DE869670C

DE869670C - Counting method for the quantitative measurement of statistical pulse trains

Info

Publication number: DE869670C
Application number: DEF7238A
Authority: DE
Inventors: Benno Dr Krueger
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1951-09-30
Filing date: 1951-09-30
Publication date: 1953-03-05

Description

Zählmethode zur quantitativen Messung von statistischen Impulsfolgen In der Kernphysik und in der Strahlenphysik tritt sehr oft das Bedürfnis auf, statistische Folgen von elektrischen Impulsen schnell zu messen oder zu zählen. Häufig tritt auch das Bedürfnis auf, regelmäßige Impulsfolgen zu bestimmen. Ein bekanntes Beispiel, solche Zählungen auszuführen, sind das bekannte Geigerzählrohrgerät oder der Szintillationszähler. Bei diesen Geräten erzeugen einzelne Quanten oder energiereiche Teilchen elektrische Impulse von sehr kurzer Dauer. Wenn diese Impulse in der Zeiteinheit gezählt werden, so ergibt das ein Maß für die Intensität der Strahlung, wie z. :23. Röntgenstrahlen, Alpha-, Beta-, Gammastrahlen oder Neutronenstrahlen.Counting method for the quantitative measurement of statistical pulse trains In In nuclear physics and radiation physics, the need very often arises to be statistical Quickly measure or count sequences of electrical impulses. Frequently occurs also the need to determine regular pulse trains. A well-known example To carry out such counts, the well-known Geiger counter tube device or the scintillation counter. In these devices, individual quanta or high-energy particles generate electrical energy Impulses of very short duration. If these pulses are counted in the unit of time, so that gives a measure of the intensity of the radiation, such as. : 23. X-rays, Alpha, beta, gamma rays or neutron rays.

Die bisher bekaontn Zählmethoden sind folgende: I. Die Impulse werden hörbar gemacht und ein; fach mit Hilfe einer Stoppuhr abgezählt. Der Nachteil dieses subjektiven Verfahrens ist, dal es sich nur bei kleinen Impulsfrequenzen anwenden läßt, denn bei höheren Impulsfrequenzen kann das menschliche Ohr nicht mehr folgen. Diese Meßmethode ist an sich sehr einfach. The counting methods known so far are as follows: I. The pulses are made audible and a; times counted with the help of a stopwatch. The downside to this subjective method is that it can only be used at low pulse frequencies leaves, because at higher pulse frequencies the human ear can no longer follow. This measuring method is very simple in itself.

2. Die verstärkten Impulse werden einem Zählwerk zugeführt und die Schnelligkeit des Ablaufes des Zählwerkes mit der Stoppuhr gemessen. Als Zählwerke werden in der Praxis elektromagnetische oder auch rein elektronische (sog. Untersetzer) verwendet. Der Nachteil dieses Zählverfahrens ist die große Kompliziertheit und die damit verbundene Störanfälligkeit. 2. The amplified pulses are fed to a counter and the The speed of the counter running measured with the stopwatch. As counters in practice electromagnetic or purely electronic (so-called coasters) used. The disadvantage of this counting method is the great complexity and the associated susceptibility to failure.

