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Einrichtung zur Funktionskontrolle an zum Nachweis radioaktiver Strahlung
dienenden Spür- und Warngeräten Es ist bekannt, in Strahlenspür- und Strahlenwarngeräten
zur Durchführung von Funktionskontrollen ein Kontrollpräparat vorzusehen, das durch
eine mechanische oder magnetische Vorrichtung aus seiner Abschirmung heraus in einen
bestimmten Abstand zum Detektor gebracht wird, wobei das Meßinstrument bei einwandfreier
Funktion des Gerätes einen durch eine Eichmarke festgelegten Wert anzeigt.
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Bei den bekannten Strahlenspür- und Strahlenwarngeräten ist die Zahl
der je Zeiteinheit durch die einfallende Strahlung ausgelösten Zählimpulse (Impulsrate)
ein Maß für die Strahlungsintensität. Die Amplituden dieser Zählimpulse sind durch
die Konstanten der Geräteschaltung bestimmt. Der Zeigerausschlag des Anzeigeinstrumentes
hängt in der Regel sowohl von der Impulsrate als auch von der Amplitude der in den
Meßkreis einlaufenden Impulse ab. In hochwertigen Strahlenspür- und Strahlenwarngeräten
werden die von der einfallenden Strahlung ausgelösten Detektorimpulse in sogenannte
Normalimpulse umgeformt, ehe sie die Meßwertbildung bewirken. Die Auslösung eines
Normalimpulses setzt dabei einen bestimmten Schwellenwert (Mindestamplitude) des
Detektorimpulses voraus.
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Es ist bekannt, daß die in Geräten der genannten Art venvendeten
Bauelemente, z. B. Elektronenröhren, Zählrohre, Transistoren, Gleichrichter, Widerstände,
Batterien u. dgl., infolge von Alterung, starker Temperaturänderung, Feuchtigkeit
usw. von ihren Kennwerten zum Teil erheblich abweichen und daß sich dadurch Verschiebungen
der Arbeitspunkte ergeben. In Schaltungen von Strahlenspür- und Strahlenwamgeräten
ist daher in der Regel berücksichtigt, daß Arbeitspunktverschiebungen so aufgefangen
werden, daß sie die Amplituden der dem Meßkreis zugeführten Impulse und damit die
genaue Meßwertbildung nicht beeinträchtigen. Bei einer Funktionskontrolle in der
bekannten, eingangs erwähnten Weise ergibt sich also eine richtige Anzeige des Gerätes
auch dann noch, wenn die Arbeitspunkte der Schaltung infolge Alterung usw. bereits
an der Grenze des Bereiches liegen, innerhalb dessen eine zuverlässige Meßwertbildung
möglich ist.
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Die Funktionskontrolle von Strahlenspür- und Strahlenwarngeräten
erfolgt meist unter günstigeren Umgebungsbedingungen, als sie im darauffolgenden
Einsatz gegeben sind. Es kommt in der Praxis also vor, daß ein scheinbar funktionsfähiges
Gerät im Einsatz falsch anzeigt, weil sich zu dem im Gerät eventuell schon bestehenden
Grenzzustand, den die bisher übliche Funktionskontrolle nicht erkennen ließ,
beim
nachfolgenden Einsatz i B. auch noch die Umgebungstemperatur wesentlich geändert
hat und nun - etwa infolge ungenügender Amplitudenverstärkung - nicht mehr jeder
Detektorimpuls einen Normalimpuls (Zählimpuls) auszulösen vermag. Eine auf diese
Weise zustande gekdrnmene falsche, d. h. zu geringe Anzeige der Strahlung kann sich
füf im Strahlungsfeld befindliche Personen verhängnisvoll auswirken.
