройства.

Full Text

Restricted Access

About the authors

И. С. Александров

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31; 634050, Томск, ул. Ленина, 30

М. A. Вагнер

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

Е. С. Козлова

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

A. В. Кумпан

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

A. В. Пинчук

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

A. В. Хромов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Author for correspondence.
Email: avkhromov@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

References

  1. Gary J.H., Handwerk G.E. Petroleum Refining: Technology and Economics. NY: Marcel Dekker Inc., 1994.
  2. White paper on coke drums. https://www.berthold.com
  3. Hart T. Neutron backscatter versus gamma transmission analysis for coke drum applications // Thermo Fisher Scientific Application Note, 2014.
  4. Dolgoshein B., Buzhan P., Ilyin A., Kantserov V., Kaplin V., Karakash A., Komissarov P., Popova E., Tikhomirov V., Filatov L., Klemin S. // Innovative Detectors for Supercolliders. 2004. V. 25. P. 442. https://doi.org/10.1142/9789812702951_0029
  5. Introduction to SiPMs. https://www.onsemi.com.
  6. Agostinelli S., Allison J., Amako K., Apostolakis J., Araujo H., Arce P., Asai M., Axen D., Banerjee S., Barrand G., Behner F., Bellagamba L., Boudreau J., Broglia L., Brunengo A. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2003. V. 506. № 3. P. 250. http://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
  7. Organic scintillator datasheet. https://www.crystals.saint-gobain.com.
  8. C-Series SiPM Sensors datasheet. https://www.onsemi.com.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Schematic diagram of the gamma level meter.

Download (174KB)
3. Fig. 2. a) 3D model of the assembly from the SiPM matrix side: 1 − sealed casing, 2 − scintillator, 3 − 16-piece SiPM matrix, 4 − fixing insert. b) Photograph of the experimental sample (from the SiPM matrix side).

Download (151KB)
4. Fig. 3. Photograph of a 16-piece SiPM matrix on a printed circuit board.

Download (265KB)
5. Fig. 4. Dependence of the number of events registered by the detector on the oil level (when approaching the upper limit with a step of 1 cm) with a total number of gamma quanta from the source of 107.

Download (89KB)
6. Fig. 5. Dependence of the number of events on the magnitude of the light signal.

Download (109KB)
7. Fig. 6. Typical oscillograms of signals from Cs-137: a − at a load equivalent to an oil level near the upper limit, b − at a load equivalent to the minimum oil level.

Download (180KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences