DE2064064A1 - Radiation dosimeter - with two channels for ionizing and/or interference radiation - Google Patents
Radiation dosimeter - with two channels for ionizing and/or interference radiationInfo
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Abstract
Description
Strahlungsmeßanordnung mit zwei Meßkanälen Die Erfindung betrifft eine Strahlungsmeßanordnung, die einen ersten Kanal zur Messung einer mit einer Störstrahlung überlagerten ionisierenden Strahlung und die einen zweiten Meßkanal zur Messung der Überlagerten ionisierenden Störstrahlung allein enthält und bei der in jedem Meßkanal ein digitaler Zähler als Dosisspeicher vorgesehen ist, der bei einem vorgegebenen oder wählbaren Zählerstand einen Registrierimpuls auslöst und dabei gleichzeitig sich selbst in die Anfangstellung zurücksetzt. Radiation measuring arrangement with two measuring channels The invention relates to a radiation measuring arrangement having a first channel for measuring a with a Interfering radiation superimposed on ionizing radiation and a second measuring channel for measuring the superimposed ionizing interference radiation alone contains and at a digital counter is provided as a dose memory in each measuring channel triggers a registration pulse at a given or selectable counter reading and at the same time resets itself to the starting position.
Vielfach ist es notwendig, im Feld einer veränderlichen ionisierenden Umgebungsstrahlung eine Nutzstrahlungsquelle oder eine zusätzlich auftretende weitere ionisierende Strahlung zu messen oder zu überwachen. Um bei der Messung den Einfluß der Störstrahlung zu eliminieren, ist es bekannt, mit einem Meßkanal die gestörte ionisierende Strahlung zu messen und mit einem zweiten Meßkanal die Störstrahlung allein zu messen und die Meßwerte der beiden Kanäle in eine Antikoinzidenz- oder Subtraktionseinrichtung zu geben (Zeitschrift Kerntechnik, 8. Jg. 1966, Heft 8/9, Seite 367).In many cases it is necessary to ionize a changeable field Ambient radiation a source of useful radiation or another that occurs additionally measure or monitor ionizing radiation. In order to influence the measurement To eliminate the interfering radiation, it is known to use a measuring channel to eliminate the disturbed to measure ionizing radiation and the interference radiation with a second measuring channel alone to measure and the readings of the two channels in an anti-coincidence or To give subtraction device (magazine Kerntechnik, 8th year 1966, issue 8/9, Page 367).
Es ist vorgeschlagen (Patentanmeldung P 19 57 619.3) worden, einen Meßkanal aus einem Strahlungsdetektor, einem digitalen elektronischen Zähler als Impulsuntersetzer, einer Rangierschaltung und einer Abfragematrix aufzubauen, um insbesondere für jede einfallende und zu Inessende kleinste Dosiseinheit einer ionisierenden strahlung einen Registrifrimpuls zu erzeugen.It has been proposed (patent application P 19 57 619.3), a Measuring channel from a radiation detector, a digital electronic counter as Build a pulse scaler, a jumper circuit and a query matrix in order to in particular for each incident and smallest dose unit of an ionizing unit to be consumed radiation to generate a registration pulse.
Außerdem wurrle bereits vorgeschlagen (deutsche Patentanmeldung P 20 61 988 9), für eine eingangs genannte Strahlungsmeßanordnung die ZWf'i Meßkanäle in cler oben vorgeschlagenen Aiisbil<Iung vorztlsehen.In addition, a proposal has already been made (German patent application P 20 61 988 9), the ZWf'i measuring channels for a radiation measuring arrangement mentioned at the beginning To be provided in the above proposed plan.
Bei ionisierenden Strahlungsfeldern von sehr kleiner Dosis leistung liegt oft zwischen zwei aufeinanderfolgenden Registrierimpulsen eine erhebliche Zeitspanne. In diesem Fall ist die digitale Meßwertanzeige zu grob und es wird eine weitere, wenn auch weniger genaue Meßwertanzeige zwischen zwei Digitaischritten notwendig.With ionizing radiation fields with a very low dose rate there is often a considerable difference between two successive registration pulses Period of time. In this case the digital measured value display is too coarse and it becomes a further, albeit less precise, measured value display between two digital steps necessary.
Für ein Strahlungsdosiswarngerät ist schließlich vorgeschlagen (DT-Patentanmeldung P 20 29 160.5) worden, den Strahlungsdosisspeicher als digitalen Zähler auszubilden und zur SiChtbarmachung des Zählinhalt es unterhalb der eingestellten Warnschwelle des Zählers einen Digital-Analogwandler mit angeschlossener Anzeigevorrichtung vorzusehen.Finally, it is proposed for a radiation dose warning device (DT patent application P 20 29 160.5) to train the radiation dose memory as a digital counter and to make the content of the count visible it is below the set warning threshold of the meter to provide a digital-to-analog converter with a connected display device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Strahlungsmeßanordnung der eingangs genannten Art die Messung auch sehr leistungsschwacher ionisierender Strahlungsfelder innerhalb einer Stör- oder Umgebungsstrahlung oder des Nulleffektes zu ermöglichen und insbesondere die Strahlungsdosis der ungestörten, von der Störstrahlung befreiten Strahlung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Digitalschritten anzuzeigen.The invention is based on the object for a radiation measuring arrangement of the type mentioned above, the measurement of ionizing ones that are very weak Radiation fields within an interference or ambient radiation or the background effect to enable and in particular the radiation dose of the undisturbed by the interfering radiation display released radiation between two consecutive digital steps.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Zählstandausgang des digitalen Zählers im ersten Meßkanal in bekannter Weise ein Digital-Analogwandler angeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem nicht invertierenden Eingang einer analogen Differenzschaltung verbunden ist, daß an den Zählstandausgang des digitalen Zählers im zweiten Meßkanal ebenfalls ein Digital-Analogwandler angeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem invertierenden Eingang der analogen Differenzschaltung verbunden ist und daß schließlich an den Ausgang der analogen Differenzschaltung eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist, die einen positiven und einen negativen Anzeigebereich hat.According to the invention, this object is achieved in that the count output of the digital counter in the first measuring channel in a known manner a digital-to-analog converter is switched on, the output of which is connected to the non-inverting input of an analog Differential circuit is connected that to the count output of the digital counter A digital-to-analog converter is also connected in the second measuring channel, whose Output connected to the inverting input of the differential analog circuit is and that finally a display device at the output of the analog differential circuit is connected, which has a positive and a negative display area.
Die analoge Differetlzschaltung ist in einer bevorzugten Ausbildung der.lErfindung ein Differenzverstärker, der zwei bezüglich ihrer elektrischen Charakteristik symmetrische Eingänge hat. Außerdem ilt es im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft, die Anzeigevorrichtung so auszugestalten, daß die Bereichsbreite je deren positiven und deren negativen Anzeigebereiches gleich oder wenig größer ist als der Dosisbereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Registrierimpulsen eines digitalen Zählers.The analog differential circuit is in a preferred embodiment der.lErfindung a differential amplifier, the two with regard to their electrical characteristics has balanced inputs. In addition, ilt it within the scope of the invention particularly advantageous to design the display device so that the area width depending on their positive and negative display area the same or slightly larger is one as the dose range between two consecutive registration pulses digital counter.
Bei dem zuletzt vorgeschlagenen Strahlungsdosiswarngerät (deutsche Patentanmeldung P 20 29 160.5) ist die Sichtbarmachung des Zählerstandes eine Zwischenwertanzeige einer fortlaufend zunehmenden physikalischen Größe. Wird mit der eingangs genannten Strahlungsmeßanordnung eine Strahlung gemessen, deren Strahlungsleistung nur wenig grösser ist als die der Störstrahlung, dann pendeltdie Digitalanzeige über eine längere Zeitspanne um einen Meßwert (vergleiche Diagramm f in Figur 2). Die die Messung beobachtende Person verliert in diesem Fall vollkommen die Orientierung über den Meßwert. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der eingangs genannten Strahlungsmeßanordnung wird diese erst für eine derartige Messung anwendbar. Die erfindungsgemäße Anordnung macht dabei nicht den Zählerstand sichtbar, sondern wertet die Zählerstände zweier Kanäle aus und macht das erzeugte Auswerteergebnis sichtbar. Sie erreicht dies vorteilhaft mit einfachen Bauelementen in einer wenig aufwendigen und kostensparenden.Anordnung.The last proposed radiation dose warning device (German Patent application P 20 29 160.5) the visualization of the counter reading is an intermediate value display a continuously increasing physical quantity. Is used with the aforementioned Radiation measuring arrangement measured radiation, the radiation power of which is only slightly is greater than that of the interfering radiation, then the digital display oscillates over one longer time span around a measured value (compare diagram f in FIG. 2). The those In this case, the person observing the measurement becomes completely disoriented about the measured value. With the design according to the invention of the radiation measuring arrangement mentioned at the outset this is only applicable for such a measurement. The arrangement according to the invention does not make the meter reading visible, but evaluates the meter readings of two Channels and makes the generated evaluation result visible. It achieves this advantageously with simple components in a less complex and cost-saving arrangement.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Anordnung, außer der Anzeigevorrichtung, in integrierter Schaltungstechnik ausgebildet werden kann.Another advantage is that the arrangement according to the invention, except the display device, can be formed in integrated circuit technology.
In der Zeichnung und in der folgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 die schematische Darstellung einer Strahlungsmeßanordnung gemäß der Erfindung Figur 2 ein Diagramm über die Zählerstände und die Anzeigewerte einer Strahlungsmeßanordnung gemäß Figur 1.In the drawing and in the following description is an exemplary embodiment the invention explained in more detail. They show: FIG. 1 the schematic representation of a Radiation measuring arrangement according to the invention Figure 2 shows a diagram of the counter readings and the display values of a radiation measuring arrangement according to FIG. 1.
Die in Figur 1 als Beispiel dargestellte Strahlungsmeßanordnung enthält zwei Meßkanäle 1 und 2. Der Meßkanal 1, der aus einem Strahlunsdetektor 3, einem digitalen Zähler 4 und einer elektrischen Abgleich- und Abfrageschaltung 5 besteht, ist zur Messung der mit einer törstrahlun überlagerten ionisierenden Strahlung 6 vorgesehen.The radiation measuring arrangement shown as an example in FIG. 1 contains two measuring channels 1 and 2. The measuring channel 1, which consists of a Strahlunsdetektor 3, one digital counter 4 and an electrical balancing and query circuit 5, is for measuring the ionizing radiation overlaid with a disturbance radiation 6 intended.
Der Meßkanal 2, der wie der Meßkanal 1 aus einem Strahlungsdetektor 7, einem digitalen Zähler 8 und einer elektrischen Abgleich- und Abfrageschaltung 9 besteht, mißt die ionisierende Störstrahlung 10 allein.The measuring channel 2, which, like the measuring channel 1, consists of a radiation detector 7, a digital counter 8 and an electrical balancing and interrogation circuit 9 exists, measures the ionizing interference radiation 10 alone.
Der Ausgang des ersten Meßkanals 1 ist mit dem addierenden Eingang eines digitalen Differenzzählers 11 verbunden, der Ausgang des zweiten Meßkanals mit dem subtrahierenden Eingang dieses Differenzzählers.The output of the first measuring channel 1 is with the adding input a digital difference counter 11 connected, the output of the second measuring channel with the subtracting input of this difference counter.
