DE1441412B2 - Atomexplosionsdetektoreinrichtung - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß jeder Empfangskanal elektrische Filter zur Vorselektion der Kurvenform der eingangsseitig empfangenen Signale enthält und daß für eine Funktionsprüfung eines Empfangskanals eine Prüfeinrichtung vorgesehen ist, die durch ein als elektrischer Spannungssprung ausgebildetes Prüfsteuersignal in den Prüfzustand kippt und den Prüfzustand mit einer Meldelampe anzeigt, daß die Prüfanordnung im Prüfzustand den Ausgang des zu prüfenden Empfangskanals von einer Auslöseanordnung trennt und an die Prüfanordnung schaltet, daß ferner die Prüfanordnung im Prüfzustand ein Prüfsignal, das dem bei einer Atomexplosion am Eingang der Atomexplosionsdetektor-Einrichtung eintreffenden Signal nachgebildet ist, erzeugt und in den Eingang des zu prüfenden Empfangskanals leitet und daß schließlich das am Ausgang des zu prüfenden Empfangskanals erzeugte Signal, das nur entsteht, wenn das Prüfsignal an den Eingang des zu prüfenden Empfangskanals gelangt und dieser Empfangskanal ordnungsgemäß arbeitet, die Prüfanordnung in deren Ruhezustand zurückkippt.

Der Detektor ist gemäß einem Merkmal der Erfindung so gestaltet, daß er auf den schnell und den langsam ansteigenden thermischen Impuls anspricht. Hier wird das infrarote Spektrum zur Auswertung herangezogen. Das Ausgangssignal entsteht durch das Ansprechen auf eine Kombination der beiden thermischen Impulse oder auf den zweiten, langsam ansteigenden, allein. Der Ausgang des Detektors bleibt gesperrt, wenn der erste, schnell ansteigende Impuls aufgenommen wird.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Detektor mit einer Antenne ausgerüstet, der eine logische Schaltung folgt, die auf einen einmaligen Schwingungszug einer elektromagnetischen Welle anspricht, der bei einer Atomexplosion auftritt. Der Detektor löst ein Ausgangssignal aus, wenn die ausgestrahlte Welle eine vorgegebene Kurvenform aufweist.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist zur periodischen Überwachung des Detektors ein Taktgeber vorgesehen, der ein Prüfprogramm veranlaßt, in dem sich auch die Nachbildung eines durch eine Explosion hervorgerufenen Signals befindet.

Unabhängig davon, ob die thermische oder die elektromagnetische Welle zur Auswertung herangezogen wird, sollten zwei Empfangskanäle vorhanden sein, um die Betriebssicherheit des Systems zu erhöhen und um vorteilhafterweise auch während der Prüfzeiten, während denen ein Kanal überwacht wird, mit dem anderen eine Explosion feststellen zu können.

Ein weiterer Vorteil wird erfindungsgemäß durch die elektrischen Filter erreicht, die die zur Analyse des Eingangssignals nicht notwendigen Frequenzbereiche aussieben und dadurch den Störeinfluß vermindern.

Der Aufbau und die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Anordnung wird an Hand einiger Abbildungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich des besseren Verständnisses wegen nur auf eine Einrichtung, die das Schließen einer Tür veranlaßt.

Es zeigt

F i g. 1 mechanische Einzelheiten eines Infrarotempfängers,

F i g. 2 das Schaltbild des elektrischen Teils des Empfängers nach Fig. 1,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der logischen Schaltung zur Auswertung der thermischen Energie einer Atomexplosion,

F i g. 4 das Schaltbild eines dem Infrarotempfänger folgenden Verstärkers,

F i g. 5 das Schaltbild einer schnell ansprechenden Kippschaltung,

ίο F i g. 6 das Schaltbild einer langsam ansprechenden Kippschaltung,

F i g. 7 Schaltungsmerkmale einer Ausgangsschaltung,

F i g. 8 die Schaltungsanordnung zur Abtrennung der Kanäle während der Prüfung, *

F i g. 9 das Schaltbild einer zweiten Kippschaltung der Prüfeinrichtung,

Fig. 10 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung zur Auswertung der Strahlungsenergie einer elektromagnetischen Welle,

Fig. 11 den charakteristischen Schwingungszug einer elektromagnetischen Welle und die Arbeitsdiagramme der logischen Schaltung,

F i g. 12 eine bistabile Schaltung zur Analysierung des Schwingungszuges der magnetischen Wellen.

Gemäß der Erfindung ist zur periodischen Überwachung des Detektors ein Taktgeber vorgesehen, der ein Prüfprogramm veranlaßt, in dem sich auch die Nachbildung eines durch eine Explosion hervorgerufenen Signals befindet. Kurz bevor dieses Signal gegeben wird, trennt eine Einrichtung den Detektorausgang von der nachfolgenden Schaltung, so daß diese während der Prüfung nicht ansprechen kann. Dann stellt die Prüfschaltung das Erscheinen des nachgebildeten Signals fest und bestimmt, ob alle notwendigen Funktionen der Detektoreinrichtung durchgeführt werden. Ist dies der Fall, so wird die Einrichtung wieder in die normale Arbeitsweise versetzt, und es leuchtet eine grüne Lampe auf. Wenn jedoch alle notwendigen Funktionen nicht zur Ausführung kommen, wird die Einrichtung nicht mehr in die normale Arbeitsweise zurückversetzt, und es leuchtet eine röte Lampe auf.

In dem Ausführungsbeispiel eines optischen Empfängers zur Anzeige einer Atomexplosion nach F i g. 1 ist eine Grundplatte 20, ein Infrarotfilter 21, eine Fotozelle 22 und ein Gehäuse 23 vorgesehen. Die Grundplatte kann z. B. aus Aluminiumguß bestehen und hat einen Hals 24, der mit einem Gewinde 25 versehen ist und die Befestigung auf einem Lampenmast oder einem anderen Ständer ermöglicht. Ein hochgezogener Rand 28 an der Grundplatte hat ein Innengewinde 29 zur Befestigung des Gehäuses 23.

Das Infrarotfilter 21 besteht aus einer Anzahl von Filterglasscheiben 30 bis 35. Diese sind, wie bei 36 angedeutet ist, an den Kanten auf Gehrung geschliffen, um so die Zusammenfassung zu einer sechseckigen Säule zu erleichtern. Die Filterglasscheiben sind miteinander durch einen geeigneten, lichtdurchlässigen Leim verklebt und mit einer Deckscheibe 37 verkittet. Das Filterglas ist so beschaffen, daß es nur für eine optische Bandbreite von etwa 7000 bis 9000 Angström lichtdurchlässig ist. Die Fotozelle 22 ist durch das Infrarotfilter 21 vollständig eingeschlossen, so daß kein ungefiltertes Licht eine Auslösung veranlassen kann. Schließlich wird der Empfänger durch das Gehäuse 23 gegen Einflüsse von außen dicht verschlossen. Dieses kann aus einer Glocke aus

einfachem, nichtfilterndem Glas bestehen, welches mit dem Gewinde 39 in das Gewinde 29 der Grundplatte 20 eingeschraubt wird.

Der elektrische Teil des optischen Empfängers, von dem F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel zeigt, ist nach Möglichkeit auf die Grundplatte 20 montiert und durch das Gehäuse 23 abgedeckt. Er enthält die Fotozelle 22 und einen Kathodenverstärker 40. Außerdem enthält der Empfänger noch eine Lampe 46, die vorzugsweise innerhalb des Infrarotfilters 21 angebracht ist. Die Empfindlichkeit des optischen Empfängers läßt sich bei brennender Lampe 45 durch den Widerstand 41 einstellen. Während des normalen Betriebes leuchtet die Lampe nicht.

Der beschriebene optische Empfänger weist eine Reihe von Vorteilen auf. Da das einfallende Sonnenlicht einen relativ hohen Gehalt an ultraviolettem und einen relativ niedrigen Gehalt an infrarotem Licht im Bereich der auszuwertenden Lichtbandbreite aufweist und eine Atomexplosion einen relativ niedrigen Gehalt an ultraviolettem und einen relativ hohen Gehalt an infrarotem Licht aufweist, laßt sich der Empfänger leicht auf die Differenz der anstehenden Spektren einstellen. Blitzentladungen haben im Vergleich zum Sonnenlicht einen viel höheren Gehalt im Infrarotbereich, aber der Wärmeenergieimpuls hat eine viel schnellere Anstiegszeit und eine breitere Kuppe als der einer Atomexplosion. Die Empfindlichkeit des Empfängers läßt sich jedoch so einstellen, daß sich eine genügende Unterscheidungssicherheit zwischen einer Atomexplosion und einem Blitz ergibt. Darüber hinaus kennen die nachfolgenden Schaltungen derart eingerichtet sein, daß Impulse mit einer Anstiegsflanke gemäß einer Atomexplosion empfangen und Impulse mit der Anstiegsflanke eines Blitzes nicht ausgewertet werden.

Die logische Schaltung für einen Atomexplosionsdetektor nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 enthält die beiden Kanäle 48 und 49, um so die erforderliche Redundanz und eine erhöhte Betriebssicherheit beim Empfang eines durch eine Atomexplosion verursachten Signals zu erreichen und um weiterhin auch den Empfang während der Prüfung sicherzustellen. Dabei arbeitet z. B. der Kanal 48 als Empfänger, während der Kanal 49 geprüft wird und umgekehrt. Jeder Kanal enthält eine schnell ansprechende Kippschaltung 50 bzw. 50', eine langsam ansprechende Kippschaltung 51 bzw. 51' und eine logische Schaltung 52, 52'. Darüber hinaus hat jeder Kanal einen eigenen Infrarotempfänger 55 bzw. 55'. Jeder Empfänger ist über einen Kathodenverstärker an einen Signal-Verstärker 56 bzw. 56' angeschlossen.

Der Signal-Verstärker 56 enthält zwei zweistufige Verstärker 57, 58, die über einen Verstärkungsregler 59 miteinander verbunden sind. Mit diesem läßt sich die gewünschte Empfindlichkeit einstellen, um z.B. eine 20-Kilo-Tonnen-Explosion in einem Bereich von 15 bis 20 km festzustellen, ohne daß die Anordnung auf das Sonnenlicht oder einen Blitz anspricht.

In dem Ausführungsbeispiel des Signal-Verstärkers nach F i g. 4 wird der Infrarot-Empfänger 55 über eine Leitung 60 angeschlossen, die abgeschirmt sein kann, wie durch 61 angedeutet ist. Die beiden Verstärker 57, 58 sind mit Ausnahme der Kapazitäten 62 und 63 gleich. Der Kondensator 62 dient zur Unterdrückung unerwünschter Schwingungen und der Kondensator 63 als Koppelkondensator zu dem nachfolgenden Filter.

Jeder der Verstärker 57, 58 enthält die Komplementär-Transistoren 65, 66 bzw. 65', 66', um die erwünschte Mindestverstärkung von 10 zu erhalten. Der aus dem Widerstand 67 und der Diode 68 bestehende Spannungsteiler bestimmt die Basisspannung des Transistors 65. Der Widerstand 69 ermöglicht einen genügenden Stromfluß durch den Transistor 65, um so Änderungen des Kollektorstromes auszugleichen.

Eine Zenerdiode 70 und ein Widerstand 71 begrenzen die Emitterkollektorspannung des Transistors 66. Die Widerstände 72, 73 bilden die Kollektorbelastung des Transistors 66 und gleichzeitig den Gegenkopplungszweig des Transistors 65. Die Diode 75 schützt den Transistor 65 vor Spannungsspitzen, und der Widerstand 76 begrenzt den Basisstrom.

Die Bandbreite des Verstärkers, die vorzugsweise zwischen 0,5 und 30 000 Hz liegt, wird durch den Kondensator 62 und durch die Streukapazitäten begrenzt. Die Verstärkung des Treiber-Verstärkers läßt sich durch den Regelwiderstand 59 einstellen. Während der Prüfperioden wird der Regelwiderstand 59 über die Leitung 77 kurzgeschlossen, so daß die Überwachung der Anordnung immer bei der Maximalempfindlichkeit erfolgt.

Das Ausgangssignal des Verstärkers erscheint an der Leitung 78. Um z. B. das Ansprechen von ultraroten Fremdsignalen zu vermeiden, die beispielsweise von der Sonne stammen und sich durch Schwankungen mit extrem langsamer Anstiegszeit auszeichnen, sind entsprechende Vorkehrungen getroffen. Hierzu dient das Tiefpaßfilter SO in F i g. 5, das aus zwei L-Gliedern mit den Widerständen 81 und 83 und den Kondensatoren 82 und 84 besteht. Frequenzen über 700 Hz werden durch das Filter nicht durchgelassen. Ein Koppelkondensator 85 hält Signale mit sehr langsamer Ansteigsflanke, wie z.B. störendes Sonnenlicht, zurück.

Zur Aufnahme des ersten thermischen Signals mit steiler Anstiegsflanke dient die Kippstufe 86 mit einem schnell ansprechenden Schmitt-Trigger. Diese Stufe enthält einen im Ruhezustand stromlosen Transistor 90, einen im Ruhezustand leitenden Transistor 91 und die Ankopplungswiderstände 93 und 94. Der Kondensator 95 dient zur Begrenzung der Schaltzeit und die Diode 96 als Überspannungsschutz für die Basis-Emitterstrecke des Transistors 90. Der Kondensator97 und der Widerstand 98 bilden ein Differenzierglied am Ausgang, um die Rechteckimpulse der Kippschaltung 86 in positive und negative Impulsspitzen umzuwandeln. Außerdem enthält die Kippschaltung 86 die Belastungswiderstände, 99, 100 und einen gemeinsamen Emitterwiderstand 101. Die Widerstände 81 und 83 des Tiefpaßfilters bilden mit dem Widerstand 102 einen Spannungsteiler für die Signale an der Basis des Transistors 90.

Nach dem Empfang eines Impulses wird der Transistor 90 leitend und die Basis des Transistors 91 an Masse gelegt. Der zusätzliche Strom durch den gemeinsamen Emitter-Widerstand 101 verändert die relativen Potentiale und beschleunigt so die Öffnungszeit des Transistors 91. Wenn der Impuls am Eingang beendet ist, kehrt sich der Vorgang um, und der Transistor 90 wird nichtleitend, während der Transistor 91 leitend wird.

Demnach bewirkt ein von einer Atomexplosion hervorgerufener erster Impuls mit schneller Anstiegs-

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zeit ein Ausgangssignal an der Leitung 104. Dieses Ausgangssignal hängt von der Anstiegsflanke der eintreffenden Impulse ab. Die verschiedenen Filter und Kapazitäten scheiden alle störenden Einflüsse, die durch Schwankungen des Infrarotgehaltes des Sonnenlichtes entstehen, aus und lassen nur solche Impulse durch, die von einer Atomexplosion stammen. Darüber hinaus weist das Filter 80 Signale, die von einem Blitz herrühren, zurück.

Die Einrichtungen, die zum Empfang von Impulsen mit langsamer Anstiegsflanke vorgesehen sind, sind in F i g. 3 durch die Bezugsziffer 51 und in der F i g. 6 ausführlich dargestellt. Der Ausgang 105 a des Filters 80 (F i g. 5), ist mit dem Eingang 105 b der langsam ansprechenden Kippschaltung in F i g. 6 verbunden. Diese Kippschaltung besteht aus einem Schmitt-Trigger 106, einer Oderschaltung 107 und einer Undschaltung 108, einem Verzögerungskreis 110 (150 ms) und einem Koppeltransistor 111. Die Dioden 112, 113, die Zenerdiode 114 und der Widerstand 115 bilden die Oderschaltung 107. Die Zenerdiode 114 begrenzt die Signalspannung, welche durch die Dioden 112, 113 kommt, um die Spannung, die durch die Diode 116 kommt, anzupassen. Die Dioden 116, 117 und der Widerstand 118 bilden die Undschaltung 108. Die Diode 119 legt große negative Impulsspannungen an Masse.

Der Widerstand 120 und der Kondensator 121 stellen eine Verzögerungsschaltung mit einer Zeitkonstanten von 150 ms dar. Die Basisvorspannung des Transistors 111 ist im Ruhezustand wegen des Stromflusses durch den Widerstand 120, die Diode 117 und den Widerstand 115 klein. Wenn die Dioden 116 und 117 durch eine positive Spannung an den Kathoden nichtleitend gemacht werden, lädt sich der Kondensator 121 auf, und es erscheint eine exponentiell ansteigende Spannung an der Basis des Transistors 111. Die Zeitkonstante des Verzögerungskreises 110 (Widerstand 118 und Kondensator 121) ist so bemessen, daß die Spannungen an dessen Kondensator den Schmitt-Trigger 106 nicht vor etwa 50 ms zum Ansprechen bringen.

Die schnell ansprechende logische Schaltung reagiert auf thermische Impulse mit schnell und langsam ansteigender Impulsflanke. So spricht die Anordnung auch an, wenn der Impuls mit langsamer Anstiegszeit erscheint und der erste Impuls so abgeschwächt ist, daß er nicht mehr aufgenommen werden kann. Andererseits wird ein Impuls mit schneller Anstiegsflanke allein nicht aufgenommen. Ist ein Impuls mit schneller Anstiegszeit zu stark abgeschwächt, bevor ein langsamer Impuls erscheint, so wird ein Eingangssignal "der Undschaltung 108 abgeschaltet, so daß kein Ausgangssignal entsteht.

Außerdem sind Schaltungsanordnungen vorgesehen, die bei Eintreffen eines Infrarotimpulses ein Signal auslösen, aber nicht auf einen Prüfvorgang ansprechen. Diese Anordnungen sind in F i g. 3 mit den Bezugszeichen 130 und 131 gekennzeichnet und in F i g. 7 ausführlich dargestellt. Die F i g. 7 zeigt im wesentlichen eine Oderschaltung 132 und eine Kippschaltung 133. Die Oderschaltung 132 besteht aus dem Widerstand 134, der Diode 135, dem Widerstand 136 und der Diode 137. Wenn eine Anode der Dioden 135 oder 137 positiv wird, wird die Basis des NPN-Transistor 138 ebenfalls positiv, und die Kippschaltung tritt in Tätigkeit. Die Kondensatoren 139 und 140 trennen die Oderschaltuns; 132 vom äußeren Gleichstromkreis. Die Widerstände 142, 143 dienen als Entladewiderstände der Kondensatoren 139, 140 während der Umschaltung durch die Kanaltrennrelais.

Nachfolgend wird die Kippschaltung 133 und die Rückstelleinrichtung 144 mit der Doppelbasisdiode 158 beschrieben. Die NPN-Transistoren 138, 145 bilden die Kippschaltung 133. Der Kollektorwiderstand des Transistors 145 besteht aus dem Widerstand 146,

ίο und der Wicklung des Relais 147. Der Widerstand 146 begrenzt die Spannung über dem Relais 147, um Beschädigungen durch Überspannungen zu vermeiden. Die verbleibenden Bauelemente der Kippschaltung 133 sind der Basisspannungsteiler 150, 151, der Emitter- und Kollektorwiderstand 152, 153J:ür den Transistor 138, ein Koppelwiderstand 154 und ein Basiswiderstand 155 für den Transistor 145. Der den Transistoren 138, 145 gemeinsame Emitter-Widerstand 152 stellt die Schmitt-Trigger-Wirkung her.

Die schnell ansprechende Kipp-Schaltung 133 wird nach einer kurzen Zeitperiode zurückgestellt. Hierzu ist eine automatische Rückstelleinrichtung 144 vorgesehen, die eine Doppelbasisdiode 158 enthält. Die Widerstände 159, 160 und der Kondensator 161 bilden ein einstellbares Zeitkonstantenglied in der Basisvorspannungsquelle der Doppelbasisdiode 158. Wenn das Kollektorpotential des Transistors 145 dem Potential B + zustrebt (durch eine positive Signalspannung, die durch die Oderschaltung 132 an die Basis des Transistors 138 gelangt) beginnt auch die Spannung über dem Kondesnator 161 und das Emitterpotential der Doppelbasisdiode 158 den Wert B+ anzunehmen. Jedoch ist die Höhe des Spannungsanstieges durch die Widerstände 159, 160 begrenzt. Erreichen die Emitterspannungen etwa 60 °/o der Spannung an der Basis B 2, wird die Doppelbasisdiode 158 leitend und erzeugt eine positive Spannungsspitze über den Widerständen 162, 163. (Infolge des Leitendwerdens der Doppelbasisdiode 158 wird die Ladung des Kondensators 161 abgeleitet). Diese Spannungsspitze wird über die Diode 164 dem Transistor 145 zugeleitet, so daß die Kippschaltung 133 in ihre Ruhelage zurückkehrt.

Während des Zeitraumes, in dem der Transistor 145 leitend ist, wird über die Leitung 166 ein Signal ausgekoppelt, um die langsam ansprechende logische Schaltung 51, F i g. 3, freizugeben. Nach der automatischen Rückstellung wird dieses Auskopplungssignal getrennt, um die langsam ansprechende logische Schaltung daran zu hindern, einem Ansprechen der Undschaltung 108 zuvorzukommen.

Die Ausgangsschaltung nach F i g. 7 ist nochmals in der langsam ansprechenden logischen Schaltung 51, wie durch die Bezugsziffer 131 in F i g. 3 dargestellt, vorgesehen. Die Anordnung 131 unterscheidet sich gegenüber der nach F i g. 7 nur dadurch, daß die Zeitkonstante, welche durch die Widerstände 159, 160 und den Kondensator 161 gegeben ist, die Doppelbasisdiode erst nach etwa einer halben Sekunde leitend macht.

Die Kippschaltung 133 (Transistor 145 leitend) erregt eines der Relais 147,168 in Abhängigkeit davon, ob die schnell ansprechende logische Schaltung 50 oder die langsam ansprechende logische Schaltung 51 angesprochen hat. Daraufhin wird der Türschließer über den Kontakt 169 oder 170 betätigt. Diese Kontakte bilden eine Weder-Noch-Schaltung, denn die Tür schließt, wenn weder der Kontakt 169, noch der

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Kontakt 170 geschlossen ist. Die Kondensatoren 171, 172 dienen zur Funkenlöschung der Kontakte 169, 170.

Die Relais 147, 168 sind Bestandteile einer Rückstell- und Prüfschaltung 173, die im wesentlichen auf der rechten Seite der F i g. 3 und 7 dargestellt ist. Außer diesen Relais enthält die Schaltung 173 ein Differenzierglied 174 zur Umformung von Impulsen, das bei der Umstellung des Prüfschalters 175 in eine der Kanalpositionen 176, 177 gebracht wird. Der io. Ausgang 178 a des Differenziergliedes ist mit dem Anschluß 178b der Kanaltrennschaltung nach F i g. 8 verbunden. Die Leitung 179 stellt, wie F i g. 3 zeigt,, eine ähnliche Verbindung her. Die Prüfung erfolgt automatisch, nachdem der Schalter 175 den zu prüfenden Kanal gewählt hat. Die Prüfung wird durch einen Zeitgeber 180 gesteuert, welcher einen Gleichstrommotor enthält, der über ein nicht dargestelltes Getriebe bei einer Umdrehung in der Stunde zwei Nocken antreibt. Jede Nocke betätigt einen oder mehrere· Mikroschalter zur Bestimmung der Prüffolge. Die Mikroschalter führen den Prüfschaltungen 52 bzw. 52' (F i g. 3) in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 175 Signale zu.

Es sind auch Schaltmittel vorgesehen, einen Kanal der Detektoreinrichtung von der Ausgangsschaltung zu trennen und dafür an die Prüfeinrichtung anzuschließen. Hierdurch kann ein, eine Explosion nachahmendes Prüfsignal die Detektoreinrichtung betätigen, ohne daß ein Alarm ausgelöst wird. Die Prüfschaltung kann ein· einfaches Relais sein mit einer zurgehörigen Steuerschaltung (F i g. 8), die aus einer Kippschaltung 182 mit vier Transistoren besteht. Die Dioden 183, 184 bilden eine Steuerschaltung, durch die die Kippschaltung 182 nur auf positiv gerichtete Spannungen anspricht. Ein derartiges Steuersignal kommt vom Zeitgeber 180 und erscheint am Anschluß 178.. Ein anderes derartiges Steuersiganal kommt von der schnell· ansprechenden Kippschaltung 86 über den Kondensator 185. Die Widerstände 186, 187, 188^: dienen als Überspannungsschutz für den Transistor 189.

Die verbleibenden Schaltelemente sind der Basisspannungsteiler 190 für den NPN-Transistor 189, ein Emitter-Spannungsteiler 191, 192, ein Lastwiderstand 193,. ein Emitter-Widerstand 194 für den NPN-Transistor 195, ein Basisspannungsteiler 196 und der Lastwiderstand 186.

Der Strom durch den Ausgangstransistor 200 steuert den Anzug oder den Abfall des Kanal-Trennrelais 201. Der Widerstand 202 dient als Überspannungsschutz für das Relais. Eine Zenerdiode 203 und der Widerstand 204 stabilisieren die Spannung über den Transistor 200, so daß dieser direkt von dem Transistor 205 ZUT Bildung, eines Stromverstärkers gekoppelt werden kann.. Der Widerstand 206 dient zur Erzeugung der Basisvorspannung für den PNP-Transistor 200 und die Emitter-Vorspannung des Transistors 205. Der Widerstand 207 ist der Kollektorwiderstand für den Transistor 205.

Wenn ein Prüfvorgang eingeleitet ist, stößt die Kippschaltung. 182 die Kippschaltung 208 für die Prüfung um,, die in F i g. 9 dargestellt ist.. Sie hat zwei Eingänge 210, 211, die in Abhängigkeit von den Kontakten 212 des Relais 201 (F i g. 3 und 8) durch die schnell oder langsam ansprechende logische Schaltung, angesteuert werden. Außerdem enthält sie zwei Ausgänge 213 α und 214 a,. die zu den Anschlüs

sen b mit gleicher Bezugsziffer in den Schaltungen F i g. 8 und 6 führen. Die Schaltung nach F i g. 9 ist im wesentlichen dieselbe, wie sie in dem linken gestrichelt gezeichneten Rechteck der F i g. 6 dargestellt ist.

Wenn der Ausgang 214 α stromführend ist, erhält ein Eingang der Oderschaltung 107 (Fig. 3 und 6) ein Kriterium, die' langsam ansprechende logische Schaltung freizugeben, so daß sie auf eine nachgebildete Explosion ansprechen kann. Wenn der Ausgang 213 α stromführend ist, dann wird die Kanaltrennschaltung nach F i g. 8 angelassen. Das Relais 201 ist erregt, die Ausgangskreise 130 und 131 abgeschaltet und der Prüf Vorgang durchgeführt.

Tritt eine Atomexplosion mit der erforderlichen Größe im Empfangsbereich der Detektoreinrichtung auf,, so wird das thermische Signal von dem. optischen Empfänger 55 aufgenommen, durch die Photozelle 22 in elektrische Signale umgewandelt und über den Kathodenverstärker 40 dem Verstärker 57 zugeführt.

Das Signal wird dann durch die Verstärker 57, 58 verstärkt und gelangt zu dem. Filter 80. Dieses Filter hält hochfrequente,, z. B. durch einen Blitz verursachte Signale und solche mit sehr langsamer Anstiegszeit, die durch die Sonnenstrahlen entstehen können, zurück.

Ein schneller und ein langsames, von einer Atomexplosion stammendes Signal mit einer Amplitude von z.. B. 4 Volt veranlaßt die Kippschaltung 86 einen positiven Impuls- abzugeben, welcher durch die Kontakte 220 des nicht erregten Kanaltrennrelais zur schnell ansprechenden Ausgangsschaltung 130- gelangt. Darin ist die Oderschaltung 132. enthalten,, die ein Signal aus dem Kanal 50 oder 50' durchläßt. Von der Oderschaltung 132 gelangt, der Impuls an die Kippschaltung 133;, die das Relais 147 steuert. Das Relais ist im Ruhezustand erregt und führt dem Lastkreis über die- Kontakte 169 Strom zu. Der Impuls der schnell ansprechenden Kippschaltung 86· ändert den Zustand der Kippschaltung 133, und das Relais 147 fällt ab.

Von der Kippschaltung 133 wird das Signal, auch der langsam ansprechenden Kippschaltung 51 über die Oderschaltung 107 und die Undschaltung 108 zugeführt. Das Signal vom Filter 80 gelangt ebenfalls an die Undschaltung 108, wo es mit dem Signal der Kippschaltung 133, welches über die Oderschaltung 107 kommt, in Übereinstimmung gelangt. Das Signal aus dem Tiefpaßfilter 80 muß länger als etwa 50 ms anstehen, bis. die Schaltung zuläßt, daß die Ausgangsschaltung 131 umgestoßen wird..

Noch ehe die Schaltung mit der Doppelbasisdiode zurückkippt oder zur selben Zeit, zu der der langsame Impuls erscheint, wird das Signal des optischen Empfängers 55 auch durch die Undschaltung 108 einer anderen Ausgangsschaltung 131, welche den Abfall des Relais 168 steuert, zugeleitet.. Während der Zeit,, in der die Relais 147 und 168 abgefallen sind, gelangt ein Signal zur Türschließeinrichtung. Die Zeit hierfür kann z. B. mit 1 bis 3 Sekunden eingestellt werden.. Danach gehen die Kippschaltungen 133 und 133' von selbst in die Ruhelage zurück, und die Ausgangsrelais 147,168 ziehen wieder an.

Eine Prüffolge kann entweder durch einen automatischen Zeitgeber 180 oder einen Druckknopfschalter 221 von Hand eingeleitet werden. Hierdurch gelangt ein, Spannungssprung an die Kippschaltung 182, die

dann ihren Zustand ändert, und das Relais 201 erregt, das folgende Vorgänge auslöst:

1. Abtrennung der Ausgangsrelais 147 und 168 vom Signalweg, damit diese nicht vom Prüfsignal erregt werden können.

2. Schließen der Kontakte 222, die den Signalverstärker 56 auf maximale Verstärkung schalten.

3. Einschalten der Prüflampe 46 über die Kontakte 223 und die Leitung 224 (F i g. 2 und 3) zum Empfänger 55.

4. Anschluß des Signalweges an die betätigten Kontakte 212, 225 zur Prüfschaltung 52.

5. Die Spannung von der Kontrollampe 226 abschalten und an die Lampe 227 zur Überwachung der Prüfung legen.

Das automatisch oder von Hand zugeführte Signal läßt gleichzeitig das Relais 201' abfallen, um für die Zeit, in der der Kanal 48 geprüft wird, den Kanal 49 für den Empfang einer etwa eintretenden Atomexplosion einzuschalten.

Das Aufleuchten der Prüflampe 46 im optischen Empfänger 55 erzeugt in der Fotozelle 22 ein Signal, das durch den Verstärker 56, das Filter 80 und die Kippschaltung 86 zur Kippschaltung 106 gelangt. Die zwei Eingänge der Kippschaltung 208 bilden die Eingänge zu den Relais 147 und 168 nach. Diese Kippschaltung ist im Ruhezustand so eingestellt, daß die Stufe, die mit der Kippschaltung 182 verbunden ist, nicht stromführend ist. Das von der Kippschaltung 86 zugeführte Signal ändert den Zustand der Kippschaltung 208. Die im Ruhezustand stromführende Stufe der Kippschaltung ist nun abgeschaltet, und die andere legt ein positives Signal an die Oderschaltung 107 und die Undschaltung 108. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist dieselbe, als wäre sie durch eine Atomexplosion ausgelöst. Das Ausgangssignal der Kippstufe 106 wird über die Kontakte 225 des Kanaltrennrelais der Kippschaltung 208 zugeführt, die wieder in ihren Ruhezustand zurückkehrt. Die zunächst der Kippschaltung 182 liegende Stufe wird stromführend, das Relais 201 fällt ab, und der Kanal 48 wird wieder in die normale Betriebsweise zurückgeführt.

Wenn infolge einer Fehlschaltung kein (richtiges) Ruheausgangssignal von den Kippschaltungen 133 und 182 eintritt, kehrt das Kanal-Trennrelais 201 nicht in seine Ruhelage zurück, und die Uberwachungslampe 227 bleibt erleuchtet. Soll die Kippschaltung 182 zur Trennung der Kanäle in die Ruhelage zurückversetzt werden, weil entweder ein Fehler vorübergehend aufgetreten ist oder ein Einschalt-Spannungsstoß eine falsche Einstellung in der Kippschaltung bewirkt hat, wird ein Rückstellschalter 230 betätigt, um eine Spannung zu der Kippschaltung 182' im Kanal 49 zu bringen, die diese in die richtige Stellung zurückführt. Um die Prüfschaltung in die richtige Ausgangslage zu bringen, ist der Schalter 221 zu betätigen und eine Prüffolge durchzuführen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden durch eine Anordnung nach Fig. 10 elektromagnetische Wellen, die bei der Atomexplosion entstehen, als Kriterium ausgewertet. Diese Energie breitet sich vom Explosionsherd in gleicher Weise aus wie Funksignale von einer Rundstrahlantenne. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 wird nur ein Empfangskanal dargestellt. Es ist aber zweckmäßig, sinngemäß wie nach F i g. 3, zwei Kanäle einzusetzen.
Wie eingangs erwähnt, kann die von einer Atomexplosion herrührende magnetische Welle als binäres Signal aufgefaßt werden. Dieses kann z. B. dem binären Code »010« entsprechen. Sollte die magnetische Welle einer anderen Explosionsart einen anderen Code aufweisen, so läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung auch auf diesen Code einstellen.

"Der in Fig. 10 dargestellte Explosionsdetektor weist eine Antenne 250, eine logische Schaltung 251, eine Prüfschaltung 252 und eine Ausgangsschaltung 253 auf. Die Antenne, die im Freien steht, soll nach Möglichkeit der Explosionswelle standhalten können. Die Schaltung 251 enthält alle notwendigen elektronischen Einrichtungen. Eine ausführliche Beschreibung derselben erübrigt sich und es sei deshalb auf die vorangehende Beschreibung der F i g. 3 bis 9 verwiesen. Die Antenne 250 besteht aus einem vertika-' len Stab, der z. B. aus einer Stahlröhre gezogen wurde. Diese Röhre befindet sich vorzugszweise auf einem Antennenfuß, der ebenerdig angebracht ist. In dem Antennenfuß ist eine Öffnung und ein Raum vorgesehen, in dem die Antennenanschlüsse hergestellt werden können und die Blitzschutzeinrichtungen untergebracht sind. Das Signal wird der Kontrollstation über ein Koaxialkabel zugeführt. Dieses einen einzigen Schwingungszug mit einer Dauer von etwa 100 Mikrosekunden bildende Signal mit der kritischen Kurvenform ist in der Fig. 11 willkürlcih dargestellt. Alle anderen Signale sind unerwünscht. Um die meisten der unerwünschten Signale daran zu hindern, eine Funktion auszulösen, ist ein Filter 255 im Verstärkerabschnitt der elektronischen Steuerung vorgesehen, welches bewirkt, daß nur Signale mit der Kurvenform nach Fig. 11 am Ausgang des Verstärkers 256 erscheinen. Der Verstärker 256 ist so geschaffen, daß der erste negative Empfangsimpuls 254 einen negativen Ausgangsimpuls 257 (Fig. 11) beim Punkt P1 (F i g. 10) erzeugt. Der folgende positiv gerichtete Impuls 258 des Empfangssignals bewirkt positive und negative Ausgangsimpulse 259 und 260. Anders ausgedrückt, ein negatives Eingangssignal, gefolgt von einem positiven, ergibt beim Punkt Pl zwei negative Ausgangsimpulse 257, 260, die durch einen positiv gerichteten Impuls getrennt sind. Sinngemäß können auch andere Kurvenformen zur Auswertung herangezogen werden.

