DE1172780B

DE1172780B - Verfahren und Anordnung zur akustischen und/oder optischen Anzeige radioaktiver Strahlung

Info

Publication number: DE1172780B
Application number: DET21657A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Guenter Tralau
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-02-24
Filing date: 1962-02-24
Publication date: 1964-06-25

Description

Verfahren und Anordnung zur akustischen und/oder optischen Anzeige radioaktiver Strahlung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem das Vorhandensein radioaktiver Strahlung auf akustischem und/oder optischem Wege angezeigt werden kann, sowie Anordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Es handelt sich dabei um Warngeräte in tragbarer, handlicher Ausführung mit einem Zählrohr als Strahlungsdetektor.
Für derartige Warngeräte sind bereits eine Reihe von Konstruktionen bekanntgeworden. Sie arbeiten entweder mit akustischer oder optischer - gegebenenfalls auch kombinierter - Alarmeinrichtung, oder sie enthalten Meßinstrumente für die vorhandene Dosisleistung der Strahlung. Bei der ersten Gruppe von Geräten erfolgt die Anzeige durch Pfeiftöne oder Knackgeräusche, wobei entweder die Frequenz des Dauerwarntons oder die Frequenz einer Warntonimpulsfolge als Maß für die einfallende Strahlungsdosisleistung dient. In beiden Fällen läßt sich naturgemäß nur eine sehr grobe Angabe der jeweiligen Dosisleistung erzielen; und es bedarf für die mit einem solchen Gerät ausgestatteten Personen zweifellos längerer Übung und Erfahrung, aus der Anzeige des Warngeräts eine Zuordnung zu bestimmten Dosisleistungsbereichen zu treffen und damit die für ihre Sicherheit notwendigen Rückschlüsse ziehen zu können.
Die zweite Gruppe der bekannten Geräte arbeitet zwar wesentlich genauer, verlangt aber ebenfalls eine gewisse Ausbildung des Bedienungspersonals. Dazu kommt noch, daß sie wesentlich komplizierter aufgebaut sind, was einerseits ihren Preis und andererseits ihr Volumen und Gewicht erheblich anwachsen läßt.
Sie lassen sich daher kaum noch als Taschg eräte im engeren Sinne ansprechen und haben vor allem auch aus Preisgründen das weitverbreitete Bedürfnis nicht decken können.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Methode zu entwickeln, nach der sich einfache und handliche Warngeräte bauen lassen, die jedoch hinreichend genau arbeiten und es auch dem Ungeübten ohne weiteres ermöglichen, an Hand der Anzeige sofort festzustellen, welchem Leistungsbereich die einfallende radioaktive Strahlung zuzuordnen ist, und die damit eine wesentlich bessere Gewähr dafür bieten, daß gefährlich hohe Einstrahlungen von radioaktiver Energie rechtzeitig wahrgenommen werden, so daß eine entsprechende Vorsorge gegen Strahlungsschäden getroffen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Dauersignal, vorzugsweise mittels eines Multivibrators, in eine periodische Impulsfolge zerhackt wird und daß aus dieser Impulsfolge die in eine der Zählrate proportionale Gleichspannung umgewan- delten Impulse des Zählrohrs diskrete Gruppen von Einzelsignalen derart auswählen, daß die Anzahl der Einzelsignale einer Gruppe ein Maß für die Größenordnung der Dosisleistung der einfallenden Strahlung Jiefert.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt also die zu ermittelnde Strahlung eine akustische und/ oder eine optische Signalfolge, die eine eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Dosisleistungsbereich gestattet. Sie besteht aus durch einen größeren Zeitabstand deutlich voneinander getrennten Gruppen von Signalen, deren Anzahl mit steigender Dosisleistung zunimmt. Bei Überschreiten einer bestimmten Höchstdosisleistung kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus den getrennten Gruppen eine ununterbrochene periodische Impulsfolge werden, die als Generalalarm anzusehen ist.
Einzelsignale und Pausen können dabei etwa nach folgendem Schema aufeinanderfolgen:

Signalfolge 1 Leistungsbereich

--- - - 0,1 bis 1 mr/h

1 -- -- -- 1 bis 10 mr/h

10 bis 100 mr/h

0,1 ---- ---- ---- ---- 0,1 bis 1 r/h

> 1 r/h

Die Zuordnung der Signalgruppen zu den einzelnen Leistungsbereichen und ebenso ihre Anzahl läßt sich naturgemäß den jeweiligen Bedürfnissen ohne weiteres anpassen und ist als bloßes Beispiel gedacht.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich eine ganze Reihe von geeigneten Anordnungen angeben. Zwei besonders günstige seien an Hand der Figuren im nachstehenden noch etwas näher erläutert.
Nach F i g. 1 erzeugt ein Gleichspannungswandler W, der einen Sperrschwinger der Frequenz 1 kHz enthält, die Betriebsspannung für das als Strahlungsdetektor dienende Zählrohr Z und zugleich eine Dauerfrequenz von 1 kHz. Die vom Zählrohr Z abgegebenen Ladungsimpulse gelangen auf die nachgeschaltete RC-Kombination aus dem Widerstand R1 und den Kapazitäten C1 und C2 und führen an der in Serie zu Rl liegenden Gasentladungsröhre G mit dem Arbeitswiderstand R2 zu Kippschwingungen, die über die Kapazität C5 an die Diodenstrecke Dl abgegeben werden, die durch die Kapazität C, gleichspannungsmäßig von dem Gleichspannungswandler W und durch die Kapazität C2 von dem nachfolgenden Schaltungsteil getrennt ist und über die Widerstände R3 und R4 von den Klemmen V1 und V2 ihre Vorspannungen erhält. Dadurch wird die Dioden strecke D1 in Abhängigkeit von den Zählrohrimpulsen und damit der Dosisleistung der Strahlung periodisch geöffnet, so daß die Tonfrequenz von 1 kHz hindurchtreten kann. Die Periodendauer ist dabei der Impulsrate des Zählrohres proportional.
An die Diodenstrecke D1 schließt sich eine weitere Diodenstrecke D2 an, die ihre Vorspannungen über die Widerstände Rs und R6 von den Klemmen V3 und V4 erhält und die von der Rechteckfrequenz des frei laufenden Multivibrators M über den Widerstand R7 während einer konstanten Zeit geöffnet wird. Während dieser festen Zeit gelangen dann je nach der Zählrohrimpulsrate und damit der Öffnungszeit von D1 mehr oder weniger Tonfrequenzsignale von W über die Kapazität C4 auf die Basis des Transistors T, dessen Emitter-Kollektor-Strecke an einen Lautsprecher L angeschlossen ist, der die Signale hörbar werden läßt.
In F i g. 2 ist das Blockschaltbild einer zweiten Anordnung für das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt. Ein Gleichspannungswandler W liefert einerseits die Betriebsgleichspannung für das Zählrohr Z, das wieder als Strahlungsdetektor dient, und eine Tonfrequenz von 1 kHz, die über die Diodenstrecke D3, deren Öffnungszeit von der Frequenz des Multivibrators M1 gesteuert wird, zerhackt wird. Die Ladung impulse des Zählrohres Z werden nach Umsetzung in eine Gleichspannung von der Zählrate proportionaler Höhe in dem dem Zählrohr Z nachgeschslteten RC-Glied einem zweiten Multivibrator M2 zugeführt und steuern dessen Rechteckfrequenz. die die Öffnungszeit der D3 nachgeschalteten Diodenstrecke D4 für die zerhackte Tonfrequenz bestimmt, während die Frequenz, die den Abstand zwischen den çianalgruppen festlegt, unbeeinflußt und konstant bleibt.
Die Zahl der dicht aufeinander folgenden kurzen Signale, die über D4 auf den nachgeschalteten Lautsprecher L gelangen, wo sie hörbar v erden, ist also proportional zu der Multivibratorfrequenz von M2 und damit zu der Zählrohrrate. Statt der in den Beispielen für die Anzeige benutzten Lautsprecher läßt sich selbstverständlich auch eine entsprechende optische Einrichtung verwenden, die gegebenenfalls auch zusätzlich angeordnet werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur akustischen und/oder optischen Anzeige radioaktiver Strahlung unter Verwendung eines fah'lrohres, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -nest, daß ein Dauersignal, vorzugsweise mittels eines Multivibrators, in eine periodische Impulsfolge zerhackt wird und daß aus dieser Impulsfolge die in eine der Zählrate proportionale Gleichspannung umgewandelten Impulse des Zählrohrs diskrete Gruppen von Einzelsignalen derart auswählen, daß die Anzahl der Einzelsignale einer Gruppe ein Maß für die Größenordnung der Dosisleistung der einfallenden Strahlung liefert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten einer festgelegten Höchstdosisleistung der anzuzeigenden Strahlung eine ununterbrochene periodische Impulsfolge abgegeben wird.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gleichspannungswandler (W), der als Tongenerator arbeitet, ein Zählrohr (Z), das über eine RC-Kombination (Rl, C1, C2) und eine Gasentladungsröhre (G) Kippschwingungen mit einer der Impulsrate des Zählrohres (Z) proportionalen Periode erzeugt, die eine Diodenstrecke (D1) mit gleicher Periode für die Tonfrequenz des Gleichspannungswandlers (W) öffnen, und einen frei laufenden Multivibrator (M), der eine zweite, in Serie zu der Diödenstrecke (D1) liegende Diodenstrecke (DD während einer vorgegebenen Zeit öffnet, so daß die diskreten Signalgruppen der Tonfrequenz, gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung, an den Eingang eines Lautsprechers (L) gelangen (F i g. 1).
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gleichspannungswandler (W), der als Tongenerator arbeitet, einen Multivibrator (mm), der das von dem Gleichspannungswandler kommende Dauersignal über eine Diodenstrecke (D3) zerhackt, und ein Zählrohr (Z) mit nachgeschaltetem RC-Glied, das einen Rechteckgenerator (M3 steuert und über ihn die der Diode (D3) nachgeschaltete Diodenstrecke (D4) in Abhängigkeit von der Zählrate länger oder kürzer für das zerhackte Dauersignal öffnet, das an den Eingang eines Lautsprechers (L) gelangt (F i g. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 849 876: Atompraxis, Bd. 5, 1959, Nr. 7/8, S. 311; Nuclear Engineering, Bd. 6, 1961. Nr. 64, S. 395.