DE1258151B

DE1258151B - Device for collecting samples from a liquid to be examined for radioactive contamination

Info

Publication number: DE1258151B
Application number: DE1964C0034129
Authority: DE
Inventors: Jacques Krikorian
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1963-10-16
Filing date: 1964-10-15
Publication date: 1968-01-04
Also published as: CH421316A; BE654311A; GB1030637A; NL6410871A; LU47086A1; FR1379755A; ES304948A1

Description

Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radio aktive Verunreinigungen zu untersuchenden Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radioaktive Verunreinigungen zu untersuchenden Flüssigkeit mit einem Verteilerorgan, das die Flüssigkeit tropfenweise abgibt, einem Band aus saugfähigem Papier, das mit einem Mechanismus für sein selbsttätiges Abrollen verbunden ist und sich unter dem Verteilerorgan bewegt, um die Flüssigkeitstropfen getrennt aufzunehmen, und mit einem auf das Abfallen jedes Tropfens ansprechenden lichtoptischen Zähler, der durch die Tropfen ausgelöste elektrische Impulse einem Registriergerät und einer Steuereinrichtung zuführt die nach durch den Tropfenfall ausgelöster Impulsabgabe den Vorschub des Papierbandes veranlaßt.Device for collecting samples from radioactive contaminants liquid to be examined The invention relates to a device for Collection of samples from a radioactive contamination to be examined Liquid with a distributor that dispenses the liquid drop by drop, a Tape made of absorbent paper with an automatic unwinding mechanism is connected and moves under the distributor organ to the liquid droplets separately, and with a responsive to the falling of each drop light-optical counter, the electrical impulses triggered by the drops The recording device and a control device feeds through the drop triggered pulse output causes the advance of the paper tape.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Einsatz in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Messen und Registrieren der Radioaktivität der zu untersuchenden Flüssigkeit gedacht, wobei der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere eine lonenaustauscherkolonne oder eine Verdünnungsvorrichtung zur chromatographischen Untersuchung vorgeschaltet sein kann, die von der Flüssigkeit durchlaufen werden muß. The device according to the invention is for use in connection with a device for measuring and registering the radioactivity of the to be examined Liquid thought, with the device according to the invention in particular an ion exchange column or a dilution device for chromatographic analysis is connected upstream which must be traversed by the liquid.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen und robusten Vorrichtung, die eine bequeme Handhabung und eine sichere Betriebsweise aufweist und sofort auswertbare Ergebnisse liefert. The aim of the invention is to create a simple and robust Device that is convenient to use and safe to operate and delivers results that can be evaluated immediately.

Dieses Ziel wird bei einer Vorrichtung der eingangs gekennzeichneten Art erfindungsgemäß durch eine derartige Steuerung der diskontinuierlichen Bewegung des Auffangbandes erreicht, daß beim zeitlich nacheinander erfolgenden Austreten von n Tropfen aus dem Verteilerorgan in n bis 1 Fällen sich ein von einer in Vorschubrichtung des Bandes vor dem Verteilerorgan angeordneten und von der Steuereinrichtung betätigten Einrichtung zum Ausstanzen eines Loches aus dem Band ergestelltes Loch unter dem Verteilerorgan befindet. This goal is identified in the case of a device of the type mentioned at the beginning Art according to the invention by such a control of the discontinuous movement of the collecting belt achieved that when escaping one after the other from n drops from the distributor organ in n to 1 cases one in the feed direction of the belt arranged in front of the distributor element and actuated by the control device Device for punching a hole from the tape created hole under the Distribution organ is located.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der lichtoptische Zähler aus einem optischen System, dessen eine Brennebene den Fallweg der Tropfen enthält, und einem über das optische System von einer Lichtquelle angestrahlten photoelektrischen Detektor, der beispielsweise eine Germaniumdiode sein kann und bei Änderung seiner Beleuchtung infolge des Durchtritts eines Tropfens durch den Lichtstrahlengang ein elektrisches Signal an die Steuereinrichtung abgibt. Die Steuereinrichtung selbst kann dabei aus einem elektromagnetischen Drehschalter und einem Stromkreis zur Impuisformung bestehen, über den die Steuer- einrichtung mit der Stanzeinrichtung, dem Vorschubmechanismus für das Papierband und dem Registriergerät verbunden ist. In a preferred embodiment of a device according to the invention the light-optical counter consists of an optical system with one focal plane contains the fall path of the drops, and one via the optical system from a light source illuminated photoelectric detector, for example a germanium diode can be and when its lighting changes as a result of the passage of a drop emits an electrical signal to the control device through the light beam path. The control device itself can consist of an electromagnetic rotary switch and a circuit for pulse shaping, via which the control Facility with the punching device, the feed mechanism for the paper tape and the recording device connected is.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in der folgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung veranschaulicht ist, erläutert. The device according to the invention is described in the following on the basis of an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing.

In der Zeichnung stellt die einzige Figur eine schematische Anordnungsdarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Meß- und Registriervorrichtung dar. In the drawing, the single figure represents a schematic representation of the arrangement an embodiment of the measuring and recording device according to the invention represent.

Wie man aus dieser Figur erkennt, enthält die Vorrichtung ein Papierband 1, das in der Richtung des Pfeiles 2 durch gleichzeitiges Ab- bzw. Aufwickeln von bzw. auf Spulen 3 und 4 unter der Wirkung eines beliebigen Antriebssystems 5 bewegt wird, beispielsweise durch ein pneumatisches Antriebssystem. Über dem Papierband 1 ist ein Verteilerorgan für die radioaktive Flüssigkeit angeordnet, deren Aktivität gemessen und registriert werden soll. Dieses Verteilerorgan besteht vorzugsweise aus einer Mikrobürette 6, deren Ausflußöffnung durch ein Einstellorgan 7 geregelt werden kann, das am unteren Ende der Bürette vorgesehen ist. In der Nähe der Bürette 6 und in bezug auf die Verschiebungseinrichtung des Papierstreifens hinter dieser Bürette ist eine Trockenvorrichtung, beispielsweise eine Infrarotlampe 8, angeordnet, welche die von dem Papierband aufgenommen Flüssigkeitströpfchen auftrocknet. Zwei Strahlungszähler 9 und 10 dienen zum Messen der ß- bzw. der yStrahlung, die aus den Flüssigkeitströpfchen kommt; diese Strahlungszähler sind auf der einen und der anderen Seite des Papierbandes angeordnet und über eine elektronische Zähivorrichtung 11 mit einer das Ergebnis abdruckenden Druckeinrichtung 12 verbunden. In Laufrichtung des Papierbandes vor der Mikrobürette 6 ist eine Lochungseinrichtung 13 angeordnet, welche in einer weiter unten erläuterten Folge Löcher in das Papierband einstanzt, deren Durchmesser derart bestimmt ist, daß die Flüssigkeitströpfchen in der Achse der Mikrobürette 6 durch diese Löcher hindurchfallen können. Unter dem Papierband 1 ist eine Wanne 14 angeordnet, um diejenigen Tropfen aufzufangen, welche durch die Löcher in dem Papier hindurchfallen. As can be seen from this figure, the device includes a paper tape 1, which in the direction of arrow 2 by simultaneous unwinding and winding of or moved on reels 3 and 4 under the action of any drive system 5 is, for example, by a pneumatic drive system. Above the paper tape 1 is arranged a distributor for the radioactive liquid, its activity should be measured and registered. This distribution organ is preferably made from a microburette 6, the outflow opening of which is regulated by an adjusting element 7 which is provided at the lower end of the burette. Near the burette 6 and with respect to the displacement device of the paper strip behind it Burette, a drying device, for example an infrared lamp 8, is arranged, which the liquid droplets picked up by the paper tape dries up. Two radiation counters 9 and 10 are used to measure the ß and y radiation, respectively comes from the liquid droplets; these radiation meters are on the one hand and arranged on the other side of the paper tape and via an electronic counting device 11 is connected to a printing device 12 that prints the result. In the direction of travel of the paper tape in front of the microburette 6 a perforation device 13 is arranged, which punches holes in the paper tape in a sequence explained below, whose diameter is determined such that the liquid droplets in the axis the microburette 6 can fall through these holes. Under the paper tape 1, a trough 14 is arranged to collect those drops which through the holes in the paper fall through.

In dem Fallweg der Tröpfchen zwischen dem unteren Ende der Mikrobürette und dem Papierband ist ein optisches System 15 angeordnet, das beispielsweise aus vier kleinen Linsen zusammengebaut ist, welche derart angeordnet sind, daß einer der Hauptbrennpunkte dieses optischen Systems sich in der Achse der Mikrobürette befindet. Außerdem ist dieses System derart ausgebildet, daß das Bild einer geeigneten (nicht dargestellten) Lichtquelle auf ein Lichtdetektororgan auffällt, das vorzugsweise aus einer Germanium-Photodiode 16 besteht. Diese Photodiode liefert ein elektrisches Signal, das der Steuereinrichtung 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt wird, die speziell einen elektromagnetischen Drehschalter 18 und einen Befehl-Verteilerstromkreis 19 aufweist, d. h. einen Stromkreis für die Formgebung der Impulse, die von dem photoelelctrischen Detektor 16 herkommen. Dieser Verteilerstromkreis ist sodann über geeignete Verbindungsleitungen mit der Lochungseinrichtung 13, dem pneumatischen Bandantrieb 5 und der elektronischen Zählvorrichtung 11 verbunden, um die Arbeitsweise der Vorrichtung zu steuern. In the drop path of the droplets between the lower end of the microburette and an optical system 15 is arranged on the paper tape, for example from four small lenses is assembled, which are arranged such that one the main focal points of this optical system are in the axis of the microburette is located. In addition, this system is designed so that the image of a suitable (not shown) light source strikes a light detector element, which is preferably consists of a germanium photodiode 16. This photodiode provides an electrical one Signal fed to the control device 17 of the device according to the invention specifically, a rotary electromagnetic switch 18 and command distribution circuit 19, d. H. a circuit for shaping the pulses generated by the Photoelectric detector 16 come from. This distribution circuit is then Via suitable connecting lines with the punching device 13, the pneumatic one Belt drive 5 and the electronic counting device 11 connected to the mode of operation to control the device.

Das grundsätzliche Arbeitsprinzip ist das folgende: Von jeweils aus der Mikrobürette 6 austretenden n Tropfen der radioaktiven Flüssigkeit, die sich in der Bürette befindet, wird jeweils nur ein Tropfen auf das Papierband 1 gegeben; dieser Tropfen wird sodann unter der Infrarotlampe 8 getrocknet und der so gebildete radioaktive Fleck zwischen die Zähler 9 und 10 gebracht. Das Zählergebnis wird sodann in der Druckeinrichtung registriert, was eine sofortige Ablesung möglich macht. Um die obenerwähnte Probenauswahl zu treffen, geht man in folgender Weise vor: Es sei angenommen, daß man von fünf Tropfen nur jeweils einen erfassen will; zu diesem Zweck hält man den Papierstreifen unter der Mikrobürette derart an, daß die aus dieser Bürette fallenden Tropfen durch ein von der Lochungseinrichtung 13 in das Papier eingestanztes Loch hindurchfallen. Das Fallen sämtlicher Tropfen wird durch die Photodiode 16 infolge der Änderung ihrer Beleuchtungsstärke erfaßt; diese Beleuchtungsänderung tritt stets dann ein, wenn ein Tropfen durch den zentralen Brennpunkt des optischen Systems 15 hindurchfällt. The basic working principle is as follows: From each the microburette 6 exiting n drops of radioactive liquid, which are located in the burette, only one drop is placed on the paper tape 1 at a time; this drop is then dried under the infrared lamp 8 and the one thus formed radioactive stain placed between counters 9 and 10. The counting result will then be registered in the printing device, which makes an immediate reading possible. In order to make the above-mentioned sample selection, one proceeds in the following way: Es let us assume that one wants to capture only one of five drops; to this The purpose is to hold the paper strip under the microburette in such a way that the Drops falling from this burette through a hole from the perforation device 13 into the Fall through the hole punched in the paper. The falling of all the drops is through the photodiode 16 is detected as a result of the change in its illuminance; this change in lighting always occurs when a drop passes through the central focal point of the optical System 15 falls through.

Auf diese Weise erzielt man eine Reihe von Signalen, welche dem Drehschalter 18 zugeführt werden.In this way a number of signals are obtained which are sent to the rotary switch 18 are fed.