Auch wenn ein einziges negatives Signal empfangen wird, so entsteht kein Ausgangssignal, sei es, ein anderes negatives Signal wird 200 μ8 nach der abfallenden Flanke des ersten negativen Signals aufgenommen. Die Signale 257, 259 und 260 von Fig. 11 werden, wie in Fig. 12 dargestellt, einem Schmitt-Trigger 264 zugeführt. Dies ist die ausführliche Schaltung der logischen Anordnung 265 des Blockschaltbildes nach F i g. 10. Dieser Schmitt-Trigger spricht nur an, wenn das Signal, welches dem Anschluß 266 zugeführt wird, unter einem vorbestimmten Vergleichspegel liegt. Wenn demnach ein negatives Signal an den Schmitt-Trigger 264 gelangt, so erzeugt dieser Impulse, wie sie durch A und B in Fig. 11 dargestellt sind. Danach wird von der abfallenden Flanke des ersten Ausgangssignals des Schmitt-Triggers die Kippstufe 268 mit einer Umschaltzeit von 200 ns betätigt, wie dies durch C und D in F i g. 11 angegeben ist. Das Α-Signal des Schmitt-Triggers und das D-Signal der Kippstufe 268 werden dem Eingang der Undstufe 269 zugeführt. An diese gelangt auch der Ausgang einer Kippstufe 270 mit einer Umschlagzeit von 1 ms.

15 16

Das Signal des Verstärkers 256 und das Signal C in der Anordnung 285 zweimal vorgesehen werden,

der Kippstufe 268 erreichen die Undstufe 272, die Dadurch können während der Prüfung eines Kanals

unter den gegebenen Umständen (negative Eingangs- Atomexplosionen mit dem anderen Kanal überwacht

impulse) kein Ausgangssignal gibt. Deshalb befindet werden.

sich der Ausgang der Kippstufe 270 dauernd in der 5 Einmal in der Stunde wird einer Prüf-Kippschal-

»1«-Stellung. Wenn der nächste negative Impuls an tung 286 die Spannung einer Stromquelle über einen

der Anschlußklemme 266 erscheint und die Kipp- Zeitgeberkontakt 284 zugeführt. Hierdurch wird eine

stufe 268 (200 μδ) ein 1-Signal an der »Und-Stufe« Relaissteuerschaltung 287 angelassen, die dadurch

269 hervorruft, ergibt sich ein Ausgangssignal 274 ein Prüfrelais 288 erregt. Dessen Kontakte 289

(Fig. 11). ίο schließen und schalten die Verstärkung der Verstär-

Um unerwünschte Signale zurückzuhalten, sind be- ker 256, 280 auf maximale Verstärkung. Der Aussondere Vorkehrungen getroffen worden. Zur einfa- gang der logischen Schaltung 265 wird auf die Prüfehen Beschreibung sei angenommen, daß das falsche Kippschaltung 286 umgeschaltet, und die Zustandsan-Signal für den Impuls 254 eine positive Polung auf- zeiger (Lampen »Normal« und »Prüfung/Ausfall«) weist, d. h., daß die entsprechende kritische Kurven- 15 wechseln von der Ruhelage zur Prüfanzeige. Damit form umgekehrt verläuft wie die oberste Kurve in wird die Spannung der Stromversorgung einem Dop-Fig. 11. Demnach gelangt ein erster positiver Impuls pelbasiszeitgeber 291 zugeführt, der ebenso arbeitet durch die Undschaltung 272 und veranlaßt, daß die wie die Schaltung 144 (F i g. 7).
Kippstufe 270 (1 ms) ihren Zustand ändert und dabei Der Doppelbasiszeitgeber 291 erzeugt nach der das Freigabesignal von der Undstufe 269 trennt. Un- 20 Anlassung einer Prüffolge einen einzelnen Impuls ter diesen Bedingungen kann bis zum Ende der von etwa 300 ms. Die Verzögerung soll hauptsächlich 1-ms-Periode kein Signal durch die Endstufe gelan- ermöglichen, daß alle Relaiskontakte betätigt werden gen. können und daß die »Prüfung/Ausfalk-Anzeige-

In der Schaltung nach Fig. 10 gelangt infolge lampe genügend lange aufleuchten kann. Das Auseines richtigen negativen Impulses 254 ein Signal 25 gangssignal des Impulsgebers 291 veranlaßt eine durch den zur Impedanzwandlung dienenden Emitter- Kippstufe 292 mit einer Umschlagzeit von 100 μβ folger 278 und durch das Filter 255, wo sehr lang- einen Impuls zu erzeugen, der einem Oszillator 293 same Frequenzen ausgeschieden werden. Dann wer- zugeführt wird. Dieser ruft einen einzigen Schwinden die Signale verstärkt und über einen Verstär- gungszug hervor mit einer Frequenz von 10 kHz, der kungsregler 279 eingeregelt und darauf in einem Ver- 30 hinsichtlich der Kurvenform und der Polung eine gestärker 280 nochmals verstärkt. Ein anderer Emitter- naue Nachbildung des Schwingungszuges darstellt, folger 281 am Ausgang des Verstärkers 280 dient der bei einer Atomexplosion auftritt. Diese Schwindazu, eine Belastung desselben durch die nachfol- gung erreicht über den Antennenanschluß den Emitgende logische Schaltung 265 zu vermeiden. Das Si- terfolger 278. Das Oszillatorsignal wird dann durch gnal wird dann, wie oben beschrieben, durch die logi- 35 die nachfolgende Schaltung genauso wie ein wirklische Schaltung 265 (Fig. 12) geleitet. Das Ausgangs- ches Signal verarbeitet. Das Ausgangssignal der logisignal der logischen Schaltung 265 erreicht über Kon- sehen Schaltung 265 läßt die Prüf-Kippschaltung 286 takte eines Kanal-Trennrelais 288 eine Ausgangs- in ihre Ruhelage zurückkehren. Diese bringt das Rekippschaltung 282, die im wesentlichen wie die Schal- lais 288 zum Abfall und versetzt dann die Anordnung tung nach F i g. 7 aufgebaut ist. In der Ruhestellung 40 in die normale Arbeitsweise zurück,
können die Ausgangssignale über die Kontakte die Wenn aus irgendeinem Grund eine erfolgreiche Kippschaltung 282 beeinflussen, wodurch die Kon- Prüfung nicht durchgeführt wird, bleibt das Relais takte 283 des Ausgangsrelais geschlossen werden. 288 erregt und die Lampe »Prüfung/Ausfall« leuch-Die Zeit, für die das Ausgangsrelais erregt bleibt, tet weiter, weil die Prüf-Kippschaltung 286 nicht in wird durch eine Doppelbasisdiode gesteuert, welche 45 die Ruhelage zurückkehrt.

die Kippschaltung in die Ruhelage zurückversetzt, Ein Rückstell-Schalter 294 ist vorgesehen, der die

wie bereits bei der Erläuterung der Schaltungen 133 Prüf-Kippschaltung 286 steuert, wenn sie beim ersten

und 144 beschrieben wurde. Einschalten der Anlage in der Prüf stellung verbleibt.

