DE2635223A1

DE2635223A1 - Ionising radiation measurement circuit - has counting tubes in probe connected by cable to remote control system which produces operating voltage from tubes

Info

Publication number: DE2635223A1
Application number: DE19762635223
Authority: DE
Inventors: Heinrich Mahnau
Original assignee: Herfurth GmbH
Current assignee: Herfurth GmbH
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1978-02-09

Abstract

A coaxial cable is used to transmit the amplified pulses to a distant measuring instrument and to transmit the operating voltage for the counting tubes and/or operating voltage for the pulse amplifier. A voltage-dependent electrical switching device is remotely controllable from the locality of the measuring instrument by changing the value of an operating voltage to be transmitted via the cable. This switch serves to switch on and off and to reverse the counting tubes and/or the probes. The operating voltage of the pulse amplifier which is variable within a certain range can be used a control voltage for the voltage-dependent switch.

Description

Schaltungsanordnung zur Messung ionisierender Strahlung. Circuit arrangement for measuring ionizing radiation.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Messung ionisierender Strahlung mit einem Impuls verstärker für in einer Sonde eingebaute Zählrohre und/oder mehreren Sonden mit jeweils einem oder mehreren eingebauten Zählrohren und mit einem Koaxialkabel zur Übertragung der verstärkten Impulse auf eine entfernt angeordnete Messeinrichtung sowie zur Übertragung der Betriebsspannung für die Zählrohre und/ oder der Betriebsspannung für den Impulsverstärker. Zweck der Schaltungsanordnung ist es, wahlweise jeweils eines der Zählrohre bzw. eine der Sonden in Betrieb zu nehmen oder alle Zählrohre auszuschalten, und insbesondere durch wahlweises Inbetriebnehmen von Zählrohren unterschiedlicher Empfindlichkeit den Messbereich zu erweitern.The invention relates to a circuit arrangement for measurement ionizing radiation with a pulse amplifier built into a probe Counting tubes and / or several probes each with one or more built-in counting tubes and using a coaxial cable for transmitting the amplified pulses to a remote arranged measuring device as well as for the transmission of the operating voltage for the counter tubes and / or the operating voltage for the pulse amplifier. Purpose of the circuit arrangement is to selectively put one of the counter tubes or one of the probes in operation take or switch off all counting tubes, and in particular by optionally starting them up to expand the measuring range of counting tubes of different sensitivity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Schaltungsanordnung die Notwendigkeit mehrerer Kabel oder eines vielpoligen Spezialkabels zu vermeiden und statt dessen die Anwendung eines möglichst einfachen handelsüblichen Koaxialkabels zur Überbrückung der Entfernung zu ermöglichen.The invention is based on the object of such a circuit arrangement avoid the need for multiple cables or a special multi-pole cable and instead the use of a commercially available coaxial cable that is as simple as possible to enable bridging the distance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine vom Ort der Messeinrichtung aus durch Andern der Grösse einer ohnehin über das Kabel zu übertragenden Betriebs spannung fernsteuerbare, zum Ein-, Aus- oder Umschalten der Zählrohre und/oder der Sonden dienende elektrische Schaltvorrichtung vorgesehen wird. Dann kann zur Überbrückung der Entfernung zwischen den Zählrohren bzw. Sonden und dem Ort der Messeinrichtung ein normales handelsübliches Koaxialkabel verwendet werden. Eine Ader dieses Koaxialkabels kann zur Übertragung der Zählrohrimpulse, zur Messeinrichtung und zur Übertragung der Versorgungsspannung für den Impulsverstärker dienen. Eine zweite Ader des Koaxialkabels kann dazu dienen, den Zählrohren die zu ihrem Betrieb erforderliche Hochspannung von 500-600 V zuzuführen.This object is achieved according to the invention in that one of the Place the measuring device out by changing the size of an anyway over the cable Operating voltage to be transmitted remotely controllable, for switching on, off or toggling the counter tubes and / or the probes serving electrical switching device is provided will. Then you can bridge the distance between the counting tubes or probes and the location of the measuring device, a normal, commercially available coaxial cable is used will. One wire of this coaxial cable can be used to transmit the counter tube pulses, for the measuring device and for the transmission of the supply voltage for the pulse amplifier to serve. A second wire of the coaxial cable can be used for the counter tubes to supply the high voltage of 500-600 V required for their operation.

Die spannungs abhängige Schaltvorrichtung ist bei einer Ausführungsform der neuen Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von der Grösse der in einem bestimmten Bereich, gegebenenfalls stufenweise veränderbaren Versorgungsspannung des Impulsverstärkers fernsteuerbar. Sie kann aber gemäss einer zweiten Ausführungsform auch in Abhängigkeit von der veränderbaren Betriebsspannung für die Zählrohre als Steuerspannung fernsteuerbar sein.The voltage dependent switching device is in one embodiment the new circuit arrangement depending on the size of the in a particular Range, possibly stepwise changeable supply voltage of the pulse amplifier remote controllable. But it can according to a second Embodiment also as a function of the adjustable operating voltage for the counter tubes Control voltage can be remote controlled.

Eine Abwandlung der neuen Schaltungsanordnung, die es ermöglicht, ein Koaxialkabel mit nur einer Ader anzuwenden, besteht nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung darin, dass zur Erzeugung der Betriebsspannung für die Zählrohre in deren Nähe ein Hochspannungsteil mit seinen Versorgungsspannungsklemmen parallel zu den Versorgungsspannungsklemmen des Impulsverstärkers angeordnet ist. Auf diese Weise erübrigt sich eine Übertragung der Hochspannung für die Zählrohre durch das Kabel.A modification of the new circuit arrangement that makes it possible To use a coaxial cable with only one core, there is a further suggestion the invention is that to generate the operating voltage for the counter tubes in the vicinity of which is a high-voltage part with its supply voltage terminals in parallel is arranged to the supply voltage terminals of the pulse amplifier. To this In this way, there is no need to transmit the high voltage for the counter tubes through the Cable.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is exemplified below with reference to the drawing explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel das Schema einer Schaltungsanordnung für zwei Geiger-Müller-Zählrohre A und B. Diese können gemeinsam in eine Sonde eingebaut sein.As an exemplary embodiment, the drawing shows the schematic of a circuit arrangement for two Geiger-Müller counter tubes A and B. These can be installed together in a probe be.

Es sei angenommen, dass das Zählrohr A für niedrige Dosisleistung und das Zählrohr B für hohe Dosis leistung ausgelegt ist. Beide Zählrohre werden mit Hochspannung von 500-600 V betrieben, die ihnen über eine Ader eines Koaxialkabels Z und über einen Umschaltkontakt S1 sowie einen Löschwiderstand R4 bzw R5 zugeführt wird.It is assumed that the counter tube A for low dose rate and the counter tube B is designed for a high dose rate. Both counting tubes are operated with a high voltage of 500-600 V, which is fed to them via a core of a coaxial cable Z and supplied via a changeover contact S1 and a quenching resistor R4 or R5 will.

Über die zweite Ader des Koaxialkabels Z werden die Zählrohrimpulse des Zählrohrs A bzw. des Zählrohrs B zu dem (nicht dargestellten) Messgerät übertragen, nachdem sie durch einen Impulsverstärker V verstärkt worden sind.The counter tube pulses are transmitted via the second wire of the coaxial cable Z. of the counter tube A or the counter tube B to the (not shown) measuring device, after being amplified by a pulse amplifier V.

Die Versorgungsspannung für den Impulsverstärker V wird mittels eines Umschalters S2, der mit dem Messbereichsumschalter des Messgerätes (nicht dargestellt) gekoppelt sein kann, wahlweise einer der beiden verschieden grosse Spannungen liefernde Spannungsquellen U1 oder U2 entnommen und gleichfalls über die zweite Ader des Kabels Z übertragen. Der Mantel des Koaxialkabels Z ist an Erde oder Masse gelegt. S ist ein bei diesem Ausführungsbeispiel die spannungsabhängige Schaltvorrichtung bildendes Relais, das den Umschaltkontakt S1 steuert. Statt eines Relais kann naturgemäss auch eine spannungs abhängige Halbleiterschaltvorrichtung vorgesehen sein. Die Spannungsbeträge der Spannungsquellen U1 und U2 sind so bemessen, dass sie beide zum Betrieb des Impulsverstärkers V geeignet sind, dass aber beispielsweise der Spannungsbetrag U1 den Umschaltkontakt S1 des spannungsabhängigen Relais S noch in der gezeichneten Stellung (Ruhestellung) belässt, bei der das Zählrohr A für die niedrigere Dosis leistung eingeschaltet ist, während der Spannungsbetrag U2 nach Umlegen des Umschalters S2 den Erregungszustand des Relais S derart ändert, dass der Umschaltkontakt S1 umschaltet und statt des Zählrohrs A das Zählrohr B für hohe Dosisleistung einschaltet.The supply voltage for the pulse amplifier V is by means of a Switch S2, which is connected to the measuring range switch of the measuring device (not shown) can be coupled, optionally delivering one of the two voltages of different sizes Taken from voltage sources U1 or U2 and also via the second wire of the cable Z transferred. The sheath of the coaxial cable Z is connected to earth or ground. s is one forming the voltage-dependent switching device in this embodiment Relay that controls the changeover contact S1. Instead of a relay, of course a voltage-dependent semiconductor switching device can also be provided. The stress amounts the voltage sources U1 and U2 are dimensioned so that they can both be used to operate the Pulse amplifier V are suitable, but that, for example, the amount of voltage U1 the changeover contact S1 of the voltage-dependent relay S is still shown in the drawing Position (rest position), in which the counter tube A for the lower dose power is switched on, while the voltage value U2 after flipping the switch S2 changes the energization state of the relay S in such a way that the changeover contact S1 switches over and instead of the counter tube A the counter tube B for high dose rate turns on.