Im Differenzzähler 11 werden die Impulse 24, die der zweite Meßkanal 2 liefert, von der aus dem ersten Meßkanal 1 kommenden Impulszahl' (Impulse 23) abgezogen. Entspricht jeder Impuls aus einem der beiden Meßkanäle einer kleinsten anzuzeigenden Dosiseinheit, beispielsweise 1 mr, dann zeigt die an den Ausgang des Differenzzählers 11 angeschlossene digitale Anzeigevorrichtung 12 den Dosiswert allein der zu messenden ionisierenden Strahlung in physikalischen Dosiseinheiten an.In the difference counter 11, the pulses 24, which are the second measuring channel 2 supplies, of the number of pulses coming from the first measuring channel 1 (pulses 23) deducted. If every pulse from one of the two measuring channels corresponds to a smallest one dose unit to be displayed, for example 1 mr, then shows the at the output of the Difference counter 11 connected digital display device 12 the dose value only the ionizing radiation to be measured in physical dose units at.
Über die Rückstell-Leitungen 13 und 14 setzen die Ausgangsimpulse 23 und 24 der beiden Meßkanäle außerdem die zugehörigen digitalen Zähler 4 bzw. 8 in die Zähl-Anfangstellung zurück.The output pulses are set via the reset lines 13 and 14 23 and 24 of the two measuring channels also the associated digital counters 4 and 8 back to the start counting position.
An den Ausgang der digitalen Zähler 4 und 8 der beiden Meßkanäle ist je ein Digital-Analogwandler (D/A-Wandler) 15 und 16 angeschlossen.At the output of the digital counters 4 and 8 of the two measuring channels is One digital-to-analog converter (D / A converter) 15 and 16 each is connected.
Der Ausgang des D/A-Wandlers 15, der den Zählerstand des digitalen Zählers 4 im ersten Meßkanal 1 in ein Analogsignal 20 umwandelt, ist mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 17 verbunden. Der Ausgang des dem zweiten Meßkanal 2 zugeordneten D/A-Wandlers 16 ist mit dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers verbunden. Der Differenzverstärker bildet aus den beiden analogen Eingangssignalen 20 und 21 ein Differenzsignal, dessen Wert 22 an der Anzeigevorrichtung 18 ablesbar ist. Für wenigstens einen der Eingänge des Differenzverstärkers 17 ist eine Abgleichvorrichtung 19 vorgesehen. Mit deren Hilfe werden die Eingangsströme bzw. die Eingangs spannungen am Di ff erenzver st ärker so eingestellt, daß die Breite des positiven Anzeigebereiches gleichgroß ist wie die Breite des negativen Anzeigebereiches der Anzeigevorriclltung 18.The output of the D / A converter 15, which is the count of the digital Counter 4 in the first measuring channel 1 converts into an analog signal 20, is with the non-inverting Input of a differential amplifier 17 connected. The output of the second measuring channel 2 associated D / A converter 16 is connected to the inverting input of the differential amplifier tied together. The differential amplifier forms the two analog input signals 20 and 21 a difference signal, the value 22 of which can be read on the display device 18 is. A balancing device is provided for at least one of the inputs of the differential amplifier 17 19 provided. With their help, the input currents or the input voltages set on the di ff erence amplifier so that the width of the positive display area is the same size as the width of the negative display area of the display device 18th
Die Anzeigevorrichtung 18 enthält vorteilhafterweise eine Skala, in deren Mitte der Bezugs- bzw. Nullpunkt angeordnet ist. Nach der einen Seite hin, insbesondere nach der linken bzw. unteren Seite der Skala (bei Blickrichtung auf die Skala) schließt sich an den NullX punkt der negative Anzeigebereich an, nach der anderen Seite, insbesondere der rechten bzw. oberen Seite der Skala der positive Anzeigebereich. Zur Markierung des anzuzeigenden Skalenwertes ist eine Markiervorrichtung vorgesehen, insbesondere ein mechanischer oder ein Lichtzeiger.The display device 18 advantageously includes a scale in the center of which is the reference or zero point. To one side especially to the left or lower side of the scale (when looking at the scale) follows the NullX point is the negative display area on, to the other side, especially the right or upper side of the scale the positive display area. To mark the scale value to be displayed, a Marking device provided, in particular a mechanical or a light pointer.
Aus dem Diagramm der Figur 2 ist der Vorteil der Erfindung deutlich zu erkennen. Die Störstrahlung 10 ist im dargestellten Beispiel grdsser als die zu messende Strahlung.The advantage of the invention is clear from the diagram in FIG to recognize. The interference radiation 10 is greater than that in the example shown radiation to be measured.
