DE1122640B - Schaltungsanordnung fuer mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstaerker ausgestattete Strahlungsmesseinrichtungen - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstaerker ausgestattete Strahlungsmesseinrichtungen

Info

Publication number
DE1122640B
DE1122640B DEU5753A DEU0005753A DE1122640B DE 1122640 B DE1122640 B DE 1122640B DE U5753 A DEU5753 A DE U5753A DE U0005753 A DEU0005753 A DE U0005753A DE 1122640 B DE1122640 B DE 1122640B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
amplifier
input
circuit arrangement
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEU5753A
Other languages
English (en)
Inventor
David Robinson Cockbaine
James Finston Hogg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UK Atomic Energy Authority filed Critical UK Atomic Energy Authority
Publication of DE1122640B publication Critical patent/DE1122640B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/185Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung für mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstärker ausgestattete Strahlungsmeßeinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf Strahlungsmeßeinrichtungen, die eine Ionisationskammer und einen direkt gekoppelten Gleichstromverstärker aufweisen, welche den Strom messen, der in der Kammer durch die ionisierende Strahlung erzeugt wird.
  • Eine Verwendungsmöglichkeit einer solchen Einrichtung liegt im Messen des in einem Kernreaktor vorhandenen Neutronenflusses, der ein Maß für die Leistung ist. Als Sicherheitsmaßnahme ist es üblich, die Anordnung so zu treffen, daß die abgegebene Leistung bzw. der Ausgang eines oder mehrerer Verstärker einen Stromkreis betätigt, der den Reaktor automatisch absperrt oder abschaltet, wenn die Verstärkerleistung einen voreingestellten Wert übersteigt, der einem Leistungsniveau bzw. einer Leistung entspricht, welches bzw. welche vom Reaktor nicht überstiegen werden darf. Um ferner sicherzustellen, daß ein Versagen der Einrichtung selbst die Verhinderung des Abschaltens des Reaktors unter solchen Umständen zur Folge hat, wird die Einrichtung soweit wie möglich »versagungssicher« gemacht, d. h. das Versagen der Einrichtung bewirkt selbst das Absperren oder Abschalten des Reaktors.
  • Ein Beispiel für einen direkt gekoppelten »versagungssicheren« Verstärker wurde an Hand von Fig. 9 der Abhandlung434, die von den Herren R. J. Cox, A. B. Gillespie und W. Abson während der Konferenz für friedliche Nutzung der Atomenergie 1955 vorgelegt wurde, beschrieben und in den Konferenzberichten veröffentlicht. Dabei bleibt das Problem offen, wie sichergestellt werden kann, daß die Ionisationskammer selbst sich im Betriebszustand befindet und die Polarisierung und Eingangsleitungen zwischen der Kammer und dem Verstärker in Ordnung sind. Andererseits kann man nicht sicher sein, ob ein niedriger oder ein Nullausgang vom Verstärker eine Folge eines niedrigen oder Nullstrahlungsflusses an der Ionisationskammer ist oder ob er infolge eines Fehlers in der Strahlungsmeßeinrichtung entstanden ist, durch den ein dem Neutronenfluß entsprechender Eingangsstrom für den Verstärker nicht geliefert wird. Auch Unterbrechungen der Leitungen zwischen der Ionisationskammer und dem Eingang des Verstärkers und/oder zwischen der Ionisationskammer und der Stromquelle für die Polarisierung sind Fehler, die diese Wirkung haben. Es ist auch denkbar, daß die eine oder andere Elektrode der Ionisationskammer sich aus ihrer Befestigung löst und so eine elektrische Verbindung herstellt. Zweck der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, welche die Gewähr dafür bietet, daß alle derartigen Fehler sofort erkennbar werden.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstärker ausgestattete Strahlungsmeßeinrichtungen für Kernreaktoren oder sonstige eine ionisierende Strahlung aufweisende Anlagen ist dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Wechselspannung, deren Periode klein im Vergleich zur Ansprechzeit des Gleichstromverstärkers ist, der Kammer über deren Polarisierungsgleichspannungsanschluß übermittelt wird, derart, daß ein Bruchteil der Wechselspannung normalerweise an den Eingang des Gleichstromverstärkers über die Zwischenelektrodenkapazität der Kammer gelangt, wobei eine vom Gleichstromverstärker abgeleitete, entsprechend verstärkte Wechselspannung einem nachfolgenden Steuerkreis, z. B. einem Fehleranzeigekreis zugeführt wird, der bei Fehlen der verstärkten Wechselspannung anspricht.
  • Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung, welche ein halbschematisches Stromkreisdiagramm einer bevorzugten Verkörperung der Erfindung wiedergibt, näher erläutert werden.
  • In dieser Zeichnung sind die innere Elektrode 1 und die äußere Elektrode 2 der Ionisationskammer durch koaxialeVerbindungsleitungen 3 und 4 mit dem Gleichstromverstarker der genannten Art, die von Co x und den anderen beschrieben ist, verbunden. Kurz ausgedrückt, weist dieser Verstärker eine Elektrometerröhre V1, die in Kaskade mit einem Paar als kathodengekoppelte Zweiergruppe geschalteten Röhren V2 und V3 (long-tailed pair) und einer Kathodenfolgerendröhre V4 verbunden ist, auf. Der Ausgangsstrom, welcher von einer Anzapfung am Kathodenwiderstand von V4, der aus R13, R14 und R15 in Serienschaltung besteht, abgenommen wird, wird von einem Meßgerät M (100 FA) angezeigt und von einer Anzapfung auf R 14 nach dem unteren Ende des Eingangswiderstandes R1 rückgekoppelt. Diese zweite Anzapfung ist so einstellbar, daß das Meßgerät in Nullstellung zu bringen ist.
  • Die Dioden D 1 und D 2 werden zwischen die Rückkopplungsleitung und Erde und zwischen die Kathode der Röhre V4 und Erde geschaltet, und die Relais RL 1 und RL 2 liegen in den Anodenstromkreisen von V2 und V3. Unter normalen Arbeitsbedingungen sind V2 und V3 beide leitend, und die Kathode von V4 ist positiv in bezug auf Erde. Bei einer positiven Polarisierungsspannung an der Elektrode 2 fällt das Kathodenpotential von V4, wenn der Ionisationsstrom zunimmt. Wenn diese Kathode das Erdpotential erreicht, wird D 1 leitend und sperrt die Rückkopplungsleitung, so daß V2 nichtleitend und RL 1 aberregt wird.
  • Jeder Fehler, der zu einem Abfall des Kathodenpotentials an V4 führt, bewirkt auch die Aberregung von RL 1, während ein Fehler, der eine Zunahme des Kathodenpotentials bewirkt, dazu führt, daß D2 leitend wird, so daß die Rückkopplung wiederum gesperrt, V3 nichtleitend und RL2 aberregt wird. Die Kontakte an RL1 und RL2 sind in Reihe mit einem Reaktor-Absperr- oder Abschaltstromkreis geschaltet, so daß bei Aberregung eines der beiden Relais der Reaktor abgeschaltet wird.
  • Die Zeitkonstante des Gleichstromverstärkers wird bestimmt durch einen Kondensator C1, der mit dem Steuergitter der Röhre V1 und der Kathode von V4 verbunden ist. Die Schirmgitterspeisung für Vl, welche getrennt stabilisiert wird, ist der Einfachheit halber weggelassen.
  • Die Verstärkereinheit enthält ferner einen Oszillator 5, def im Schema als Block dargestellt ist, welcher einen herkömmlichen kathodengekoppelten Triodenoszillator mit abgestimmtem Gitterkreis aufweist, welcher mit 30 kHz schwingt. Dieser Oszillator ist transformatorgekoppelt an ein Potentiometer, von welchem eine einregelbare Wechselspannung mit einer Amplitude von maximal 5 Volt über C7 auf die 600-V-Leitung für die Spannungsversorgung der Ionisationskammer aufgebracht werden kann. Die 600-V-Leitung wird über einen Widerstand R 26 von einer herkömmlichen Spannungsquelle gespeist.