Da die Versorgungsleitung für den Impulsverstärker V auch für die Übertragung der Zählrohrimpulse benutzt wird, sind im Leitungszuge die Entkopplungswiderstände R1 und R2 vorgesehen. Diese haben aber keinen Einfluss auf die Funktion der Umschaltung.Since the supply line for the pulse amplifier V also for the Transmission of the counter tube pulses is used, the decoupling resistors are in the line R1 and R2 provided. However, these have no influence on the function of the switchover.

Die Zählrohrimpulse gelangen über die RC-Glieder C5, R3 bzw. C4, R3 an den Eingang des Impulsverstärkers V und werden, durch diesen verstärkt, über den Kondensator C2 auf die Versorgungsleitung des Impulsverstärkers gekoppelt.The counter tube pulses arrive via the RC elements C5, R3 or C4, R3 to the input of the pulse amplifier V and are amplified by this over the capacitor C2 is coupled to the supply line of the pulse amplifier.

Der Entkopplungswiderstand R1 verhindert einen Kurzschluss über den Impulsverstärker V, während der Kondensator C1 etwaige Impulsspitzen abschneidet. Der spannungsabhängige Schalter S bildet keinen Kurzschluss für die Impulse, während die Spannungsquellen U1 bzw. U2 durch den Widerstand R2 entkoppelt werden, so dass die Impulse aus der Versorgungsleitung über den Kopplungswiderstand C3 ausgekoppelt werden können.The decoupling resistor R1 prevents a short circuit across the Pulse amplifier V, while the capacitor C1 cuts off any pulse peaks. The voltage-dependent switch S does not short-circuit the pulses while the voltage sources U1 and U2 are decoupled by the resistor R2, so that the pulses are decoupled from the supply line via the coupling resistor C3 can be.

Wird von der bereits erwähnten Möglichkeit Gebrauch gemacht, abweichend von dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die Betriebs spannung der Zählrohre veränderbar zu machen und als Steuerspannung für den spannungsabhängigen Schalter zu verwenden, so muss der spannungs abhängige Schalter an die Leitung für die Zählrohrspannung angeschlossen werden und für die höhere Spannung ausgelegt sein.If the option already mentioned is used, deviating of the illustrated embodiment, the operating voltage of the counter tubes can be changed to make and as a control voltage for the voltage-dependent switch use, the voltage-dependent switch must be connected to the line for the counter tube voltage connected and designed for the higher voltage.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Schaltungsanordnung, bei der ein nur einadriges Koaxialkabel genügt, besteht wie schon erwähnt darin, dass parallel zu den Spannungsversorgungspunkten Y und X des Impuls verstärkers V ein zur Lieferung der Hochspannung für die Zählrohre dienender Hochspannungsteil mit seinen Spannungsversorgungspunkten angeschlossen wird, der z.B. aus Transistor-Schwingstufe, Hochspannungstrafo, Gleichrichter und Spannungsregler bestehen kann. Dieser Hochspannungsteil kann, ebenso wie der Impulsverstärker, so stabilisiert sein, dass er in einem grossen Spannungsbereich von der Grösse der Versorgungsspannung unabhängig ist. Die Hochspannung führende Ader des Koaxialkabels kann dann entfallen, während die Umschaltung durch Ändern der Versorgungsspannung für den Impuls verstärker und für den die zum Betrieb der Zählrohre erforderliche Hochspannung liefernden Hochspannungsteil bewirkt wird. Es ist also nur ein mit einer Ader versehenes Koaxialkabel erforderlich. Gegebenenfalls können dann die spannungsabhängige Schaltvorrichtung S und der Umschaltkontakt S1 enfflallen, sofern die von dem Hochspannungsteil gelieferte Zählrohrhochspannung sich mit der gemeinsamen Versorgungsspannung für den Hochspannungsteil und den Impulsverstärker ändert. Im letzteren Falle wird die Funktion der spannungs abhängigen Schaltvorrichtung von dem Hochspannungsteil übernommen.Another modified embodiment of the circuit arrangement, where a single-core coaxial cable is sufficient, as already mentioned, this consists in that parallel to the voltage supply points Y and X of the pulse amplifier V is a high-voltage part which is used to supply the high voltage for the counter tubes is connected to its voltage supply points, which e.g. consists of a transistor oscillating stage, High voltage transformer, rectifier and voltage regulator can exist. This high voltage part can, like the pulse amplifier, be so stabilized that it is in a large Voltage range is independent of the size of the supply voltage. The high tension The leading wire of the coaxial cable can then be omitted while switching through Changing the supply voltage for the pulse amplifier and for the operation the high voltage supplying the high voltage part required by the counting tubes is effected. So all that is required is a single-core coaxial cable. Possibly can then the voltage-dependent switching device S and the changeover contact S1 Not applicable if the high voltage of the counter tube supplied by the high voltage part deal with the common Supply voltage for the high voltage part and changes the pulse amplifier. In the latter case, the function of the tension Dependent switching device taken over by the high-voltage part.

