DD155021A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF THE DOSE AND DOSE PERFORMANCE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gleichenzeitigen Messung der Dosis und Dosisleistung undfaellt in das Gebiet der Dosimetrie, insbesondere der Nuklearmedizin. Das Ziel der Erfindung ist es, Dosimeter fuer die gleichzeitige Messung von Dosis und Dosisleistung auszulegen, ohne dass dadurch ein wesentlich hoeherer Aufwand und groessere Messfehler entstehen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Ausgangsspannung eines Elektrometerverstaerkers mit Hilfe eines Spannungs-Frequenz-Wandlers in elektrische Impulse umgesetzt und diese Impulse ueber jeweils eine Torschaltung auf zwei Impulszaehler gefuehrt werden. Die Steuereingaenge der Torschaltungen sind an einem Taktgeber bzw. an eine Steuerstufe angeschlossen. Der Zaehlinhalt des einen Impulszaehlers entspricht dabei der Dosisleistung und der des zweiten Impulszaehlers der Dosis, die in der Zeit anliegt, waehrend der sich die Steuerstufe im Zustand "Start" befindet. Die Anzeige der Dosis und Dosisleistung erfolgt durch eine mit einem Speicher arbeitende digitale Anzeige, die wahlweise einem der beiden Impulszaehler zugeschaltet wird. Die Erfindung kann in der Dosimetrie, insbesondere in der Nuklearmedizin angewendet werden.The invention relates to a circuit arrangement for the simultaneous measurement of the dose and dose rate and falls within the field of dosimetry, in particular of nuclear medicine. The aim of the invention is to design dosimeters for the simultaneous measurement of dose and dose rate, without resulting in a much higher cost and greater measurement errors. The essence of the invention is that the output voltage of a Elektrometerverstaerkers implemented by means of a voltage-frequency converter into electrical impulses and these pulses are each guided via a gate to two Impulszaehler. The control inputs of the gate circuits are connected to a clock or to a control stage. The Zaehlinhalt of a Impulszaehlers corresponds to the dose rate and that of the second Impulszaehlers the dose that is applied in the time during which the control stage is in the "Start" state. The dose and dose rate are displayed by means of a digital display operating on a memory, which is optionally connected to one of the two pulse counter. The invention can be applied in dosimetry, in particular in nuclear medicine.
Description
Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Messung der Dosis und DosisleistungCircuit arrangement for the simultaneous measurement of the dose and dose rate
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung die es ermöglicht, mit einem Dosimeter die Dosis und Dosisleistung gleichzeitig zu messen, anzuzeigen und zu verarbeiten.The invention relates to a circuit arrangement which makes it possible to simultaneously measure, display and process the dose and dose rate with a dosimeter.
Dosimeter verwenden als Strahlungsdetektor größtenteils Ionisationskammern.Dosimeters mostly use ionization chambers as radiation detectors.
Der in diesen Kammern entstehende Ionisationsstrom ist proportional der vorhandenen Dosisleistung. Die Dosis ist das Integral der Dosisleistung über die Zeit. Es sind Dosimeter bekannt (Gerätebeschreibung "Klinisches Dosimeter 27 012" des YEB Robotron Meßelektronik "Otto Schön" Dresden), mit denen sich die Dosis und Dosisleistung messen laßt. Je nach Betriebsart befindet sich im Eingang des Elektrometerverstärkers entweder ein Widerstand oder ein Kondensator. Fließt der Ionisationsstrom der Kammer durch den Widerstand, so ist der entstehende Spannungsabfall proportional der Dosisleistung. Fließt er in den Kondensator, so ist die entstehende Ladespannung proportional der Dosis.The ionization current generated in these chambers is proportional to the existing dose rate. The dose is the integral of the dose rate over time. Dosimeters are known (device description "Clinical dosimeter 27 012" of the YEB Robotron measuring electronics "Otto Schön" Dresden), with which the dose and dose rate can be measured. Depending on the operating mode, either a resistor or a capacitor is located in the input of the electrometer amplifier. If the ionization current of the chamber flows through the resistor, the resulting voltage drop is proportional to the dose rate. If it flows into the capacitor, the resulting charging voltage is proportional to the dose.
Diese Geräte besitzen den Nachteil, daß eine gleichzeitige Messung von Dosis und Dosisleistung nicht möglich iut. Außerdem ist die Dauer der Dosismessung auf Grund der im Eingang des Elektrometerverstärkers wirksamen endlichen Zeitkonstante begrenzt.These devices have the disadvantage that a simultaneous measurement of dose and dose rate is not possible iut. In addition, the duration of dose measurement is limited due to the effective in the entrance of the electrometer amplifier finite time constant.
