DE1082678B

DE1082678B - A display device equipped with a Geiger-Mueller counter in a system that uses the radiation of a high-frequency transmitter to simulate the propagation ratios of radioactive radiation triggered by an atomic explosion

Info

Publication number: DE1082678B
Application number: DET17241A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Hasselbeck
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1959-09-19
Filing date: 1959-09-19
Publication date: 1960-06-02

Description

Mit einem Geiger-Müller-Zähler ausgestattetes Anzeigegerät bei einem die Strahlung eines Ho chfrequenzsenders ausnutzenden System zur Nachbildung der Ausbreitungsverhältnisse einer durch eine Atomexplosion ausgelösten radioaktiven Strahlung Mit der zunehmenden Verbreitung der Atomtechnik in der zivilen und militärischen Anwendung wächst auch die Wahrscheinlichkeit einer ungewollten oder vom Gegner ausgelösten Atomexplosion, die gefahrvolle Ausmaße hat. Es ist daher verständlich, daß sich sowohl zivile als' auch militärische Stellen für einen solchen Fall vorbereiten. Es werden Hilfsmannschaften für einen solchen Katastrophenfall ausgebildet. Display device equipped with a Geiger-Müller counter for one the radiation of a high frequency transmitter exploiting system to simulate the Propagation ratios of a radioactive one triggered by an atomic explosion Radiation With the increasing spread of atomic technology in the civil and military Application also increases the likelihood of being unwanted or triggered by the opponent Atomic explosion of dangerous proportions. It is therefore understandable that prepare both civilian and military agencies for such an eventuality. Aid teams are trained for such a disaster.

Eine derartige Ausbildung stößt jedoch auf die Schwierigkeit, daß es für Übungszwecke nicht möglich ist, Atomexplosionen auszulösen. Diese würden in besiedelten Gebieten eine Verseuchung verursachen und zu einer Gefährdung der Bevölkerung und schließlich zu einer Lähmung des ganzen Lebens führen. However, such a training encounters the difficulty that it is not possible for training purposes to cause atomic explosions. These would cause contamination in populated areas and endanger the Population and ultimately lead to a life-long paralysis.

Man ist daher gezwungen, bei der Ausbildung von Hilfsmannschaften solche Explosionen durch andere ungefährliche Mittel zu simulieren. Jede Ausbildung einer Rettungsmannschaft beginnt damit, daß diese den Umgang mit Strahlungsmeßgeräten Iernt. Der Einsatz von Meßgeräten ist nämlich die einzige Möglichkeit, eine quantitative Vorstellung über die Größe der durch die Explosion bewirkten Radioaktivität und damit der vorliegenden Gefahr zu gewinnen. Damit ergibt sich das Problem, die Strahlungsanzeiger - meist Dosisleistungsmesser - zum Ansprechen zu bringen, ohne eine wirkliche Explosion ausgelöst zu haben. One is therefore forced to train auxiliary teams simulate such explosions by other safe means. Any training a rescue team begins by making them use radiation meters Learns. The use of measuring devices is the only way to achieve a quantitative Imagine the magnitude of the radioactivity caused by the explosion and thus the risk at hand to gain. This gives rise to the problem, the radiation indicators - mostly dose rate meters - to respond without a real explosion to have triggered.

Es ist üblich geworden, hierfür die Strahlung eines Senders zu benutzen. Er arbeitet meist im Bereich tiltrakurzer Wellen. In diesem Fall ist es nämlich verhältnismäßig einfach möglich, eine Richtantenne bei der Abstrahlung zu benutzen, so daß das Feldstärkediagramm oder - was dasselbe ist - die Zonen gleicher Feldstärke etwa den Zonen gleicher Radioaktivität nach einer Atomexplosion entsprechen. Denn wohl immer hat die Luftströmung die aktiven Teilchen zu einer keulenförmigen Ausbreitung in einer Richtung veranlaßt. Dies ist in Fig. 1 dargestellt. S ist der Senderstandort. Die Aktivität ist um so größer, je mehr man sich dem Zentrum der Explosion nähert. It has become common to use radiation from a transmitter for this purpose. He mostly works in the field of tiltra short waves. In this case it is relatively easy to use a directional antenna for radiation, so that the field strength diagram or - which is the same - the zones of equal field strength correspond roughly to the zones of the same radioactivity after a nuclear explosion. Because The air flow probably always has the active particles in a club-shaped spread caused in one direction. This is shown in FIG. 1. S is the transmitter location. The closer you get to the center of the explosion, the greater the activity.

