DE1566700B1 - Anordnung zum Feststellen eines Eindringlings - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fest- Strahlungsquelle durchdringender Strahlung einstellen eines Eindringlings mit bestimmter Strahlungs- schließen, welche innerhalb des zweiten Bereichs absorption innerhalb eines unter Überwachung angeordnet ist.

stehenden Bereichs, bestehend aus einer Strahlungs- Die Strahlungsquelle kann dabei ein radioaktiver

quelle durchdringender Strahlung und aus Detek- 5 Draht, eine Röhre mit radioaktivem Medium oder toren. Bei einer bekannten Anordnung der eingangs eine Reihe von Punktquellen sein, welche längs des umrissenen Art ist eine radioaktive Quelle und ein Umkreises verteilt sind.

Detektor vorgesehen, wobei diese Anordnung zum Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus

automatischen Öffnen und Schließen von Türen der nachfolgenden Erläuterung zu den Ausführungsod. dgl. bestimmt ist. Der vorliegenden Erfindung io beispielen an Hand der Zeichnungen, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum F i g. 1 ist eine Draufsicht, die die Verwendung der

Feststellen eines Eindringlings mit bestimmter ,Strah- Anordnung gemäß, der Erfindung auf einem großen lungsabsorption so auszubilden, daß außer dem Gelände, wie etwa einer Industrieanlage, darstellt, Vorhandensein eines Eindringlings gleichzeitig die F i g. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des

örtliche Lage, Größe, Masse und Bewegungen des 15 Umfangsdes Geländes nach F i g. 1, „ Eindringlings angezeigt werden. F i g. 3 ist eine Draufsicht auf eine andere Anord-

Dies wird bei der eingangs genannten Anordnung nung,

erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Strah- F i g. 4 ist eine Draufsicht auf eine andere wahl-

lungsquelle im wesentlichen kontinuierlich entlang weise Anordnung, eines Sicherungsumkreises des Bereichs angeordnet 20 Fig.5 ist ein elektrisches Schaltschema einer beist, daß eine Vielzahl von Detektoren innerhalb des vorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bereichs im Abstand von der Strahlungsquelle derart Anordnung.

angeordnet ist, daß eine Überwachungszone zwischen Fig. 1 zeigt ein Gebiet 10 einer Industrieanlage,

der Strahlungsquelle und den Detektoren geschaffen eines Flughafens od. dgl. mit einem Sicherheitsumwird, wobei jeder der Detektoren von einem größe- 25 kreis, der durch die volle Linie 11 dargestellt wird, ren Abschnitt der Strahlungsquelle Strahlung emp- Dieser Sicherheitsumkreis kann aus einem Zaun von fängt und daß eine Vorrichtung zum Anzeigen der vielen Kilometern Länge bestehen. Eine Quelle Strahlungsintensität an den Detektoren vorgesehen ist. durchdringender Strahlung ist entlang des Sicher-

Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen heitsumkreises angeordnet. Diese Quelle kann verAusbildung besteht darin, daß die Anordnung durch 3° sohiedenartig sein. Beispielsweise kann sie aus einer Geländeunregelmäßigkeiten, Bäume, starke Vegeta- Reihe von Röntgenröhren oder aus einem Material tion, Regen, Nebel, Licht oder Dunkelheit nicht bestehen, 'das Gammastrahlen sendet, wie etwa ungünstig beeinflußt wird. Dabei kann die Anordnung Am 241 oder Cs 137, oder aus einem radioaktiven sowohl in der Luft, auf dem Boden oder unter- Gas bestehen, das Gammastrahlen erzeugt, wie etwa irdisch eingebaut werden. Weiterhin ist die Anord- 35 Kr 85. Radioaktives Material ist einer Serie von nung technisch nicht aufwendig, hat einen geringen Röntgenröhren vorzuziehen wegen der Einfachheit, Energiebedarf und arbeitet sicher und zuverlässig. die mit einer im wesentlichen kontinuierlichen Quelle Weiterhin ist die Anordnung im wesentlichen un- um den gesamten Sicherungsumkreis erzielt werden empfindlich gegen Störung oder absichtliches Aus- kann und wegen der Tatsache, daß die radioaktiven schalten. 40 Quellen keine Energiezuleitung benötigen. Das