Die Strahlungsdetektoreinrichtung enthält auch eine Wenn ein Fehler auftritt, und die »Prüfung/Ausf all«-

Funktions-Prüfeinrichtung. Sie besteht aus einem 50 Lampe leuchtet weiter, kann die Prüfschaltung eben-

Gleichstrommotor, dessen sich drehende Nocke Kon- falls durch den Rückstellschalter 291 von Hand zu-

takte 284 periodisch schließt, so daß einmal in der rückgestellt werden, um eine nochmalige Prüfung zu

Stunde eine automatische Prüfung erfolgt. Entspre- veranlassen. Außerdem kann eine Prüfung durch die

chend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 können Betätigung eines Prüfschalters 295 von Hand herbei-

die Stufen 278, 255, 256, 279, 280, 281, 266 und 265 55 geführt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Atomexplosionsdetektor-Einrichtung mit einem oder mehreren zur Analyse der Kurvenform von thermischen oder/und hochfrequenten Signalen eingerichteten Empfangskanälen, die beim eingangsseitigen Empfang eines charakteristischen, nur bei einer Atomexplosion entstehenden thermischen oder/und hochfrequenten Signals an ihrem Ausgang ein Signal erzeugen, das in einer angeschalteten Auslöseeinrichtung eine Warn- oder/und eine Arbeitsfünktion auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Empfangskanal (48, 49, 251) elektrische Filter (80, 85, 255) zur Vorselektion der Kurvenform der eingangsseitig empfangenen Signale enthält und daß für eine Funktionsprüfung eines Empfangskanals eine Prüfeinrichtung (52, 252) vorgesehen ist, die durch ein als elektrischer Spannungssprung ausgebildetes Prüfsteuersignal in den Prüfzustand kippt und den Prüfzustand mit einer Meldelampe (227) anzeigt, daß die Prüfanordnung im Prüfzustand den Ausgang des zu prüfenden Empfangskanals (48, 285) von einer Auslöseanordnung (130, 131, 253) trennt und an die Prüfanordnung schaltet, daß ferner die Prüfan-Ordnung im Prüfzustand ein Prüfsignal, das dem bei einer Atomexplosion am Eingang der Atomexplosionsdetektor-Einrichtung eintreffenden Signal nachgebildet ist, erzeugt und in den Eingang des zu prüfenden Empfangskanals leitet und daß schließlich das am Ausgang des zu prüfenden Empfangskanals erzeugte Signal, das nur entsteht, wenn das Prüfsignal an den Eingang des zu prüfenden Empfangskanals gelangt und dieser Empfangskanal ordnungsgemäß arbeitet, die Prüfan-Ordnung in deren Ruhezustand zurückkippt.

2. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfanordnung (52, 252) eine Kippschaltung (182, 286) enthält, die den Zustand der Prüfschaltung festlegt und die ein Trennrelais (201, 288) steuert, das in gekipptem Zustand der Kippschaltung den Ausgang bzw. die Ausgänge des zu prüfenden Empfangskanals (48) umschaltet, und daß das Trennrelais im Prüfzustand der Prüfan-Ordnung eine Nachbildeinrichtung (46, 291 bis 293) zur Erzeugung des Prüfsignals einschaltet.

3. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseanordnung (130, 131, 253) eine insbesondere als Flip-Flop-Schaltung ausgebildete Kippschaltung (133, 282) enthält, die im gekippten Zustand ein Auslöserelais (147, 168) umschaltet und eine Rückstellanordnung (144) einschaltet, daß die Kontakte (169, 170, 283) des Auslöserelais einen Türschließer oder einen öffentlichen Alarm auslösen und daß die Rückstellanordnung die im gekippten Zustand befindliche Kippschaltung nach einer voreingestellten Zeit selbsttätig in den Ruhezustand zurückkippt.

4. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Empfangskanäle (48, 49) vorgesehen sind und daß während der Funktionsprüfung des einen Empfangskanals der andere Empfangskanal empfangsbereit und an die Auslöseanordnung (130, 131, 253) angeschlossen ist.

5. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber (180) die Prüffolge steuert und die Kippschaltung (182) der Prüfanordnung (52) des zu prüfenden Kanals (48) mit einem Prüfsteuersignal insbesondere über einen Kanalwählschalter (175) in den Prüfzustand kippt.

6. Atomexplosions-Detektoreinrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Empfangskanal ein Detektorempfänger (55) mit einer von einem Infrarotfilter (21) umschlossenen Fotozelle (22) vorgesehen ist, daß jeder Empfangskanal (48, 49) eine Kippschaltung (86) für Impulse mit schnellem Anstieg und eine Kippschaltung (106) für Impulse mit langsamem Anstieg enthält, daß ferner eine den schnell ansteigenden Impulsen zugeordnete Auslöseanordnung (130) und eine den langsam ansteigenden Impulsen zugeordnete Auslöseanordnung (131) vorgesehen ist und daß schließlich die Kippschaltungen (86, 106) und Auslöseanordnungen (130, 131) derart untereinander verbunden sind, daß beim Empfang des schnell ansteigenden und des langsam ansteigenden Impulses oder nur des langsam ansteigenden Impulses des von einer Atomexplosion erzeugten thermischen Signals die Auslöseanordnungen eine Warn- oder Arbeitsfunktion auslösen.

7. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Infrarotfilter (21) aus Filterglasscheiben (30 bis 37) besteht, die nur für eine optische Bandbreite von etwa 7000 bis 9000 Angström lichtdurchlässig sind.

8. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorempfänger (55) eine Lampe (46)" enthält, die insbesondere innerhalb des Infrarotfilters (21) angebracht ist und die im Prüfzustand der Prüfanordnung (52) eingeschaltet ist.

9. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorempfänger eine Antenne (250) für hochfrequente elektromagnetische Wellen ist, daß ferner in einer logischen Schaltung (265) des Empfangskanals (251) eine Schmitt-Trigger-Stufe (264) aus der den Empfangskanal durchlaufenen Welle (257, 259, 260) ein binär codiertes digitales Signal (A, B) erzeugt und daß in der logischen Schaltung (265) digitale Verknüpfungsstufen (269, 270) und zeitverzögerte Kippstufen (268, 270) derart miteinander verbunden sind, daß am Ausgang der logischen Schaltung nur bei einem vorgegebenen, insbesondere einer Atomexplosion charakteristischen Ausbildung des binär codierten digitalen Signals (A, B) ein Ausgangssignal (274) entsteht.