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Durch die Erfindung wird diese Gefahr vermieden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Funktionskontrolle
an zum Nachweis radioaktiver Strahlung dienenden Spiir- und Warngeräten mit einem
Zählrohr als Strahlungsdetektor, mit einem Anzeigegerät für die Impulsrate, mit
einer Amplitudenbegrenzungsschaltung ziir Amplitudeneinstellung der Zählrohrimpulse,
mit einem dem Anzeige gerät vorgeschalteten Impulsforiner, der die Anzeige innerhalb
eines gewissen Schwankuhgsbereichs der Amplitude der Zählrohrimpülse, der Kenndaten
der Schaltungselemente und der Speisespannungen des Gerätes von diesen Schwankungen
unabhängig macht; und mit einem radioaktiven Kontrollpräparat, dessen Strahlung
mittels eines Abblendmechanismus wahlweise zur Einwirkung auf das Zählrohr gebracht
oder von diesem ferngehalten werden kann. Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch,
daß mit dem Abblendmechanismus ein verstellbares Schaltglied der Amplitudenbegrenzungsschaltung
derart gemeinsam verstellbar
gekoppelt ist, daß bei Einwirkung
des Kontrollpräparates auf das Zählrohr die Amplitude der dadurch ausgelösten Zählrohrimpulse
reduziert und dadurch eine Zustandsänderung des Gerätes simuliert wird, die bei
einwandfreiem Istzustand des Gerätes die Anzeige der Impulsrate noch nicht beeinflußt.
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Die Detektorimpulse sind damit erfindungsgemäß für die Zeitdauer
der Funktionskontrolle absichtlich in gleichem Maße abgeschwächt wie durch äußere
Einflüsse im Fall ungünstigster Einsatzbedingungen.
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In den Zeichnungen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigt schematisch Fig. 1 einen Detektorkreis mit Kontrollpräparat
und Umschalter für die Zählrohr-Speisespannung in »normaler Betriebsstellung«, F
i g. 2 die gleiche Anordnung wie F i g. 1, jedoch in Schaltstellung »Funktionskontrolle«,
F i g. 3 eine Spannungsteilerschaltung zur Reduzierung der Impulsamplituden zwischen
zwei impulsverarbeitenden Stufen des Gerätes und Fig.4 eine Schaltung zur Reduzierung
der Impulsamplituden durch Anderung der Eingangsimpedanz einer impulsverarbeitenden
Stufe.
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In den F i g. 1 und 2 bedeutet 1 ein Zählrohr, das über einen Kondensator
2 und die Masseleitung 3 an Eingangsklemmen 4 einer Verstärkerstufe 5 liegt und
durch einen Widerstand 6 mit einem Schaltglied, z. B. einem Umschalter 7, verbunden
ist. Die Schaltkontakte 8 und 9 des Umschalters 7 stehen mit einer nicht dargestellten
Spannungsquelle im Gerät in Verbindung, wobei der Schaltarm 10 des Umschalters 7
auf dem Schaltkontakt 8 die normale Zählrohrspeisespannung, auf dem Schaltkontakt
9 eine gegenüber der normalen Zählrohrspeisespannung geringere Spannung abgreift.
Der Schaltarm 10 des Umschalters 7 steht über eine Wirkungslinie 11 mit dem mechanisch
oder magnetisch durch einen Bedienungsknopf 12 betätigten Einschwenkmechanismus
13 für ein in normaler Betriebsstellung hinter einer Abschirmung 14 liegendes Kontrollpräpaparat
15 in Verbindung, wobei die Wirkungslinie 11 ein mechanisches oder elektromagnetisches
Übertragungssystem andeutet.
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Es ist dabei gleichgültig, auf welche Weise das Übertragungssystem
die Bewegung des Einschwenkmechanismus 13 oder des Bedienungsknopfes 12 abtastet
und ob die Wirkungsübertragung Gleichzeitigkeit oder zeitliche Aufeinanderfolge
der Betätigungsschritte vorsieht.