Zweckmäßig weist die Anordnung eine Vielzahl radioaktive, feste Material kann in Form eines Drahvon Anzeigevorrichtungen auf, deren jede von einem tes hergestellt werden, und das radioaktive Gas kann Detektor erregbar ist, um eine Anzeige der örtlichen in einem Rohr untergebracht sein. Diese Quelle kann Lage, der Masse, Fläche und Materialzusammen- unabhängig von ihrer Form auf den Boden gelegt, setzung des Eindringlings innerhalb des unter Über- 45 eingegraben, an oder in einem Zaun montiert oder wachung stehenden Bereichs zu erzeugen. in jeder beliebigen anderen gewünschten Form ge-

Die Anzeigevorrichtung kann auch eine Einrich- halten werden. Das besondere Verfahren des Eintung umfassen, um die Ausgangsspannungen der baus der Quelle beeinträchtigt die Arbeitsweise des Detektoren zu integrieren und ein Ausgangssignal zu Systems nicht, und es ist offensichtlich, daß eine erzeugen, welches in Abhängigkeit von der Strah- 50 Quelle in der Form eines Drahtes oder eines Rohres lungsabsorption des Eindringlings schwankt. sich leicht verbergen läßt.

Vorteilhaft umfaßt die Anzeigevorrichtung eine Eine Vielzahl von Strahlungsdetektoren ist innerEinrichtung zum Erzeugen eines ersten Signals, halb des Umkreises des Gebietes 10 angeordnet, und welches in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung die Detektoren stehen in einem solchen Abstand von eines Detektors schwankt, eine Vergleichsquelle mit 55 der Strahlungsquelle, daß eine Uberwachungszone einem zusätzlichen Detektor, der von der Strahlungs- zwischen der Quelle und den Detektoren geschaffen quelle abgeschirmt ist, und eine Einrichtung zum wird. In Fig. 1 sind die Detektoren entlang der Erzeugen eines zweiten Signals, welches in Abhängig- gestrichelten Linie 12 angeordnet, wobei die Überkeit von der Ausgangsspannung des zusätzlichen wachungszone in dem schraffierten Bereich zwischen Detektors schwankt, wobei eine Einrichtung zum 60 dem Sicherheitsumkreis 11 und der gestrichelten Linie Vergleichen des ersten und zweiten Signals vorge- 12 liegt. Fig. 2 zeigt einen Teil des Gebietes nach sehen ist. Fig. 1 in größerem Maßstab mit einem Draht 14,

Zweckmäßigerweise ist eine zweite Strahlungs- der entlang des Sicherheitsumkreises 11 angeordnet ist, quelle durchdringender Strahlung vorgesehen, welche und mit einer Vielzahl von Detektoren 15, die entinnerhalb des Bereichs zwischen der ersten Strah- 65 lang der gestrichelten Linie 12 im Abstand voneinlungsquelle und den Detektoren angeordnet ist. ander angeordnet sind. Während ein einzelner Detek-

Die Detektoren können auch einen zweiten unter tor 15 an jeder Anlage gezeigt ist, kann eine Vielzahl Überwachung stehenden Bereich und eine zweite von Detektoren in einer Gruppe verwendet werden,

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um eine erhöhte Empfindlichkeit und/oder einen nur in Abhängigkeit von Strahlungsänderungen

weiteren Anzeigebereich zu erzielen. schwankt, die von der Quelle 14 empfangen werden.

Beliebige der heute bekannten Strahlungsdetek- Falls erwünscht, können die Ausgangsspannungen toren können verwendet werden, wie etwa Gas- oder der Integratoren 23 addiert und einer Anzeigevor-Festzustands-Ionisationskammern, Proportionalzäh- 5 richtung 28 zugeleitet werden, die eine Anzeige für ler, Geigerzähler und flüssige oder feste Scintillato- die gesamte überwachte Zone gibt. In einer abge-

ren. Unter Hinweis auf den Stromkreis nach F i g. 5 wandelten Anordnung können die Ausgänge von

ist ein Detektor oder eine Gruppe von Detektoren allen Detektoren vor dem Integrieren kombiniert

mit einem Vorverstärker 16 verbunden, der norma- werden, um nur ein einziges Ausgangssignal zu

!erweise neben dem Detektor liegt. Die Ausgangs- io schaffen.

spannung des Vorverstärkers kann zu einer zentralen Wenn das System in Betrieb ist, können die Aus-Kontrollstation übertragen werden. Die Ausgangs- gangsspannungen an den Anzeigevorrichtungen 24 spannung kann weiter verstärkt und mit einem festgestellt werden. Normalerweise schwanken diese Amplituden-Diskriminator 18 verbunden werden. von Detektor zu Detektor abhängig von den Zu-Der Diskriminator 18 ist von üblicher Arbeitsweise 15 ständen des örtlichen Gebietes und den Stellungen und gestattet es, zwischen Geräuschimpulsen kleiner der Detektoren und der Quelle. Eine Verringerung Amplitude und Impulsen großer Amplitude, die von der Ausgangsspannung vom anfänglichen Wert zeigt dem Detektor auf Grund einer Strahlung der Quelle die Anwesenheit eines Eindringlings in der Ubererzeugt werden, zu unterscheiden. Der Diskriminator wachungszone an, wobei die Größe der Verringerung kann auch so eingestellt werden, daß er zwischen 20 von der Strahlungsabsorption und der Streuung den Ausgangsimpulsen des Detektors und Impulsen durch den Eindringling abhängt. Die Alarmeinrichsehr großer Amplitude, die durch kosmische Strah- tung kann so eingestellt werden, daß sie bei jeder lung erzeugt werden, unterscheidet. Eine Bezugs- Veränderung der normalen Ausgangsspannung bespannung wird dem Diskriminator über die Leitung tätigt wird, oder auch so eingestellt werden, daß ein 19 zugeleitet, und der Diskriminator erzeugt einen 25 Alarm gegeben wird, wenn die Veränderung einen Ausgangsimpuls gesteuerter Größe oder Dauer für vorher bestimmten Wert überschreitet. Das System jeden Eingangsimpuls von einer Größe, die größer läßt sich leicht eichen, um die Größe der Verändeist als die, die von der Bezugsspannung bestimmt rung zu bestimmen, die durch einen Vogel, ein kleiwird. Eine zweite Bezugsspannung kann für eine nes Tier, eine Person, ein Fahrzeug od. dgl. erzeugt Begrenzung hoher Pegel verwendet werden, wenn das 30 wird. Die Ausgangsspannung des Detektors hängt erwünscht ist. von der Masse, den Abmessungen und der Material-

Der Ausgang des Diskriminators 18 und die Aus- zusammensetzung des Gegenstandes zwischen der gänge aller anderen Diskriminatoren sind mit einem Quelle und dem Detektor ab. Die Anzahl der betrof-Anzeigegerät 22 verbunden. Das Anzeigegerät 22 fenen Detektoren hängt von der Größe des überkann einen üblichen Integrator 23 umfassen, der eine 35 wachten Gebietes ab. Wenn daher die Ausgangs-Ausgangsspannung erzeugt, deren Amplitude von spannungen einzelner Detektoren oder Gruppen von der Anzahl der empfangenen Eingangsimpulse pro Detektoren abgelesen werden, läßt sich eine Angabe Zeiteinheit abhängt. Der Integratorausgang kann mit über den Ort, die Masse und die Abmessungen des einem Meß- oder Aufzeichnungsgerät oder einer Eindringlings erzielen. Die Detektoren liefern auch anderen Anzeigevorrichtung 24 gekoppelt sein. Der 40 Informationen über die Bewegung des Eindringlings, Integratorausgang kann auch mit dem Anzeigegerät wobei die Absorption zunimmt, wenn der Eindring-24 oder direkt mit einem Auswertungsgerät 25 ver- ling sich auf die Detektoren zu bewegt, bei einer bunden sein, das eine Alarmvorrichtung, wie etwa Bewegung von den Detektoren weg abnimmt und eine Klingel oder ein lichtsignal oder eine andere konstant bleibt, wenn er sich parallel zur Detektorgeeignete Vorrichtung, einschließt, die unter Strom 45 linie bewegt. Diese Informationen ermöglichen es, gesetzt wird, wenn die Ausgangsspannung unter eine ohne weiteres zwischen einer Person und einem vorher bestimmte Größe fällt. Das Anzeigegerät 22 fliegenden Vogel zu unterscheiden, da die Person kann einen Integrator und eine Anzeigevorrichtung eine wesentlich größere Masse hat als der Vogel, für jeden der Detektoren oder für eine Gruppe von Die Information ergibt auch eine Unterscheidung Detektoren haben. Das System kann benutzt wer- 50 zwischen einer Person und einem festen Metallgegenden, um einen Alarm beim Eindringen gewisser stand, obwohl beide eine gleiche Masse haben Arten von Eindringlingen auszulösen. Wahlweise können, weil die Person einen größeren Raum einkann das System benutzt werden, um die Anzahl, nimmt. Der Auslösepegel für das Auswertungsgerät die Art und die Zeit des Eindringens der Eindring- 25 kann so eingestellt werden, daß der Alarm nur linge aufzuzeichnen. Der Eindringling kann eine Per- 55 für Eindringlinge ausgelöst wird, die die Merkmale son, ein Tier, ein Fahrzeug oder ein Gegenstand einer Person oder eines Fahrzeugs haben und nicht sein. für Eindringlinge, die die Merkmale eines Vogels

Ein Vergleichsstromkreis 27 kann eingebaut sein, oder eines Kaninchens haben.

um elektrische Störungen, die von Temperatur- Eine andere Ausführung des Sicherheitssystems Schwankungen herrühren, und den Einfluß der 60 ist in F i g. 3 dargestellt, worin eine Quelle 30 durchRaumstrahlung auszuschalten. Der Vergleichsstrom- dringender Strahlung ringförmig um einen zu überkreis 27 weist einen Detektor und Stromkreise auf, wachenden Bereich angeordnet ist. Detektoren 31 wie sie dem Detektor 15 nachgeschaltet sind, wobei sind entlang eines inneren Ringes angeordnet, der der Bezugsdetektor von der Quelle 14 abgeschirmt durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet ist. Eine ist. In einer Anordnung wird die Gleichspannung 65 zusätzliche Quelle 33 durchdringender Strahlung des Bezugsstromkreises 27 umgekehrt und mit der kann, falls erwünscht, in der Mitte des Bereichs Gleichspannung des arbeitenden Detektorintegrators angeordnet sein. Jeder Detektor oder jede Gruppe kombiniert, so daß die Integratorausgangsspannung von Detektoren kann ausgerichtet werden, um eine

Strahlung von der Quelle 30 und von der Quelle 33 zu empfangen. Wahlweise können einige der Detektoren oder Gruppen von Detektoren benutzt werden, um eine Strahlung nur von der Quelle 30 zu empfangen, während andere benutzt werden können, um eine Strahlung nur von der Quelle 33 zu empfangen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 dargestellt, worin eine Quelle 40 durchdringender Strahlung um den Umkreis eines Gebietes gelegt ist und eine Vielzahl von Detektoren 41 entlang einer Linie 42 angeordnet ist. Eine andere Quelle 43 durchdringender Strahlung ist innerhalb des Bereichs zwischen der Quelle 40 und der Detektorreihe 42 angeordnet, so daß die Detektoren 41 Strahlung von beiden Quellen empfangen. Diese Anordnung kann für einen kleineren Bereich benutzt werden, wie in F i g. 3 gezeigt, und auch für einen größeren Bereich, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei der Anordnung nach F i g. 4 erzeugt ein Eindringling in der Zone zwischen den Quellen 40, 43 eine Anzeige in der bereits beschriebenen Art und Weise. Die Anwesenheit eines Eindringlings zwischen der Quelle 43 und der Detektorlinie 42 erzeugt eine wesentlich größere Veränderung des angezeigten Ausgangswertes, da die Strahlung beider Quellen absorbiert wird. Die An-Ordnung nach F i g. 4 kann verwendet werden, um Redunanz in dem System zu berücksichtigen und auch um einen größeren Feststellungs- und Genauigkeitsgrad bei nahe herangekommenen Eindringlingen zu erzielen.

Das Sicherheitssystem, das Gammastrahlen oder Röntgenstrahlen verwendet, wird nicht ungünstig durch Vegetation, rauhes Gelände, Witterungswechsel od. dgl. beeinflußt. Die durchdringende Strahlung gestattet es, die Quelle und die Detektoren an jeder beliebigen Stelle und in jeder beliebigen versteckten Lage unterzubringen. Ein Eingraben in die Erde auf vernünftige Tiefen hat keine ungünstige Auswirkung auf die Arbeitsweise. Nach dem Einbau wird das Signalniveau für jeden Detektor festgelegt, wenn kein Eindringling anwesend ist, was ein Bezugssignal ergibt, das die Lage der Quelle und des Detektors und den Zustand des dazwischenliegenden Geländes berücksichtigt.

Claims (9)

45 Patentansprüche:

1. Anordnung zum Feststellen eines Eindringlings mit bestimmter Strahlungsabsorption innerhalb eines unter Überwachung stehenden Bereiches, bestehend aus einer Strahlungsquelle durchdringender Strahlung und aus Detektoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (14) im wesentlichen kontinuierlich entlang eines Sicherungsumkreises des Bereichs angeordnet ist, daß eine Vielzahl von Detektoren (15) innerhalb des Bereichs im Abstand von der Strahlungsquelle (14) derart angeordnet ist, daß eine Überwaehungszone zwischen der Strahlungsquelle (14) und den Detektoren (15) geschaffen wird, wobei jeder der Detektoren (15) von einem größeren Abschnitt der Strahlungsquelle (14) Strahlung empfängt und daß eine Vorrichtung (22) zum Anzeigen der Strahlungsintensität an den Detektoren (15) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Anzeigevorrichtungen vorgesehen ist, deren jede von einem Detektor erregbar ist, um eine Anzeige der örtlichen Lage, Masse, Fläche und Materialzusammensetzung des Eindringlings innerhalb des unter Überwachung stehenden Bereichs zu erzeugen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Einrichtung (18) umfaßt, um die Ausgangsspannungen der Detektoren zu integrieren und ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches in Abhängigkeit von der Strahlungsabsorption des Eindringlings schwankt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Einrichtung (18) zum Erzeugen eines ersten Signals, welches in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Detektors schwankt, eine Vergleichsquelle (27) mit einem zusätzlichen Detektor, der von der Strahlungsquelle abgeschirmt ist, und eine Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals umfaßt, welches in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des zusätzlichen Detektors schwankt, und daß eine Einrichtung (23) zum Vergleich des ersten und des zweiten Signals vorgesehen ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Strahlungsquelle (43) durchdringender Strahlung, welche innerhalb des Bereichs zwischen der ersten Strahlungsquelle (40) und den Detektoren (41) angeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren einen zweiten unter Überwachung stehenden Bereich und eine zweite Strahlungsquelle durchdringender Strahlung einschließen, welche innerhalb des zweiten Bereiches angeordnet ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle ein radioaktiver Draht ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Röhre mit radioaktivem Medium ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Reihe von Punktquellen ist, welche längs des Umkreises verteilt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen