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Warneinrichtung für radioaktive Strahlung Es sind Strahlenwarneinrichtungen
bekannt, bei denen ein Geiger-Müller-Zählrohr und/oder eine Ionisationskammer mit
einem Meßgerät oder einem sonstigen Auswertegerät direkt oder aber für Fernmessungen
indirekt über Leitungen verbunden sind.
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Eine Strahlenmessung an Orten, die schwer zugänglich oder erreichbar
sind, oder eine ständige Strahlenmessung über größere Geländeabschnitte von einer
zentralen Meßstelle aus ist mit den bekannten Einrichtungen nur schwer möglich.
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Weiter sind Einrichtungen bekannt, die zur Be stimmung des Kaliumgehaltes
ein Zählrohr mit einem angebauten Schwingkreis zur Messung der von den Kalisalzen
ausgehenden Gammastrahlung verwenden, wobei die ausgesandten Schwingungen von einem
räumlich getrennten Empfänger aufgenommen werden. Der Zweck dieser Anordnung ist
es, Strahlungsintensitäten drahtlos zu übertragen und zu messen.
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Es ist mit einem solchen bekannten Gerät stets nur ein ganz bestimmter
enger Strahlungsintensitätsbereich zu übersehen, allenfalls müssen mehrere solcher
Geräte für wechselweisen Einsatz je nach einfallender Strahlenintensität bereit
gehalten werden.
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Eine Überwachung größerer Geländekomplexe mit mehreren Meßstellen
ist mit der bekannten Anordnung nicht ohne weiteres möglich, und auch die Weitergabe
von Meßwerten mehrerer Meßstellen nach zentraler Stelle ist nicht vorgesehen.
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Die drahtlose Übertragung von Meßwerten zu einer Zentralstelle ist
an sich aus der Erdsatellitentechnik längst bekannt. Die zeitlich gedrängte Übermittlung
von zeitlich normal angefallenen und gespeicherten Meßwerten gestattet hier keine
unmittelbare Direktauswertung.
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Fernerhin sind Anlagen bekannt, bei denen eine Mehrzahl von im Gelände
verteilten Strahlungsmeßgeräten ihre Meßergebnisse drahtlos einer zentralen Meßstation
zuleiten, wobei Schaltuhren die Sender an- und abschalten.
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Ein Teil dieser bekannten Anordnungen überträgt Ergebnisse von Strahlungen
drahtlos, wobei stets mit einer ganz bestimmten Detektorart und demzufolge engeren
Meßbereich gearbeitet wird. Damit ist aber zwangläufig der Meßumfang solcher Einrichtungen
von vornherein begrenzt und nur für Strahlungen in der Größenordnung vorbekannter
Intensitäten geeignet, oder aber es müssen an jeder Meßstelle eine Mehrzahl von
Geräten unterschiedlicher Meßbereiche mit zugehörigem Sender zur Aufstellung gelangen.
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Aufwand und Störanfälligkeit würden damit erheblich vergrößert.
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Bei Ausfall einer Signalgabe zufolge Einfalls von Überdosen müßte
daher fälschlicher Weise fehlende Strahlung angenommen werden. Die Sicherheit der
der bekannten Anordnungen ist damit ebenfalls beschränkt.
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Die Nachteile der bekannten Anordnungen werden bei einer Warneinrichtung
für radioaktive Strahlung, bestehend aus mehreren mit je einem UKW-Sender ausgerüsteten
Meßstellen, von denen aus die Meßwertübertragung zu einer gemeinsamen Empfangsstation
durch Tastung des Senders in Abhängigkeit von der Strahlungsintensität erfolgt,
dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß jede Meßstelle zur Erzielung eines großen
Meßbereiches in an sich bekannter Weise mit einem Geiger-Müller-Zähfrohr und einer
Ionisationskammer ausgerüstet ist und die Tastung des Senders bei niedriger Strahlungsintensität
durch die verstärkten Impulse des Geiger-Müller-Zählrohres, dagegen bei Überschreiten
einer vorgegebenen Strahlungsintensität durch ein Schaltrelais erfolgt, dessen Schaltfrequenz
dem lonisationskammerstrom proportional ist.
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Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung kann von einer zentralen
Meßstelle aus ein größerer Geländeabschnitt durch Fernmessung ständig überwacht
werden. Die hierfür erforderliche zentrale Meßstation besteht aus einem Empfänger,
der mit dem Eingang des Impulsverstärkers eines Impulszählgerätes derart
in
Verbindung steht, daß die Strahlenfernmessung in der Auswertung sich kaum von der
normalen Handhabung eines Zählrohrgerätes unterscheidet. Es kann sowohl ein bekanntes
elektromechanisches Zählwerk als auch ein Warn- und Registriergerät nachgeschaltet
werden.
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Es ist auch vorteilhaft, alle Sender und den Empfänger eines Überwachungsgebietes
auf gleiche Wellenlänge einzustellen. Die Sender sind jedoch nur kurzzeitig zwischen
längeren Sendepausen einzuschalten. Beträgt die Pausenlänge z. B. 6 Stunden, die
Einschaltzeit z. B. 150 Sekunden und die Meß- bzw.