Weiterhin sind Geräte bekannt (Gerätebeschreibung "DOSBIENTOR" der Firma Physikalisch-Technische Werkstätten Freiburg), dieFurthermore, devices are known (device description "DOSBIENTOR" of the company Physikalisch-Technische Werkstätten Freiburg), the
-eine gleichzeitige Messung von Dosis und Dosisleistung dadurch ermöglichen, daß zwei Geräte, ein Dosisintegrator und Dosisleistungsmesser parallel betrieben werden· Beide Geräte arbeiten mit einem Analog-Digital-Wandler. Der Dosisintegrator mißt die am Analogausgang des Dosisleistungsmessers anliegende Gleichspannung.- enable simultaneous measurement of dose and dose rate by operating two devices, one dose integrator and one dose rate meter in parallel. · Both devices use an analog-to-digital converter. The dose integrator measures the DC voltage applied to the analogue output of the dose rate meter.
Diese Lösung besitzt die Nachteile, daß zwei Geräte benötigt werden und in jedem Gerät eine Analog-Digital-Wandlung erfolgt. Dadurch entsteht neben wesentlich höherem Aufwand auch ein größerer Meßfehler.This solution has the disadvantages that two devices are needed and in each device an analog-to-digital conversion takes place. This results in addition to much higher effort and a larger measurement error.
Ziel der Erfindung ist es, Dosimeter für die gleichzeitige Messung von Dosis und Dosisleistung auszulegen, ohne daß dadurch ein wesentlich höherer Aufwand und größere Meßfehler entstehen.The aim of the invention is to design dosimeters for the simultaneous measurement of dose and dose rate, without resulting in a much higher cost and larger measurement errors.
Die zulässige Zeitdauer der Dosismessung soll beliebig lang sein.The permissible duration of the dose measurement should be arbitrarily long.
Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the nature of the invention
Die Erfindung löst die Aufgabe, die bei den bekannten technischen Lösungen aufgeführten Nachteile uneingeschränkt dadurch zu beseitigen, daß die Ausgangsspannung eines eingangsseitig mit einem Widerstand arbeitenden Elektrometerverstärkers durch einen Spannungs-Frequenz-Wandler in Impulse umgesetzt wird, so daß deren Frequenz der Dosisleistung entspricht und daß die Impulse durch zwei Impulszähler ausgewertet werden. Der Steuereingang der Torschaltung und der Nullstelleingang des ersten Impulszählers werden von einem Taktgeber zyklisch so gesteuert, daß der Zählinhalt der Dosisleistung entspricht. Der Steuereingang der Torschaltung und der Nullstelleingang des zweiten Impulszählers werden von einer Steuerstufe gesteuert, so daß der zweite Impulszähler während des Betriebszuetandes "Start" zählt und der Zählinhalt der in аіезег Zeit aufgetretenen Dosi3 entspricht·The invention solves the problem of eliminating the disadvantages listed in the known technical solutions unrestricted thereby, that the output voltage of an input side working with a resistance electrometer amplifier is converted by a voltage-frequency converter into pulses, so that their frequency corresponds to the dose rate and that the pulses are evaluated by two pulse counters. The control input of the gate circuit and the zero input of the first pulse counter are cyclically controlled by a clock that the count content corresponds to the dose rate. The control input of the gate circuit and the zero input of the second pulse counter are controlled by a control stage, so that the second pulse counter during the operating state "Start" counts and the count of the occurred in аіезег time Dosi3 ·
Die Informationseingänge einer mit einem Speicher arbeitenden digitalen Anzeige sind wahlweise an die Informationsausgänge eines der beiden Impulszähler angeschlossen. Die Informationseingabe in den Speicher erfolgt jeweils· durch den Taktgeber,The information inputs of a digital display operating on a memory are optionally connected to the information outputs of one of the two pulse counters. The information input into the memory takes place in each case by the clock,
wenn dieser die Torschaltung des für die Messung der Dosisleistung bestimmten Impulszählers sperrt.if it blocks the gate switching of the pulse counter intended for measuring the dose rate.
Die Merlanale der Erfindung bestehen darin, daß erfindungsgemäß der Ausgang des Elektrometerverstärkers mit dem Eingang eines Spannungs-Frequenz-Wandlers und der Ausgang desselben über je eine Torschaltung mit den Zähleingängen von zwei Impuls zählern verbunden sind.The merlanals of the invention are that, according to the invention, the output of the electrometer amplifier to the input of a voltage-frequency converter and the output thereof via a respective gate circuit with the counting inputs of two pulse counters are connected.
