DE1098629B

DE1098629B - Radiation measuring device with Geiger-Mueller counter tube, single pulse amplifier and pulse density meter

Info

Publication number: DE1098629B
Application number: DEV14405A
Authority: DE
Inventors: Reiner Galle
Original assignee: Vakutronik VEB
Current assignee: Vakutronik VEB
Priority date: 1958-05-19
Filing date: 1958-05-19
Publication date: 1961-02-02

Description

Strahlunsmeßgerät mit Geiger-Müller-Zählrohr, Einzelimpulsverstärker und Impulsdichtemesser Die Erfindung betrifft ein Strahlungsmeßgerät mit Geiger-Müller-Zählrohr, Einzelimpulsverstärker und Impulsdichtemesser mit Verhinderung der Zeigerumkehr eines Anzeigeinstrumentes bei Einfall einer den Meßbereich übersteigenden Strahlenintensität. Radiation measuring device with Geiger-Müller counter tube, single pulse amplifier and pulse density meter The invention relates to a radiation meter with a Geiger-Müller counter tube, Single pulse amplifier and pulse density meter with prevention of pointer reversal of a display instrument in the event of a radiation intensity exceeding the measuring range.

Es ist allgemein bekannt, daß bei Einwirkung von extrem hohen Intensitäten radioaktiver Strahlung auf Geiger-Müller-Zählrohre die Anzeige am Meßinstrument eines Impulsdichtemessers gegen Null zurückgehen kann. Dabei tritt dieser Rückgang der Anzeige um so mehr in Erscheinung, je mehr die Strahlungsintensität anwächst und für Bedienungspersonal und die Umgebung gefahrbringend wird. Diese Erscheinung beruht auf der Tatsache, daß Geiger-Müller-Zählrohre in Verbindung mit einem Zählrohrkreis eine endliche Erholungszeit besitzen. Großen Einfluß auf den Spitzenwert der Impulsspannung, d. h. die Steuerspannung, die zur Anzeige benutzt wird, hat die Kapazität des Zählrohrkreises und hier vor allen Dingen das in verschiedenen Fällen unumgängliche Zähl rohrkabel. It is well known that when exposed to extremely high intensities radioactive radiation on Geiger-Müller counter tubes, the display on the measuring instrument of a pulse density meter can go back to zero. This is when this decline occurs The more the radiation intensity increases, the more it appears in the display and becomes dangerous for operating personnel and the environment. This appearance is based on the fact that Geiger-Müller counter tubes in connection with a counter tube circle have a finite recovery time. Great influence on the peak value of the pulse voltage, d. H. the control voltage used for the display has the capacity of the counter tube circuit and here above all the metering tube cable, which is indispensable in various cases.

Ein sicheres Anzeigen sehr hoher Dosisleistung war bisher nur mit Geräten möglich, die entweder mit Strommessung arbeiten, z. B. Geräte mit Ionisationskammer, oder Geräten mit Zählrohren und Strommessung. Ionisationskammern sind dabei verhältnismäßig unempfindlich oder erfordern verhältnismäßig große Kammervolumen. Zählrohrstrommessungen andererseits bringen eine Vielzahl von Schwierigkeiten mit sich, die in zeitlicher und temperaturmäßiger Inkonstanz der Betriebsdaten mehrerer verwendeter Bauelemente liegen. Häufig sind noch Gleichstromverstärker erforderlich, die ebenfalls eine Reihe von Nachteilen aufweisen. A reliable display of very high dose rates was previously only possible with Devices that either work with current measurement, e.g. B. Devices with ionization chambers, or devices with counter tubes and current measurement. Ionization chambers are proportionate insensitive or require relatively large chamber volumes. Counter tube current measurements on the other hand, bring a multitude of difficulties with them, which in time and temperature inconsistency of the operating data of several components used lie. Often DC amplifiers are also required, which also have a Have a number of disadvantages.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch umgangen bzw. abgestellt, daß die an einem im Stromkreis des Zählrohres angeordneten RC-Glied abfallende Gleichspannung eine Schaltungsanordnung beeinflußt, die bei Einfall einer den Meßbereich weit übersteigenden Strahlungsintensität die Zeigerumkehr des Anzeigeinstrumentes verhindert und seinen Endausschlag aufrechterhält sowie die erfolgte Übersteuerung kenntlich macht. Dabei beeinflußt die an dem RC-Glied abfallende Spannung einen Glimmlampenkippkreis. dessen Kippimpulse dem ohnehin vorhandenen Einzelimpulsverstärker zugeführt werden. Die Schaltungselemente des Kippkreises sind dabei so bemessen, daß der erst wirksam wird, wenn die einfallende Strahlungsintensität den Meßbereich des Anzeigeinstrumentes übersteigt. Die Kippimpulse, die somit ein Pseudosignal darstellen, können unter anderem auch akustisch wahrnehmbar gemacht werden. According to the invention, these disadvantages are circumvented or eliminated by that the falling DC voltage at an RC element arranged in the circuit of the counter tube influences a circuit arrangement which, upon the incidence of a measuring range far exceeding Radiation intensity prevents the pointer reversal of the indicating instrument and his Maintains the final deflection and indicates the override that has occurred. Included the voltage drop across the RC element influences a glow lamp breakover circuit. whose Tilting pulses are fed to the already existing single pulse amplifier. the Circuit elements of the breakover circuit are dimensioned so that the first effective when the incident radiation intensity exceeds the measuring range of the display instrument exceeds. The toggle pulses, which thus represent a pseudo signal, can under can also be made acoustically perceptible.