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Zählzeit z. B. 100 Sekunden und werden unter Berücksichtigung der
Ganggenauigkeit der Schaltuhren die Einschaltzeiten aller Sender gegeneinander,
z. B. um 15 Minuten, verschoben, so ist es möglich, mit nur einem Empfänger 24 Einzelmeßstellen
zu überwachen. Die Schaltkontakte können z. B. über eine elektromechanisch angetriebene
Unruhuhr betätigt werden, die zugleich die Aufgabe eines Unterbrechers für einen
als Funkeninduktor arbeitenden Hochspannungsgenerator zur Erzeugung der Betriebsspannung
für die Ionisationskammer und den Geiger-Zähler übernimmt. Die Batteriekapazität
der Sender kann so gewählt werden, daß bis zu 3 Monaten ein Dauerbetrieb möglich
ist. Es ist auch möglich, die Sender in Radiosonden einzubauen.
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An Hand der Zeichnung ist eine Ausführungsform gemäß der Erfindung
dargestellt und näher beschrieben.
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Das Gerät einer Strahlenwarnanlage enthält z. B. drei Stufen: Zählrohrimpulsverstärker,
Sendestufe und Elektrometerstufe. Der Hauptschalter S kann z. B. von einer Schaltuhr
bedient werden. Der Sender ist im Ruhestand durch die negative Vorspannung der Batterie
B2 gesperrt. Dadurch ist nur ein sehr kleiner Anodenstromverbrauch vorhanden. Bei
geringen Strahienintensitäten wird der Sender mit Röhre V2 durch die in der Röhre
V1 verstärkten Impulse des Zäbkohres Z aufgetastet. Bei größeren Impuls dichten
wird die mittlere Amplitude der Zählrohrimpulse am Widerstand Rl kleiner und unterschreitet
bei etwa 2000 Impulsen pro Sekunde die Tastschwelle des Senders. Bei dieser Strahlendosisleistung
arbeitet bereits der Elektrometerteil mit der Ionisationskammer.
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Im Anfangsstadium wird durch kurzzeitiges Anziehen des Relais A über
den Kontakt al die Steuerelektrode der - in diesem Falle umgekehrten - Elektrometerröhre
V3 auf ein negatives Sperrpotential aufgeladen.
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Bei der Dosisleistung, die eine einwandfreie Übertragung der Zährohrimpulse
infolge zu großer Dichte gerade noch ermöglicht, ist der Ladungsmengenzufluß über
die Ionisationskammer I bereits derart groß, daß die Sperrladung in einer Zeit von
etwa 3 Sekunden kompensiert wird und das Relais A nach dieser Zeit anspricht. Die
Schaltfolge ist bei konstanter Dosisleistung periodisch bei gleichbleibenden Intervallen.
Somit wird auch in gleichen Rhythmus der Sender über den Kontakt a2 aufgetastet.
R5 ist zweck mäßig derart dimensioniert, daß die normalen Zähirohrimpulse max. 1/3
der Amplitude der Elektrometerimpulse betragen. Dadurch wird im Empfänger eine klare
Unterscheidung der Impulse möglich. Die Trennbarkeit der beiden Impulsarten wird
weiterhin dadurch gefördert, daß sie sich in ihrer Form und in ihrer Zeitfolge wesentlich
unterscheiden.
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Mit der Einrichtung nach der Erfindung ist es möglich, einen sehr
großen Dosisleistungsbereich
kontinuierlich zu überwachen. Die Schaltung ist derart
gestaltet, daß Störungen an der Anlage eindeutig erkannt werden und unter keinen
Umständen eine Fehlinessung erfolgen kann. Impulsverstärker und Sender können auch
mit Transistoren bestückt werden; jedoch würde dadurch der Temperaturbereich stark
eingeschränkt. Die Empfangsstation besteht aus einem normalen AM-Empfänger, von
dessen Demodulator die Impulse über ein Anpassungsglied auf den Eingang eines normalen
Zählrohrgerätes mit Diskriminator gegeben werden. Die Auswertung der Zählrohrmessung
erfolgt in der bekannten Art und Weise. Die Auswertung der Elektrometerimpulse ist
dadurch möglich, daß der Zeit zwischen zwei Impulsen eine für die Ionisationskammer
charakteristische Dosis zugeordnet ist.
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Auch eine automatisch registrierende Überwachung ist dadurch möglich,
daß die Impulse vom Demodulator in zwei verschiedene Diskriminatoren mit je einem
Zählgerät geleitet werden. Der Stand der Impulszählwerke wird in regelmäßigen Abständen
fotografiert, gedruckt oder in bekannter Weise gespeichert.
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Zugleich kann für beide Kanäle ein Impulsdichtemesser mit Schwellwertrelais
betrieben werden, der bei Überschreitung eines einstellbaren Maximalpegels ein Signal
gibt.