Diagramm a in Figur 2 stellt das Analogsignal 20 am nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers 17 dar, das Diagramm b das Analogsignal 21 am invertierenden Eingang. Das Analogsignal 20 entspricht dem Zählerstand des Zählers 4 im ersten Meßkanal 1, das Analogsignal 21 dem Zählerstand des Zählers 8 im zweiten Meßkanal 2, der nur der Störstrahlung 10 ausgesetzt ist. Diagramm C stellt den an der Anzeigevorrichtung 18 ablesbaren Differenzwert 22 dar, der im Differenzverstärker 17 aus den beiden Analogsignalen 20 und 21 gebildet wird Die Ausgangsimpulse 23 (Diagramm d) des ersten Meßkanals 1 setzen dessen digitalen Zähler 4 in die Nullstellung und erhöhen den angezeigten Zahlenwert (Diagramm f) der digitalen Anzeigevorrichtung 12 um eins". Die Ausgangsimpulse 24 (Diagramm e) des zweiten Meßkanals 2 setzen dessen digitalen Zähler 8 in die Nullstellung und erniedrigen den angezeigten Zahlenwert der digitalen Anzeigevorrichtung 12 ebenfalls um "eines". Wie aus dem Diagramm f ersichtlich ist, pendelt der Zahlenwert der digitalen Anzeigevorrichtung 12 mehrmals. Eine MeRaussage ist hierbei nicht mehr möglich, insbesondere dann, wenn die Dosisleistungen der ionisierenden Strahlungen sehr klein sind und ein Sprung des Zahlenwertes der digitalen Ziffernanzeige erst nach einer längeren Beobachtungszeit, beispielsweise etwa einer Minute, auftritt.Diagram a in Figure 2 represents the analog signal 20 at the non-inverting Input of the differential amplifier 17, the diagram b shows the analog signal 21 at the inverting Entry. The analog signal 20 corresponds to the count of the counter 4 in the first Measuring channel 1, the analog signal 21 the count of the counter 8 in the second measuring channel 2, which is only exposed to the interference radiation 10. Diagram C represents that on the display device 18 is a readable difference value 22, which in the differential amplifier 17 from the two Analog signals 20 and 21 is formed The output pulses 23 (diagram d) of the first Measuring channel 1 set its digital counter 4 to zero and increase the displayed numerical value (diagram f) of the digital display device 12 by one ". The output pulses 24 (diagram e) of the second measuring channel 2 set its digital Counter 8 in the zero position and decrease the displayed numerical value of the digital Display device 12 also to "one". As can be seen from diagram f, the numerical value of the digital display device 12 oscillates several times. A statement made by me is no longer possible here, especially if the dose rates of the ionizing radiations are very small and a leap in the numerical value of the digital Numerical display only after a longer observation time, for example one Minute, occurs.
In Kombination mit der Anzeige er analogen Anzeigevorrichtung 18 ist jedoch gerade bei der Messung einer gestörten ionisierenden Strahlung sehr niedriger Dosisleisturig eine zuverlässige und eindeutige Meßaussage wieder erreicht.In combination with the display he is analog display device 18 however, especially when measuring disturbed ionizing radiation, it is very low A reliable and unambiguous measurement result was achieved again at the dose rate.
5 Patent ansprÜche 1 tt ZeLchnungen mit 2 Figuren5 patent claims 1 tt drawings with 2 figures
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2941697A1 (en) * | 1979-10-15 | 1981-04-30 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Measuring frequency of pulse series by summation - using defined time increments and comparison with summation limit value |
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1971
- 1971-12-24 CH CH1889871A patent/CH533314A/en not_active IP Right Cessation
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DE2941697A1 (en) * | 1979-10-15 | 1981-04-30 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Measuring frequency of pulse series by summation - using defined time increments and comparison with summation limit value |
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CH533314A (en) | 1973-01-31 |
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