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Da das z. B. im Geiger-Müller-Bereich arbeitende Zählrohr 1 gemäß
der Fig.2, während es bei der Funktionskontrolle von der Strahlung S des Kontrollpräparates
getroffen wird, an einer gegenüber der normalen Zählrohr-Speisespannung reduzierten
Spannung liegt, gibt es an die folgende Verstärkerstufe Impulse mit verminderter
Amplitude ab, wodurch für die Zeitdauer der Funktionskontrolle die eingangs definierten
Auswirkungen unvermeidbarer äußerer Einflüsse auf die Schaltung quantitativ nachgebildet
und damit, dem Ziel der Erfindung entsprechend, alle entscheidenden Fehlermöglichkeiten
in die Funktionskontrolle einbezogen sind.
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Die Abschwächung der Impulsamplituden kann auch ohne Beeinflussung
der Zählrohrspannung erfolgen, z. B. zwischen zwei impulsverarbeitenden Stufen des
Gerätes. Dies zeigt die F i g. 3. Über Ausgangsklemmen 16 eines Impulsvermittlers
17 (dies
kann der Zählrohrkreis oder eine Verstärkerstufe bzw. eine Impulswandlerstufe
sein) ist ein Spannungsteiler 18 gelegt. Der einer folgenden Stufe 19 zufließende
Impuls wird vom Schaltarm 20 eines Umschalters 21 bei normaler Betriebsstellung
auf dem Schaltkontakt 22 in voller Höhe, bei Stellung »Funktionskontrolle« auf dem
Schaltkontakt 23 mit verminderter Amplitude abgegriffen. Der Schaltarm 20 steht
analog der Fig. 1 über eine Wirkungslinie 24 mit dem Einschwenkmechanismus für das
Kontrollpräparat in Verbindung.
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Eine Reduzierung der Impulsamplituden läßt sich auch durch Verminderung
der Eingangsimpedanz einer Verstärker- oder Impulswandlerstufe erreichen, wie dies
die F i g. 4 zeigt. In diesem Ausführungsbeispiel liegt parallel zu Eingangsklemmen
25 einer Verstärker- oder Impulswandlerstufe 26 die Reihenschaltung eines Widerstandes
27 mit einem Schalter 28. Der geöffnete Zustand des Schalters 28 entspricht der
normalen Betriebsstellung. Bei der Funktionskontrolle wird der Schalter 28 beim
Einschwenken des Kontrollpräparates über die Wirkungslinie 29 geschlossen und damit
die Eingangsimpedanz der Verstärker- oder Impulswandlerstufe 26 herabgesetzt, was
ein Absinken der Impulsamplituden zur Folge hat.
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Es sei darauf hingewiesen, daß wegen der zahlreichen Möglichkeiten
für die Verkleinerung der Impulsamplitude hier nicht alle angeführt werden können.
Einfachheitshalber wurden bei den in der Zeichnung gezeigten Schaltungsvarianten
nur mechanische Schalter und nur Widerstände vorgesehen. Es können natürlich in
geeigneter Schaltungsanordnung auch andere elektrische bzw. elektronische Bauelemente,
z. B. Drosseln, Kondensatoren, Transistoren usw. zur Verwendung kommen. Andererseits
können die Detektorimpulse auch durch Änderung der Belastung oder durch Änderung
der Gegenkopplung des Impulsverstärkers usw. reduziert werden. Auch ist die Einrichtung
zum Reduzieren der Impulsamplituden nicht auf einen bestimmten Teil der Schaltungsanordnung
im Strahlenspür- bzw. Strahlenwarngerät beschränkt, sondern kann an jeder beliebigen
Stelle im Gerät vorgesehen werden, an der durch einen derartigen Eingriff in die
Schaltung eine Impulsamplitudenverkleinerung eintritt.
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Wie aus den obigen Darlegungen hervorgeht, besteht der wesentliche
Vorteil der durch die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglichten, gegenüber den bisher
bekannten Kontrollmaßnahmen erweiterten Funktionskontrolle darin, daß beim Ablesen
des Kontrollergebnisses eine klare Aussage darüber vorliegt, ob von dem Strahlenspür-
oder Strahlenwarngerät auch unter allen für ein derartiges Gerät denkbaren ungünstigen
Betriebsbedingungen eine zuverlässige Strahlungsanzeige erwartet werden kann.