Es sind auch noch andere Abweichungen von dem zur Erläuterung der Erfindung beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel denkbar. So besteht insbesondere die Möglichkeit, im Rahmen der möglichen Spannungsdifferenz der Versorgungsspannung und der Genauigkeit der Ein- und Ausschaltspannung der spannungsabhängigen Schaltvorrichtung über ein zwei-oder einpoliges Kabel auch noch mehr als nur zwei Zählrohre oder zwei Sonden zu betreiben. Dabei kann jedem Zählrohr bzw. jeder Sonde eine spannungsabhängige Schaltvorrichtung und damit ein bestimmter Spannungsbereich zugeordnet werden, der sehr klein und von Zählrohr zu Zählrohr oder von Sonde zu Sonde gestuft sein kann, so dass es auf einfache Weise möglich ist, vom Ort des Messgerätes aus das jeweils gewünschte Zählrohr bzw. die jeweils gewünschte Sonde in Betrieb zu nehmen. Es können auch mehrere Sonden mit mehreren Verstärkern auf entsprechende Weise angeschlossen werden, derart, dass alle vorhandenen spannungsabhängigen Schaltvorrichtungen an dem gemeinsamen Kabel verbleiben, während die nicht gewünschten Verstärker, z.B. zwischen den Anschlusspunkten der Bauelemente C2 und S beim Ausführungsbeispiel, abgeschaltet werden.There are also other deviations from that used to explain FIG Invention described and illustrated embodiment is conceivable. So there is in particular the possibility within the scope of the possible voltage difference of the supply voltage and the accuracy of the switch-on and switch-off voltage of the voltage-dependent switching device With a two-pole or single-pole cable, even more than just two counting tubes or two Operate probes. Each counter tube or each probe can have a voltage-dependent Switching device and thus a certain voltage range are assigned to the very small and can be stepped from counter tube to counter tube or from probe to probe, so that it is possible in a simple manner from the location of the measuring device to each to put the desired counter tube or the desired probe into operation. It can also several probes with several amplifiers connected in the same way in such a way that all existing voltage-dependent switching devices are connected the common cable, while the undesired amplifiers, e.g. between the connection points of the components C2 and S in the exemplary embodiment, be switched off.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims ½ ;;. Circuit arrangement for measuring ionizing Radiation with a pulse amplifier for counter tubes built into a probe and / or several probes each with one or more built-in counter tubes and with one Coaxial cable for transmitting the amplified pulses to a remote Measuring device and for transmitting the operating voltage for the counter tubes and / or the operating voltage for the pulse amplifier, characterized by one from the location the measuring device by changing the size of one anyway over the cable Transmitting operating voltage that can be remotely controlled, for switching on, off or toggling the Counting tubes and / or the probes serving voltage-dependent electrical switching device.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by the Use of the operating voltage of the pulse amplifier, which can be changed in a certain range as a control voltage for the voltage-dependent switching device.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by the Use of the variable operating voltage for the counter tubes as control voltage for the voltage-dependent switching device.

4. Circuit arrangement according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that that to generate the operating voltage for the counter tubes in their vicinity a high-voltage part with its supply voltage terminals parallel to the supply voltage terminals of the pulse amplifier is arranged.