  • Unter normalen Arbeitsbedingungen kann die Zwischenelektrodenkapazität der Ionisationskammer etwa 40 pF und die Kapazität der Verbindungsleitungen3 und 4 je 2000pF betragen. So ist die Wechselspannungsspannung am Gitter von V1 etwa 4°/3eoo der der Elektrode 2 (für C1 = 1000 pF) aufgedrückten Spannung, und die nach der 600-V-Leitung übertragene Wechselspannung wird so eingestellt, daß die Eingangsspannung für V1 etwa 30 mV beträgt. Die Oszillatorspannung wird natürlich gedämpft durch die Kapazität der Verbindungsleitung 4. Die Röhren V1 und V2 des Gleichstromverstärkers werden auch als Wechselspannungsverstärker für die 30-kHz-Spannung gebraucht. Zu diesem Zweck ist ein Widerstand R7 in den Anodenstromkreis von V2 eingeschaltet, und eine negative Rückkopplungsverbindung, die einen Kondensator C3 und einen Widerstand R4 in Reihenschaltung aufweist, liegt zwischen der Anode von V2 und der Kathode von V1, welche einen Widerstand R3 in ihre Zuführung eingeschaltet hat, um eine etwa 330fache Wechselspannungsverstärkung zu stabilisieren. Der Widerstand R5 5 liegt im Nebenschluß zum Kondensator C2, um die Dämpfung durch Streukapazität auf dem Gitter von V2 zu reduzieren. So entsteht ein Wechselspannungssignal von etwa 10V an der Anode V2. Damit das Wechselspannungssignal nicht über V2 hinaus nach V3 übertragen wird, sind die Kathoden von V2 und V3 nach Erde entkoppelt durch einen Kondensator C4. JeglicheTendenz zur Unstabilität wird vermindert durch den Nebenschlußwiderstand R 11 zum Kondensator CS und durch Schaffung einer negativen Wechselspannungsrückkopplung zwischen der Kathode von V4 und dem Gitter von V3 über den Kondensator C9.
  • Das 1 0-V-Wechselspannungssignal von V2 wird über einen Kondensator V5 auf einen sogenannten Dioden-Pumpen-Gleichrichterstromkreis aufgebracht, der die Dioden D3 und D4, den Kondensator C6 und den Widerstand R 19 aufweist. Die durch C6 entwickelte, gleichgerichtete Spannung (10 V), minus einer aus dem zwischen Hochspannung (+250 V) und Erde liegenden Spannungsteiler R 17, R 18 gewonnenen positiven Gitterspannung von 5 V wird auf das Bremsgitter einer Pentode V5 aufgebracht, welche in einen Auslösestromkreis eingeschaltet ist. Die Bremsgitterbasis von V5 ist kurz, bei einer Spannung von etwa - 5 V am Bremsgitter fließt normalerweise kein Anodenstrom. Das Steuergitterpotential wird bestimmt durch ein Potentiometer, welches den Anodenwiderstand R20 und die zwischen Anode und Hochspannung (-105 V) geschalteten Widerstände R23 und R24 aufweist, und der Kathodenstrom fließt zum Schirmgitter, wobei der Strom begrenzt wird durch ein Relais RL3 und einen Widerstand R22, die in den Schirmgitterstromkreis eingeschaltet sind. So wird RL3 normalerweise erregt. Wenn jedoch die negative, vom Wechselspannungssignal abgeleitete Gittervorspannung ausfällt, wird der Anodenstromkreis von V5 leitend, das Steuergitterpotential fällt ab, und RL3 wird aberregt. Die Kontakte des Relais RL3 können mit dem Reaktor-Abschaltstromkreis in Reihenschaltung liegen oder einen separaten Fehler-Anzeigestromkreis betätigen.
  • Die vom Wechselstrom abgeleitete Gittervorspannung wird sehr vermindert oder fällt aus, wenn die Verbindungen zur Polarisierungs- oder Sammelelektrode der Ionisationskammer teilweise oder ganz unterbrochen oder an Erde kurzgeschlossen sind.
  • Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme wird das erdseitige Ende von R17 nicht direkt geerdet, sondern über die äußere Umspinnung oder Ummantelung der Verbindungsleitungen 3 und 4. Die Umspinnung bzw.