Ein gleiches Verhalten zeigt die Feldstärke, sobald man sich dem Sender nähert. Daher ist die Feldstärke eine Größe mit passender Abhängigkeit vom jeweiligen Beobachtungsort. Sie kann benutzt werden, um einen Instrumentenausschlag zu erzeugen. Die Technik hierfür ist bekannt. Sie wird in jedem Feldstärkemeßgerät angewendet. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß ultrakurze Wellen durch Gebäude, Waldstücke u. ä. etwas abgeschirmt werden. Ganz ähnlich wird sich nämlich die Ausbreitung radioaktiver Teilchen verhalten, wenn diese durch Wind von einem Zentrum aus verweht werden. Man kann dem Sender noch Knackgeräusche aufmodulieren, die etwa den statistischen Geräuschen entsprechen, die beim Abhören eines durch die Ionenlawinen ausgelösten Geiger-Müller-Zählrohres entstehen. Sie können dann am Empfängerausgang abgehört werden.The field strength shows the same behavior as soon as you look at the transmitter approaching. Therefore, the field strength is a variable with a suitable dependence on the respective Observation site. It can be used to generate an instrument deflection. The technique for doing this is known. It is used in every field strength meter. It proves to be advantageous that ultrashort waves through buildings, wooded areas and the like should be shielded somewhat. The spread becomes more radioactive in a very similar way Particles behave when they are blown away by wind from a center. You can modulate cracking noises on the transmitter, such as the statistical Corresponding to noises that are triggered by the ion avalanches while listening to a sound Geiger-Müller counter tube. You can then be monitored at the receiver output will.

Ein Nachteil des geschilderten Verfahrens besteht darin, daß es nur mit großem technischem Aufwand möglich ist, die Zahl der am Empfängerausgang hörbaren Impulse proportional zur Feldstärke zu machen. A disadvantage of the method described is that it only with great technical effort is possible, the number of audible at the receiver output To make pulses proportional to the field strength.

Wenn man diesen Aufwand nicht treibt, verliert man aber das Charakteristikum eines Geiger-Müller-Zählers, daß er bei Auftreten einer den Nulleffekt übersteigenden Aktivität mit einer statistischen Impuls folgte akustisch warnt, wobei die Zahl der in der Zeiteinheit anfallenden Impulse ein direktes Maß für die Dosisleistung ist und es sich erübrigt, ständig das Anzeigeinstrument zu beobachten.If you don't make this effort, you lose the characteristic of a Geiger-Müller counter that it would, if a zero effect occurs Activity followed by a statistical impulse audible warnings, with the number of the impulses occurring in the time unit is a direct measure of the dose rate and there is no need to constantly watch the display instrument.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß das Anzeigegerät als Feldstärkemeßgerät ausgebildet ist, dessen bewegliches Anzeigeorgan, z. B. Zeiger, ein radioaktives Präparat trägt, und daß zwischen diesem beweglichen Anzeigeorgan und dem Geiger-Müller-Zähler eine Blende mit je nach der Stellung des Anzeigeorgans unterschiedlicher Absorption angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß das Geiger-Müller-Zählrohr eine Strahlungsleistung erhält, die einen vorgegebenen funktionellen Zusammenhang mit der jeweiligen Feldstärke besitzt. Man kann mit völlig harmlosen Aktivitätswerten des bewegten Präparates sehr gefährliche Dosisleistungen vortäuschen. Dabei hat man den Vorteil, daß die Anzeige und die akustischen Eindrücke, die dem Auszubildenden übermittelt werden, echt sind und dem späteren Ernstfall voll entsprechen. According to the invention, this disadvantage is avoided in that the display device is designed as a field strength meter, the movable display member, z. B. Pointer, carries a radioactive preparation, and that between this movable display organ and the Geiger-Müller counter a diaphragm with depending on the position of the display element different absorption is arranged. This ensures that the Geiger-Müller counter tube a radiation power is received that has a predetermined functional relationship with the respective field strength. One can have completely harmless activity values of the moving specimen simulate very dangerous dose rates. This has the advantage that the display and the acoustic impressions that the Are transmitted to trainees, are genuine and fully correspond to the later emergency.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. E ist ein möglichst kleiner, tragbarer UKW-Empfänger. Er kann z. B. im Band von 80 MHz arbeiten und voll transistorisiert sein, wodurch eine entsprechend günstige, räumlich kleine und leichte Stromversorgung gegeben ist. Eine kleine Antenne (Dipol, lineare Antenne oder Ferritrahmen) liefert das dem äußeren Feld entnommene Signal. Am Ausgang des Empfängers befindet sich ein Anzeigeinstrument I. Sein Zeiger Z mit dem Drehpunkt D soll einen der Feldstärke proportionalen Ausschlag liefern. An embodiment of the invention is shown in FIG. E is as small a portable VHF receiver as possible. He can z. B. in the band of 80 MHz work and be fully transistorized, whereby a correspondingly cheap, spatially small and light power supply is given. A small antenna (dipole, linear antenna or ferrite frame) supplies the signal taken from the external field. At the output of the receiver there is a display instrument I. Its pointer Z with the pivot point D should provide a deflection proportional to the field strength.

Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden. This can be achieved in a number of ways.

Im einfachsten Fall wird der unmodulierte Träger des Senders empfangen und nach ausreichender Verstärkung an einer Diode gleichgerichtet. Dann wird der Diodengleichstrom dem Instrument zugeführt. Oder aber man verwendet einen mit einem oder mehreren Tönen amplitudenmodulierten Sender. Solange man im linearen Bereich des Empfängers arbeitet - es ist leicht 1 :100 erreichbar 1 ist die tonfrequente Ausgangsspannung geeignet, dem Anzeigeinstrument I zugeführt zu werden. Es ist in diesem Fall als Wechselstromanzeiger ausgeführt.In the simplest case, the unmodulated carrier of the transmitter is received and rectified after sufficient amplification at a diode. Then the Diode direct current supplied to the instrument. Or you can use one with one or several tones amplitude-modulated transmitter. As long as you are in the linear range of the receiver is working - it is easy to reach 1: 100 1 is the audio frequency Output voltage suitable to be fed to the display instrument I. It is in in this case designed as an alternating current indicator.

Am günstigsten ist es, den Sender in der Frequenz zu modulieren. Auch in diesem Fall können ein oder mehrere Töne als Modulationssignal benutzt werden. It is best to modulate the frequency of the transmitter. In this case, too, one or more tones can be used as the modulation signal.

Der Empfänger ist dann abweichend von der normalen Technik ohne Begrenzer gebaut. Damit geht die Unempfindlichkeit gegen Amplitudenmodulation des Senders zwar verloren. Das ist für den vorliegenden Anwendungszweck jedoch ohne Bedeutung. Andererseits aber erreicht man, daß die tonfrequente Ausgangsspannung proportional der Feldstärke wird, solange der Aussteuer-Bereich des Empfängers nicht überschritten ist. Der Einsatz von Frequenzmodulation hat den Vorteil, die Existenz stehender Wellen die durch Reflexionen an Gebäuden usw. entstehen, dem Auszubildenden nicht zu Bewußtsein zu bringen.The receiver is then deviating from the normal technology without a limiter built. This is the insensitivity to amplitude modulation of the transmitter lost though. However, this is of no importance for the present application. On the other hand, however, one achieves that the audio-frequency output voltage is proportional the field strength is not exceeded as long as the control range of the receiver is not exceeded is. The use of frequency modulation has the advantage of standing Waves caused by reflections on buildings etc., not for the trainee to bring to consciousness.

Die anderen Modulationsverfahren täuschen in einem solchen Interfrequenzfeld rasche Schwankungen der Radioaktivität vor. Solche Schwankungen treten in der Praxis aber niemals auf.The other modulation methods are deceptive in such an inter-frequency field rapid fluctuations in radioactivity. Such fluctuations occur in practice but never on.

Auf dem Zeiger des Anzeigeinstruments I ist an der Stelle ein strahlendes Präparat angebracht. Zweckmäßig ist dies ein strahler. Er kann leicht so abgeschirmt werden, daß keine Strahlung nach außen dringt. Die Halbwertszeit des Präparates sollte groß sein, damit eine Erneuerung des strahlenden Materials während der Lebensdauer des Gerätes überflüssig ist. On the pointer of the indicating instrument I is a radiant one at this point Preparation attached. Appropriately, this is a radiator. He can easily be shielded like that that no radiation penetrates to the outside. The half-life of the drug should be large to allow a renewal of the radiant material during the lifetime of the device is superfluous.