10. Atomexplosions-Detektoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator (293) vorgesehen ist, der nach Anstoß mit einem Prüfimpuls einen einzelnen Schwingungs-

zug erzeugt und daß dieser einzelne Schwingungszug eine Nachbildung des bei einer Atomexplosion auftretenden Schwingungszuges ist und über den Antennenanschluß in den Empfangskanal (251) gelangt.

Die Erfindung betrifft eine Atomexplosionsdetektor-Einrichtung mit einem oder mehreren zur Analyse der Kurvenform von thermischen oder/und hochfrequenten Signalen eingerichteten Empfangskanälen, die beim eingangsseitigen Empfang eines charakteristischen, nur bei einer Atomexplosion entstehenden thermischen oder/und hochfrequenten Signals an ihrem Ausgang ein Signal erzeugen, das in einer angeschalteten Auslöseeinrichtung eine Warnoder/und Arbeitsfunktion auslöst.

Die technischen Anforderungen, die an einen Atomexplosionsdetektor gestellt werden, sind mannigfaltig. Die wichtigste Forderung besteht darin, daß eine derartige Einrichtung niemals ausfallen darf, denn ihr erstmaliges Ansprechen im Ernstfall kann ihre einzigste Funktion gewesen sein. Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß sich die Einrichtung ununterbrochen selbst überwacht und mit einer Fehleranzeige für jegliche Art einer notwendigen Instandsetzung versehen ist.

Der Detektor muß auf ein Phänomen ansprechen, welches bei jeder Atomexplosion auftritt. Auch muß dieses Phänomen hinsichtlich seines zeitlichen Auftretens mit größter Sicherheit empfangen werden, denn wenn es auftritt und verschwindet, bevor der Detektor ansprechen kann, so wird die Explosion nicht angezeigt. Andererseits, wenn der Detektor auf ein Phänomen anspricht, welches viel später auftritt, so kann ein erheblicher Schaden auftreten, bevor beispielsweise eine Schutzraumtür geschlossen ist,

Es hat sich herausgestellt, daß ein zuverlässiges Phänomen, welches während einer Atomexplosion auftritt, ein thermisches Signal darstellt, welches zwei charakteristische Energiespitzen in den ultravioletten, sichtbaren und den ultraroten Lichtspektren aufweist. Die erste Spitze hat eine sehr schnelle Anstiegszeit, die zweite Spitze eine langsame. Die erste Energiespitze tritt im Augenblick der Detonation der Atomexplosion auf und die zweite einen Augenblick später. Je nach dem Umfang der Explosion kann der Zeitraum zwischen den beiden Energiespitzen von einigen hundert Millisekunden bis zu mehreren Sekunden dauern.

Der erste thermische Impuls enthält etwa 1 °/o der gesamten thermischen Energie, die bei der Explosion ausgestrahlt wird. Deshalb kann das Ansprechen des Gerätes nicht vom Empfang des ersten Impulses allein abhängig gemacht werden. Der Detektor muß auch arbeiten, wenn nur der zweite thermische Impuls aufgenommen wird. Da dieser jedoch die Spitze erst viel später als der erste Impuls erreicht, muß der Detektor auch diesen aufnehmen, um ein schnelles Ansprechen auf die Atomexplosion zu ermöglichen.

Ein anderes Phänomen, welches während einer Atomexplosion auftritt, besteht in der Ausstrahlung eines einzigen Schwingungszuges einer elektromagnetischen Welle. Dieser Schwingungszug ist durch die Polung der ersten beiden Halbwellen und den dazwischenliegenden Zeitunterschied gekennzeichnet. Deshalb können diese beiden Halbwellen als Binär-Codesignal aufgefaßt werden, und die Auswerteschaltung des Detektors läßt sich so einrichten, daß sie nur anspricht, wenn der richtige Binär-Code aufgenommen wird.

Es ist bereits bekannt, mit optischen Geräten eine Atomexplosion nachzuweisen. Hierzu ist in einem Fall (Technische Rundschau, 54. Jahrgang, Nr. 17 vom 13. 4. 1962, S. 2) ein Bündel von 200 Teleskopen mit Filtersätzen und Fotomultipliern vorgesehen, die mit elektronischen Auswertegeräten verbunden sind. In einem anderen Fall besteht eine Anordnung aus Weitwinkelobjektiven zur Aufnahme des Fluoreszenzlichtes aus der Atmosphäre, aus Interferenzfiltern, Fotomultipliern und den elektronischen Einrichtungen, insbesondere Verstärker und Analysatoren. Jede Anordnung hat sechs getrennte vollständige Kanäle, die, um Verfälschungen auszuschließen, in drei Koinzidenzpaaren mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit geschaltet sind. In beiden Fällen ist ein erheblicher gerätetechnischer Aufwand erforderlich.

Auch der Hochfrequenznachweis detonationsbedingter elektromagnetischer Wellen ist bekannt.

Weiterhin ist ein Gerät zur Messung der Explosionsstärke von Atomexplosionen bekannt (deutsche Auslegeschrift 1176 898), das mit Hilfe eines Druckwandlers die charakteristische Druckwelle einer Atomexplosion aufnimmt und sie in einer nachfolgenden Relaisschaltung analysiert und auswertet. Der Nachweis der Druckwelle ist jedoch zur Früherkennung einer Atomexplosion ungeeignet.

Schließlich ist es bekannt, daß zu überwachende Ereignis an Überwachungseinrichtungen periodisch

zu simulieren (deutsche Auslegeschrift 1130 633) und damit die Überwachungseinrichtung selbst zu prüfen. Die Überwachungseinrichtung befindet sich dabei in kurzem periodischen Wechsel nach einander im Überwachungs- und im Prüfzustand. Bei Ausbleiben des periodischen Wechselns infolge des Eintretens des zu überwachenden Ereignisses oder infolge eines Funktionsaufalls tritt die Alarmmeldung auf. Eine derartig ausgebildete Überwachungseinrichtung setzt jedoch voraus, daß das Uberwachungsereignis langer als eine Zustandsperiode andauert, was jedoch für eine Atomexplosion nicht zutrifft. Außerdem muß in der Alarmgebung eindeutig zwischen Auftreten einer tatsächlichen Atomexplosion und einem Funktionsausfall unterschieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen, verbesserten Atomexplosionsdetektor zu schaffen, der mit einer Fehleranzeige versehen ist und der unmittelbar auf den ersten thermischen Impuls anspricht und beim Empfang des zweiten thermi-

sehen Impulses einer Atomexplosion ein Signal auslöst.

Auch soll der Detektor auf eine bei der Atomexplosion auftretende, elektromagnetische Welle ansprechen, um einen Alarm auszulösen, wenn diese eine vorgegebene Kurvenform aufweist.

Weiterhin soll eine automatische Prüfeinrichtung vorhanden sein, die den Detektor fortlaufend überwacht und jeden Fehler unverzüglich anzeigt.