  • Ummantelung wird nur am verstärkerseitigen Ende der Verbindungsleitung 3 geerdet. Wenn also die Umspinnung nicht stetig verläuft oder nicht richtig geerdet ist, so wird RL3 aberregt. Der Anodenwiderstand R20 wird an die 600-V-Leitung angeschlossen, statt an die Hochspannung bzw. Anodenspannung, so daß auch ein Fehler in der 600-V-Leitung die Aberregung von RL3 bewirkt.
  • Ein Rückkopplungswiderstand R25 ist zwischen die Kathoden von VS und V1 geschaltet und hat folgende Funktion: Wenn normalerweise mit einem starken Eingangsstrom gearbeitet wird, so daß der Verstärker nahe der Ubersteuerung ist, dann neigt V2 dazu, zu sperren, und die Wechselstromverstärkung von V1 und V2 wird daher trotz der zwischengeschalteten Rückkopplung vermindert. Dies führt zu einer geringeren negativen Gittervorspannung an V5, infolgedessen neigt das Relais RL3 zum Abfall.
  • Wenn die Röhre V5 auslöst, wird der Strom, den sie aufnimmt, reduziert, und die Hochspannung steigt leicht an, wodurch die Verstärkung von V1 und V2 wieder erhöht wird, so daß der Anodenkreis von V5 wieder nichtleitend wird. So neigt das Relais RL3 dazu, nahe dem Ubersteuerungszustand zu klappern. Die Rückkopplungsverbindung zwischen V5 und V1 stellt sicher, daß, wenn die Röhre V5 leitend wird und ihr Kathodenpotential fällt, das Kathodenpotential von V1 auch leicht fällt, so daß eine Reduzierung der Gesamtverstärkung von V1 und V2 verursacht und so die Tendenz des Relais RL3 zu klappern vermieden wird.
  • Die Widerstands- und Kapazitätswerte beim beschriebenen Aussführungsbeispiel sind: R 1 = 109-50 M# je nach Bereich R 15 = 18 kr R 2 = 220 kQ R 16 = 100 k# R 3 = 100 R 17 = 470 kr R 4 = 33 k# R 18 = 10 k# R S = 1,8MQ R19--470k R 6 = 3,3 R 20 = 4,7 M# R 7 = 4,7 kr R 21 = 470 Q R 8 = 5,6 k# R 22 = 15 k# R 9 = 10 k# R 23 = 3,3 MQ R 10 = 47 k# R 24 = 2,2 MQ R 11 = 330 kQ R 25 = 4,7 kQ R 12 = 470 kQ R 26 = 47 kr R 13 = 5 R 27 = 330 kR R 14 = 1 kQ C 1 = 0,001 QaF C 2 = 470 pF C 3=0,5FF C 4 1,0 F C 5 = 470 pF C 6 = 1,0 pF C 7 = 0,01 t*F C 8 = 470 pF C 9 = 0,01 FF C 10 = 0,25 F

Claims (3)

  1. PATENTANSPRUCHE: 1. Schaltungsanordnung für mit lonisationskammer und direkt gekoppelten Gleichstromverstärker ausgestattete Strahlungsmeßeinrichtungen für Kernreaktoren oder sonstige eine ionisierende Strahlung aufweisende Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Wechselspannung, deren Periode klein im Vergleich zur Ansprechzeit des Gleichstromverstärkers ist, der Kammer über deren Polarisierungsgleichspannungsanschluß übermittelt wird, derart, daß ein Bruchteil der Wechselspannung normalerweise an dem Eingang des Gleichstromverstärkers über die Zwischenelektrodenkapazität der Kammer gelangt, wobei eine vom Gleichstromverstärker abgeleitete, entsprechend verstärkte Wechselspannung einem nachfolgenden Steuerkreis, z. B. einem Fehleranzeigekreis zugeführt wird, der bei Fehlen der verstärkten Wechselspannung anspricht.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkte Wechselspannung nach Gleichrichtung eine Gittervor- spannung für die Röhre eines Auslösestromkreises erzeugt, welcher den nachfolgenden Steuerkreis betätigt.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der direktgekoppelte Gleichstromverstärker eine Eingangsstufe (V1), mindestens eine Zwischenstufe (V2), eine Kathodenverstärkerendstufe (V4) und einen Eingangswiderstand (R1) zwischen dem Eingang und dem Ausgang zur Erzeugung einer praktisch 100°/Oigen negativen Rückkopplung aufweist, wobei der verstärkte Wechselstrom in Form einer Wechselspannung von der Zwischenstufe ( V2) abgenommen und durch ein Filter vom Eingang der Kathodenverstärkerstufe ferngehalten ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 922 366; »Proceedings of the International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy«, Bd. 5, S. 397 und 398; »British Journal of Applied Physics«, 1956, Supplement Nr. 5, S. 74 und 75.