Mit dieser Strahlung wird ein Geiger-Müller-Zählrohr GM, das sich unmittelbar beim Präparat befindet, zum Ansprechen gebracht. Die das Zählrohr treffende Intensität wird zuvor durch Zwischenschalten einer Blende B geschwächt. Die Schwächung ist vom Zeigerausschlag abhängig. Dies wird z., B. durch unterschiedliche Dicke der Blende erreicht, wie in Abb. 2 dargestellt. Genau dasselbe kann natürlich durch eine Blende mit unterschiedlicher Öffnung erreicht werden. With this radiation a Geiger-Müller counter tube GM, which located directly next to the preparation, made to respond. The one that hits the counter tube intensity is weakened beforehand by inserting a diaphragm B. The weakening is depends on the pointer deflection. This is, for example, due to the different thickness of the Aperture reached as shown in Fig. 2. Of course, the same thing can happen a diaphragm with a different opening can be achieved.

Die Blende deckt dann je nach Zeigerstellung einen mehr oder minder großen Teil des strahlenden Materials ab.The cover then covers one more or less depending on the pointer position large part of the radiating material.

Vom Zählrohr GM führt ein Kabel K zu der eigentlichen Auswerteeinrichtung. Diese ist von den Dosisleistungsmessern her bekannt und braucht nicht beschrieben zu werden. Am Kopfhörerausgang dieses Dosisleistungsmessers und an seinem Anzeigeinstrument ergeben sich Signale, die allein von der Feldstärke am jeweiligen Standort des Beobachters abhängen. Bei geeigneter Ausbildung des Feldstärkediagramms ergibt sich somit eine echt wirkende Nachahmung des radioaktiven Strahlungsfeldes einer Atomexplosion. A cable K leads from the counter tube GM to the actual evaluation device. This is known from the dose rate meters and does not need to be described to become. At the headphone output of this dose rate meter and on its display instrument results in signals that depend solely on the field strength at the respective location of the observer depend. With a suitable design of the field strength diagram, a Real-looking imitation of the radioactive radiation field of a nuclear explosion.

PATENTANSPROCHE: 1. Mit einem Geiger-Müller-Zähler ausgestattetes Anzeigegerät bei einem die Strahlung eines Hochfrequenzsenders ausnutzenden System zur Nachbildung der Ausbreitungsverhältnisse einer durch eine Atomexplosion ausgelösten radioaktiven Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät als Feldstärkemeßgerät ausgebildet ist, dessen bewegliches Anzeigeorgan, z. B. Zeiger, ein radioaktives Präparat trägt, und daß zwischen diesem beweglichen Anzeigeorgan und dem Geiger-Müller-Zähler eine Blende mit je nach der Stellung des Anzeigeorgans unterschiedlicher Absorption angeordnet ist. PATENT CLAIM: 1. Equipped with a Geiger-Müller counter Display device in a system that uses the radiation from a high-frequency transmitter to simulate the propagation conditions of a one triggered by an atomic explosion radioactive radiation, characterized in that the display device is used as a field strength measuring device is formed, the movable display member, for. B. Pointer, a radioactive one Specimen carries, and that between this movable display element and the Geiger-Müller counter a diaphragm with different absorption depending on the position of the indicator is arranged.

Claims

2. Display device according to claim 1, characterized in that a radioactive preparation with a long half-life, preferably a jB emitter, is used is.

3. Display device according to claim 1 and 2, characterized in that the radioactive preparation is shielded so that no radiation to the outside penetrates.

4. Display device according to claim 1 to 3, characterized in that the diaphragm has such different thickness that its radiation absorption decreases with increasing pointer deflection.

5. Display device according to claim 1 to 3, characterized in that the diaphragm is provided with an opening designed in such a way that with growing Pointer deflection of the opening cross-section for the specimen radiation increased.

6. Application of the display device according to claim 1 to 5 in a frequency-modulated, to simulate the radioactive radiation field in an atomic explosion Broadcast system.