Der Steuereingang der Torschaltung des ersten Impulszählers sowie dessen Nullstelleingang sind an den Ausgang eines Taktgebers, der Steuereingang der Torschaltung des zweiten Impulszählers sowie dessen Nullstelleingang an den Ausgang einer Steuerstufe angeschlossen. Die Steuerstufe läßt sich in die Betriebszustände "Start" und "Stop" schalten. Eine Schaltvorrichtung verbindet wahlweise die Informationseingänge des zu einer digitalen Anzeige gehörenden Speichers mit den Informationsausgängen eines der beiden Impulszähler. Der Steuereingang des Speichers ist mit dem Ausgang des Taktgebers verbunden.The control input of the gate of the first pulse counter and its zero input are connected to the output of a clock, the control input of the gate of the second pulse counter and the zero input to the output of a control stage. The control stage can be switched to the operating states "Start" and "Stop". A switching device selectively connects the information inputs of the memory belonging to a digital display to the information outputs of one of the two pulse counters. The control input of the memory is connected to the output of the clock.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispie1 sowie an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. Der Elektrometerverstärker 1 arbeitet im Eingang mit einem Höchstohmwiderstand über dem der lonisationsstrom der als Strahlungsdetektor verwendeten Kammer einen der Dosisleistung proportionalen Spannungsabfall erzeugt. Die Ausgangsspannung des Elektrometerverstärkers 1 ist auf den Eingang des Spannungs-Frequenz-Wandlers 2 geführt.The invention will be explained below with reference to an Ausführungsbeispie1 and with reference to a drawing. The electrometer amplifier 1 operates in the input with a Höchstohmwiderstand over which the ionization of the chamber used as a radiation detector generates a dose rate proportional to the voltage drop. The output voltage of the electrometer amplifier 1 is fed to the input of the voltage-frequency converter 2.
Verstärkung und Umsetzungsfaktor sind so gewählt, daß eine Dosisleistung von DL = 1 mA/kg = 1000 μΑ/kg eine Impulsfolgefrequenz f = 1000 Imp./s erzeugt.Amplification and conversion factor are chosen so that a dose rate of DL = 1 mA / kg = 1000 μΑ / kg generates a pulse repetition frequency f = 1000 Imp./s.
Der Ausgang des Spannungs-Prequenz-Wandlers 2 ist über die Torschaltung 3 bzw. 4 mit dem Zähleingang des Impulszählers bzw. 6 verbunden.The output of the voltage-to-frequency converter 2 is connected via the gate circuit 3 or 4 to the counting input of the pulse counter or 6.
Der Taktgeber 7 liefert positive Impulse von 10 μβ Breite und 1 s Impulsabstand. Diese Impulse sind auf den Steuereingang der Torschaltung 3 und den Nullstelleingang des Impulszählers 5 geführt. Die Torschaltung 3 ist nur dann gesperrt, solange der positive Taktimpuls anliegt. Die negative Flanke diesesThe clock 7 delivers positive pulses of 10 μβ width and 1 s pulse interval. These pulses are passed to the control input of the gate circuit 3 and the zero input of the pulse counter 5. The gate circuit 3 is only blocked as long as the positive clock pulse is present. The negative edge of this
~~ 4~~ 4
Impulses bewirkt für die Dauer von etwa 1 μ8 die Nullstellung des Impulszählera 5· Nach der Nullstellung erhält somit der Impulszähler 5 über eine Zeit von 1 s abzüglich 10 \лз und 1 μ die Ausgangsimpulse des Spannungs-Frequenz-Wandlers 2. Dieser Vorgang verläuft zyklisch, wobei der Zählinhalt bei einer Dosisleistung von z. B· 1000 μΑ/kg = 1000 Imp./s χ (1 s - 11 μβ) - 1000 Impulse beträgt und somit der Dosisleistung entspricht.After zeroing, the pulse counter 5 thus receives the output pulses of the voltage-to-frequency converter 2 over a time of 1 s minus 10 l and 1 μ. This process proceeds cyclically , wherein the count content at a dose rate of z. B · 1000 μΑ / kg = 1000 pulses / s χ (1 s - 11 μβ) - 1000 pulses and thus corresponds to the dose rate.