Der Fall - des vierten Tropfens durch das optische System bewirkt über den photo elektrischen Detektor 16 eine Steuerung der Antriebsvorrichtung 5, welche das Papierband um eine vorherbestimmte Länge vorwärts bewegt. Eine leichte Zeitverzögerung, die in diesem Vorgang vorgesehen ist gestattet es jedoch, daß der vierte Tropfen noch durch das in dem Papierband befindliche Loch hindurchfällt und wie die vorhergehenden Tropfen von der Wanne 14 aufgefangen wird. Der Fall des fünften Tropfens durch das optische System bewirkt über den photoelektrischen Detektor von neuem einen Papiervorschub; aber - wie im vorhergehenden Fall - erfolgt dieser Vorschub mit einer gewissen Zeitverzögerung, so daß dieser Tropfen von dem Papierband aufgenommen wird. Nach Aufnahme dieses fünften Tropfens wird das Papier also um die gleiche Länge wie vorher vorwärts bewegt, und unter der Mikrobürette befindet sich ein neues Loch, durch das die vier folgenden Tropfen hindurchfallen können. Das Arbeitsspiel kann dann erneut beginnen; der erste Tropfen jeder Tropfenserie bewirkt die Betätigung der Lochungseinrichtung 13 sowie das Einschalten der ß- und y-Strahlungszähler 9 und 10, deren Zählzeit ebenfalls durch die Dauer eines Arbeitsspiels vorher bestimmt ist. The fall - the fourth drop caused by the optical system A control of the drive device 5 via the photoelectric detector 16, Which advances the paper tape a predetermined length. A slight time lag which is provided in this process, however, allows the fourth drop still falls through the hole in the paper tape and like the previous ones Drops from the tub 14 is collected. The fall of the fifth drop by that The optical system causes a new paper feed via the photoelectric detector; but - as in the previous case - this advance takes place with a certain time delay, so that this drop is taken up by the paper tape. After recording this fifth drop the paper is moved forward by the same length as before, and under the microburette there is a new hole through which the following four Drops can fall through. The work cycle can then start again; the first Drops of each series of drops cause the perforation device 13 to be actuated as well the switching on of the ß- and y-radiation counters 9 and 10, their counting time as well is determined in advance by the duration of a work cycle.

Es sei darauf hingewiesen, daß alle Vorgänge, wie sie soeben beschrieben wurden, insbesondere der Vorschub des Papierbandes, das Lochen dieses Bandes und das Einschalten der elektronischen Zählvorrichtungen von dem Fallen der radioaktiven Tropfen durch den Brennpunkt des optischen Systems derart gesteuert werden, daß Änderungen, weIche möglicherweise bei der Ausgabe dieser Tropfen auftreten können, nicht in der Lage sind, die einwandfreie Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung zu stören. Die Abstände zwischen der Achse der Mikrobürette und den Zählvorrichtungen für die Strahlen sowie der zeitliche Abstand, der zwei aufeinanderfolgende Tropfen trennt, sind derart vorgesehen, daß die unterschiedlichen Flecke in der Achse derZähler zu Beginn jeder Serie von Tropfen eintreffen. It should be noted that all operations as just described were, in particular the feed of the paper tape, the punching of this tape and the activation of the electronic counting devices from the falling of the radioactive ones Drops are controlled by the focus of the optical system such that Changes that may occur in the dispensing of these drops are not able to ensure the proper functioning of the entire device disturb. The distances between the axis of the microburette and the counters for the rays as well as the time interval between the two successive drops separates are provided so that the different spots in the axis of the counter arrive at the beginning of each series of drops.

Überdies gestattet es der Vorschub des Papierbandes, der durch einen pneumatischen Antrieb bewirkt wird, eine große Betriebssicherheit und eine ausgezeichnete Stellungshaltung innerhalb der Bewegungen des Bandes zu erzielen. Schließlich ist darauf aufmerksam zu machen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einer transparenten Flüssigkeit, wie Wasser, arbeiten kann; die Beleuchtungsänderungen der Photodiode sind stets groß genug, um die Steuerung der Betriebselemente der Vorrichtung auszulösen.In addition, it allows the advance of the paper tape by a pneumatic drive is effected, a great operational safety and excellent To achieve posture within the movements of the band. Finally is to draw attention to the fact that the device according to the invention also with a transparent liquid, such as water, can work; the lighting changes the photodiode are always large enough to control the operating elements of the Trigger device.

Claims

Claims: 1. Device for collecting samples from a liquid to be examined for radioactive contamination with a distributor, that dispenses the liquid drop by drop, a band of absorbent paper that is connected to a mechanism for its automatic unwinding and is under moved the distributor member in order to receive the liquid droplets separately, and with a light-optical counter responsive to the falling of each drop, the electrical impulses triggered by the drops a recording device and a Control device supplies, which after triggered by the drop falling impulses initiates the advance of the Pa paper tape. by such Control of the discontinuous movement of the collecting belt (1) that at the successive emergence of n drops from the distributor member (6) in n to 1 cases there is one in front of one in the feed direction of the tape (1) the distributor member (6) arranged and actuated by the control device (17) Device (13) for punching out a hole made from the tape (1) located under the distributor (6).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light-optical Counter an optical system (15), one focal plane of which shows the falling path of the drops and a light source connected via the optical system beamed has photoelectric detector (16) which when changing its illumination as a result the passage of a drop through the light beam path generates an electrical signal to the control device (17).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control device (17) consists of an electromagnetic rotary switch (18) and a Circuit (19) for pulse shaping exists, via which the control device (17) with the punching device (13), the feed mechanism (5) for the paper tape (1) and the registration device (11, 12) is connected.