DEU5753A 1957-11-19 1958-11-18 Schaltungsanordnung fuer mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstaerker ausgestattete Strahlungsmesseinrichtungen Pending DE1122640B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1122640X 1957-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1122640B true DE1122640B (de) 1962-01-25

Family

ID=10875750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEU5753A Pending DE1122640B (de) 1957-11-19 1958-11-18 Schaltungsanordnung fuer mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstaerker ausgestattete Strahlungsmesseinrichtungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1122640B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1233069B (de) * 1961-01-17 1967-01-26 Atomic Energy Authority Uk Schaltungsanordnung zum Steuern von Kernreaktoren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE922366C (de) * 1951-05-28 1955-01-13 Philips Nv Schaltung zum Messen des Stromes einer Ionisationskammer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE922366C (de) * 1951-05-28 1955-01-13 Philips Nv Schaltung zum Messen des Stromes einer Ionisationskammer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1233069B (de) * 1961-01-17 1967-01-26 Atomic Energy Authority Uk Schaltungsanordnung zum Steuern von Kernreaktoren

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2853353B2 (de) Schaltungsanordnung zur Aufbereitung von in einem Verstärker verstärkten, impulsförmigen Signalen
DE940908C (de) Phasendetektorschaltung
DE1638902C3 (de) Schutzschaltungsanordnung für einen gesteuerte Leistungsgleichrichter enthaltenden Wechselrichter
DE1166260B (de) Fehlergeschuetztes UND-Element
DE1283002B (de) Steuereinrichtung fuer die Selektion des mittleren Signals aus einer Anzahl von redundanten, unabgeglichenen analogen Eingangssignalen
DE1122640B (de) Schaltungsanordnung fuer mit Ionisationskammer und direkt gekoppeltem Gleichstromverstaerker ausgestattete Strahlungsmesseinrichtungen
DE889313C (de) UEberlagerungsempfaenger mit selbsttaetiger Frequenzregelung
DE1069677B (de) Schaltungsanordnung zur automatischen Polaritätsumkehr videofrequenter Fernsehsignale
DE950604C (de) Verfahren zum Messen und Zaehlen von Groessen und Mengen
CH365149A (de) Strahlungsmessgerät
DE2827565A1 (de) Verfahren und einrichtung zur fehlerrichtungsbestimmung
DE1526211B1 (de) Wechselstromgespeister Flammenwaechter
DE1287618B (de)
DE2413862C3 (de) Schaltungsanordnung zum Überwachen der Speisespannungen einer elektrischen Schaltung
EP0061049B1 (de) Ansteuerschaltung für eine geschaltete Vertikal-Ablenkschaltung eines Fernsehempfängers
DE955696C (de) Vorrichtung fuer Frequenzverdoppelung
DE1105765B (de) Signalvorrichtung
DE712266C (de) Frequenzmesseinrichtung zur Fernsteuerung oder Fernmessung
DE1174917B (de) Vorrichtung zur Feststellung oder Anzeige des Vorhandenseins von metallischen Fremd-koerpern in laufenden Bahnen, insbesondere solcher in Textilmaschinen
DE1574124B1 (de) Fahrzeug anzeigeeinrichtung
DE685613C (de) Verfahren zur Verhuetung des Flackerns der Bildhelligkeit bei kombinierten Bild-Ton-Empfaengern mit gemeinschaftlichem Netzgeraet
DE2803690C1 (de)
AT243897B (de) Schaltungsanordnung zum Überwachen von Transistor-Empfängerschaltungen
AT240910B (de) Stereophonischer Empfänger
DE925237C (de) Vorrichtung zum Identifizieren von Eisenbahnzuegen