Die Steuerstufe 8 besitzt die beiden Zustände "Start" und "Stop".The control stage 8 has the two states "Start" and "Stop".
Ihr Ausgang ist mit dem Steuereingang der Torschaltung 4 und dem Nullstelleingang des Impulszählers 6 verbunden. Im Zustand "Stop" liefert sie ein positives Signal, daß eine Sperrung der Torschaltung 4 bewirkt. Im Zustand "Start" wird daraus ein O-Signal, das die Torschaltung 4 öffnet. Der beim Übergang von "Stop" auf "Start" entstehende negative Spannungssprung bewirkt für die Dauer von etwa 1 μο die Nullstellung des Impulszählers 6.Its output is connected to the control input of the gate 4 and the zero input of the pulse counter 6. In the state "Stop" it provides a positive signal that causes a blocking of the gate 4. In the "Start" state, this becomes an O signal which opens the gate 4. The negative voltage jump occurring during the transition from "Stop" to "Start" causes the zeroing of the pulse counter 6 for a period of approximately 1 μο.
Bleibt der Zustand "Start" a. B. 5 s lang bestehen, beträgt der Zahlinhalt des Impulszählers 6 bei einer Dosisleistung von 1000 μΑ/kg = 1000 Impulse/s χ 5 s = 5000 Impulse. Das entspricht der während dieser Zeit vorhandenen Dosis von DL χ t = 1000 μΑ/kg χ 5 s = 5000 μΑΒ/kg. Somit ist also die gleichzeitige Ermittlung der Dosis und Dosisleistung möglich.If the state "Start" remains a. B. exist for 5 s, the number content of the pulse counter 6 at a dose rate of 1000 μΑ / kg = 1000 pulses / s χ 5 s = 5000 pulses. This corresponds to the dose of DL χ t = 1000 μΑ / kg χ 5 s = 5000 μΑΒ / kg during this time. Thus, the simultaneous determination of the dose and dose rate is possible.
Die Informationseingänge der digitalen Anzeige 9 sind mit den Informationsausgängen des Speichers 10 verbunden. Über den Schalter 11 lassen sich wahlweise die Informationsausgänge des Impulszählers 5 oder 6 mit den Informationseingängen des Speichers 10 verbinden· Der Steuereingang des Speichers 10 ist an den Ausgang des Taktgebers 7 angeschlossen.The information inputs of the digital display 9 are connected to the information outputs of the memory 10. Optionally, the information outputs of the pulse counter 5 or 6 can be connected to the information inputs of the memory 10 via the switch 11. The control input of the memory 10 is connected to the output of the clock generator 7.
Die Informationseingabe in den Speicher 10 erfolgt innerhalb von 1 μ8, wenn der Taktgeber 7 den positiven Impuls abgibt, der gleichzeitig die Torschaltung 3 sperrt.The information input to the memory 10 is within 1 μ8, when the clock 7 outputs the positive pulse, which simultaneously blocks the gate circuit 3.
Bei der Anzeige der Dosis erfolgt somit die fJeßwerteingabe auch zyklisch im Abstand von jeweils 1s.When the dose is displayed, the fJeßwerteingabe also takes place cyclically at intervals of 1s.
Eine gleichzeitige Anzeige von Dosis und Dosisleistung ist prinzipiell auch möglich. Hierzu werden jedoch die Informa-A simultaneous display of dose and dose rate is also possible in principle. However, for this purpose the information
tionsausgänge der beiden Impulszähler 5> 6 jeweils an einen separaten Speicher mit digitaler Anzeige angeschlossen. Der Schalter 11 entfällt in diesem Fall.tion outputs of the two pulse counter 5> 6 each connected to a separate memory with digital display. The switch 11 is omitted in this case.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22565880A DD155021A1 (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF THE DOSE AND DOSE PERFORMANCE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD22565880A DD155021A1 (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF THE DOSE AND DOSE PERFORMANCE |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD155021A1 true DD155021A1 (en) | 1982-05-05 |
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Family Applications (1)
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| DD22565880A DD155021A1 (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF THE DOSE AND DOSE PERFORMANCE |
Country Status (1)
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|---|---|
| DD (1) | DD155021A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4769547A (en) * | 1987-01-27 | 1988-09-06 | Medrad, Inc. | Personal dosimeter having a volume of gas atop an integrated circuit |
-
1980
- 1980-12-03 DD DD22565880A patent/DD155021A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4769547A (en) * | 1987-01-27 | 1988-09-06 | Medrad, Inc. | Personal dosimeter having a volume of gas atop an integrated circuit |
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