Mittels der erfindungsgemäßen Schaltung wird nun also auch imFalle derEinwirkung extrem hoherStrah- lenintensitäten auf ein Geiger-Müller-Zählrohr trotz der an sich zurückgehendenAnzeige das Meßinstrument weiterhin auf einem den Meßbereich übersteigenden Wert gehalten, die über die Dimensionierung des Kippkreises und des Spannungsabfalles am RC-Glied einstellbar ist. The circuit according to the invention is now also used in the event the effect of extremely high len intensities on a Geiger-Müller counter tube despite the decreasing display, the measuring instrument continues on one of the measuring range exceeding value held, which is about the dimensioning of the tilting circle and the Voltage drop is adjustable on the RC element.

Die Erfindung ist an Hand der Abb. 1 und 2 an der Schaltung näher erläutert: Prinzipiell besteht die Schaltung nach Abb. 1 aus einem von dem Zählrohrstrom durchflossenen RC-Glied und einem durch den Spannungsabfall an diesem steuerbaren Glimmlampenkippgenerator, dem Impulse geeigneter Form entnommen und in die Impulsverstärkerstufe eingekoppelt werden. Die Ansprechwelle bzw. The invention is closer to the circuit with reference to FIGS. 1 and 2 explained: In principle, the circuit according to Fig. 1 consists of one of the counter tube current through which the RC element flows and one that can be controlled by the voltage drop across it Glow lamp tilt generator, taken from the pulses in a suitable form and fed into the pulse amplifier stage are coupled. The response wave or

-empfindlichkeit ist mittels eines Potentiometers 7 und der Bemessung der Widerstände 6, 1t, Glimmlampe 8 sowie Kondensator 9 auf die entsprechende Kippfrequenz (des Pseudosignals) einstellbar.-sensitivity is by means of a potentiometer 7 and the dimensioning the resistors 6, 1t, neon lamp 8 and capacitor 9 to the appropriate frequency (of the pseudo signal) adjustable.

Werden im Zählrohr 1, das über dem Zählrohrarbeitswiderstand 2 an die Zählrohrspannungsquelle 3 angeschlossen ist, infolge Einwirkung nur geringer Strahlungsintensitäten Ionisationsströme ausgelöst, so wird nur das in bekannter Weise über dem Widerstand 2 entstehende Signal der Verstärkerstufe mit Röhre 15 über den Kondensator 13 zugeführt und in der eigentlichen Anzeigeschaltung 16 registriert. Die am Potentiometer 7 abgegriffene Spannung der Spannungsquelle 14 liegt hierbei unterhalb der Zündspannung der Kippglimmlampe 8. Eine Erhöhung der Impulsdichte im Zählrohr durch Erhöhung der Strahlungsintensität hat einen Anstieg des mittleren Zählrohrstromes und damit einen Anstieg der Spannung über dem RC-Glied zur Folge, das aus Widerstand 5 und Kondensator 4 besteht. Der Kondensator kann durch die Schaltungskapazität gebildet sein. Überschreitet die Summe aus dieser Spannung und der am Potentiometer 7 eingestellten die Zündspannung der Glimmlampe 8, so zündet diese. Der auf eben genannten Spannungswert aufgeladene Kondensator 9 entlädt sich über die Serienschaltung aus Widerstand 11 und Glimmlampe 8. Über dem Widerstand 11 entsteht hierbei ein Spannungsimpuls mit einer relativ steilen Front und der Polarität der Zählrohrimpulse. Dieser Impuls wird über den Kondensator 10 gleichfalls dem Gitter der Röhre 15 mit Ableitwiderstand 12 des Zählrohrimpulsverstärkers der Anzeigeschaltung direkt zugeführt. Dieses Pseudosignal ersetzt im Extremfalle, also bei den Anzeigebereich übersteigenden Strahlenintensitäten, den regulären Zählrohrimpuls. Are in counter tube 1 that is above counter tube work resistance 2 the counter tube voltage source 3 is connected, only less due to the effect Radiation intensities triggered ionization currents, so only that is known Signal of the amplifier stage with tube 15 generated via resistor 2 fed via the capacitor 13 and registered in the actual display circuit 16. The voltage of the voltage source 14 tapped at the potentiometer 7 is present here below the ignition voltage of the glow lamp 8. An increase in the pulse density in the counter tube by increasing the radiation intensity has an increase in the mean The counter tube current and thus an increase in the voltage across the RC element, which consists of resistor 5 and capacitor 4. The capacitor can by the circuit capacitance be formed. Exceeds the sum of this voltage and the ignition voltage of the glow lamp 8 set on the potentiometer 7 ignites these. The capacitor 9 charged to the voltage value just mentioned discharges Via the series connection of resistor 11 and glow lamp 8. Via the resistor 11 a voltage pulse with a relatively steep front and the Polarity of the counter tube pulses. This pulse is also generated via the capacitor 10 the grid of the tube 15 with bleeder resistor 12 of the counter tube pulse amplifier Display circuit supplied directly. In extreme cases, this pseudo signal replaces, that is in the case of radiation intensities exceeding the display area, the regular counter tube pulse.

Die Einstellung des Pseudosignals ist dann richtig, wenn die Kippfrequenz einen Ausschlag am Anzeigeinstrument bei einem in Sättigung betriebenen, also extrem stark bestrahlten Zählrohr ergibt, der über der dem Meßbereichswert entsprechenden Impuls dichte liegt. Ebenso ist gegebenenfalls auch das Aufleuchten der Glimmlampe zu erkennen oder das Pseudosignal in an sichbekannterWeise akustisch hörbar zu machen. The setting of the pseudo signal is correct if the toggle frequency a rash on the display instrument when operated in saturation, i.e. extreme heavily irradiated counter tube results, the one above that corresponding to the measuring range value Momentum density lies. Likewise, if necessary, the glow lamp lights up to recognize or to make the pseudo signal acoustically audible in a manner known per se.

Dabei ergeben die Kippschwingungen einen Ton, dagegen die statistisch verteilt einlangenden bzw. ausgelösten Zählrohrimpulse das bekannte Rauschen. The tilting vibrations produce a tone, while the statistical ones distributes incoming or triggered counter tube pulses the known noise.

Zur Entdämpfung des Verstärkereingangs kann auch eine Koppeldiode 17 verwendet werden, wodurch zusätzlich der Gitterableitwiderstand 18 nötig wird, wie dies Abb. 2 zu entnehmen ist. Die Schaltung ist vor allen Dingen für tragbare batteriebetriebene Strathlungsmeßgeräte bestimmt und mit Vorteil einsetzbar. A coupling diode can also be used to de-attenuate the amplifier input 17 can be used, whereby the grid leakage resistor 18 is also required, as can be seen in Fig. 2. The circuit is mainly for portable battery-operated radiation measuring devices determined and usable with advantage.

Mit Hilfe der beschriebenen Schaltung für ein Strahlenmeßgerät ist die sichere Erkennung von extrem hohen Dosisleistungen (Intensitäten) radioaktiver Strahlung auch durch Impulsdichtemesser mit Geiger- Müller-Zählrohr möglich, die mit Einzelimpulsverstärkung arbeiten. Die Schaltung dient dabei vornehmlich der Sicherung von Bedienungspersonal gegen Strahlungsschäden. With the help of the circuit described for a radiation meter the reliable detection of extremely high dose rates (intensities) of radioactive Radiation also through pulse density meter with Geiger Müller counter tube possible that work with single pulse amplification. The circuit is primarily used for Securing operating personnel against radiation damage.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Radiation measuring device with Geiger-Müller counter tube, Single pulse amplifier and pulse density meter, characterized in that the an a falling DC voltage arranged in the circuit of the counter tube influences a circuit arrangement which, upon the incidence of a measuring range far exceeding Radiation intensity prevents the pointer reversal of the indicating instrument and its Maintains full deflection, as well as shows the override that has occurred.

2. Radiation measuring device according to claim 1, characterized in that the voltage drop across the RC element affects a glow lamp breakover circuit, whose Tilting pulses are fed to the single pulse amplifier, this tilting circuit is dimensioned so that it only becomes effective when the incident radiation intensity exceeds the measuring range of the display instrument.

3. Radiation measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that that means are provided that the activation of the glow lamp tilt circuit acoustically Show.

4. Radiation measuring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the frequency of the breakover circuit by fixed circuit elements (6, 8, 9 and 11) and a control element (7) is determined.

5. Radiation measuring device according to claim 4, characterized in that the tilting circle is adjustable so that its frequency is the full scale of the Instruments (16) gives little overriding value.