3. Es sind des weiteren noch Summierverfahren bekannt, bei denen elektrische Strom- oder Spannungsimpufse mit Hilfe eines Kondensators bzw. eines RC-Gliedes aufgesammelti werden und die Spannung alsdann an dem Kondensator mit einem Voltmeter gemessen wird. Die gemessene Spannung. ist hierbei ein Maße für die Impulse pro Zeiteinheit und damit für die Strahlungsintensität. Schaltungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens sind kompliziert, besonders dann, wenn sie genaue Ergebnisse bringen sollen. 3. There are also summation methods known in which electrical current or voltage pulses with the help of a capacitor or a RC element are collected and the Then tension on that Capacitor is measured with a voltmeter. The measured voltage. is here a measure for the pulses per unit of time and thus for the radiation intensity. Circuits for performing such a process are complicated, especially when they are supposed to produce precise results.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei größter Einfachheit und geringster Störanfälligkeit des Systems ein schnelles und zuverlässiges quantitatives Ermitteln von Impulsfolgen zu ermöglichen. The object of the invention is, with the greatest simplicity and lowest susceptibility of the system to a fast and reliable quantitative To enable determination of pulse trains.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zunächst die statistischen Impulse hörbar gemacht werden und dem Hörgerät zusätzlich ein regelmäßiger Ton oder eine regdmäßige Impulsfolge zugesetzt, zugemischt oder aufmoduliertvwird. Die zu messende statistische Impulsfolge zerhackt dann den regelmäßigen Ton mehr oder weniger. Wird nun das Zerhacken verhältnismäßig schnell gegenüber der Tonfrequenz vorgenommen, dann kann das menschliche Ohr den Ton nicht mehr wahrnehmen, und es entsteht dann der Eindruck, daß der Ton verschwindet.This is achieved according to the invention in that first the statistical Pulses are made audible and the hearing aid also emits a regular sound or a regular pulse sequence is added, mixed in or modulated on. The to measuring statistical pulse train then chops the regular tone more or less. If the chopping is carried out relatively quickly compared to the audio frequency, then the human ear can no longer perceive the sound, and then it arises the impression that the sound disappears.

Beim Abhören durch das Ohr kann, wenn beispielsweise der Ton konstant bleibt und die Schnelligkeit der statistischen Impulsfolge verändert wird, sehr genau festgestellt werden, daß. der Ton bei einer bestimmten statistischen Impulsfrequenz scheinbar verschwindet, d. h. nicht mehr zu hören ist. Dieses Verschwinden des Tones kann natürlich auch ebenso festgestellt werden, wenn die statistische Impulsfrequenz konstant bleibt und die Tonhöhe geändert wird. When listening through the ear, for example, the sound can be constant remains and the speed of the statistical pulse sequence is changed, very much it can be precisely established that. the sound at a certain statistical pulse frequency apparently disappears, d. H. can no longer be heard. This disappearance of the sound can of course also be determined if the statistical pulse frequency remains constant and the pitch is changed.

Die Lautstärke des Tones spielt eine gewisse Rolle bei diesem physiologischen Effekt. Aus diesem Grunde wird die Lautstärke des Tones am besten so eingestellt, daß sich der Ton und die Impulsfolge gleiichlaut dem Gehör bemerkbar machen; In der Zeichnung ist die Erfindung an der Hand eines Schaitschemas beispielsweise veranschaulicht. The volume of the sound plays a certain role in this physiological Effect. For this reason, the volume of the tone is best set so that that the tone and the impulse sequence are equally audible; In the drawing illustrates the invention on the basis of a switching scheme, for example.

Das Beispiel stellt ein sehr einfaches Geigergerät dar, wie es vorteilhaft zur Uranerzsuche verwendet werden könnte. Die Strahlungsintensität kann an dem Drehknopf des regelbaren Widerstandes R2 abgelesen werden. The example represents a very simple Geiger device as it is advantageous could be used for uranium ore exploration. The radiation intensity can be adjusted with the rotary knob of the adjustable resistor R2 can be read.

Die Wirkungsweise ist dann folgende: Das selbstlöschende Zählrohr Z erhält seine Arbeitsspannung Uz von z. B. 1000 Volt über den Hochohmwiderstand Ri von ungefähr I bis 3 Megohm zugeführt. The mode of operation is then as follows: The self-extinguishing counter tube Z receives its working voltage Uz from z. B. 1000 volts through the high resistance Ri supplied from approximately 1 to 3 megohms.

Die am Zählrohrdraht bei Bestrahlung mit harten Quanten oder Teilchen auftretenden elektrischen Spannungsimpulse werden über den Kondensator Ct und den Anpassungstrafo Tr einem rKop,fhörerK zugeführt und damit hörbar gemacht,.The one on the counter tube wire when irradiated with hard quanta or particles Occurring electrical voltage pulses are across the capacitor Ct and the Matching transformer Tr fed to a head, receiver, and thus made audible.

Über den Kondensator C2, der zur Trennung der beidenGleichspannungen Uz und Uosz benötigt wird, und über den Trafo Tr wird gleichzeitig ein Ton, der in einer beliebigen Weise hergestellt werden kann, z. B., wie in dem Schema angedeutet, durch einen Glimmlampenoszillator, dem Kopfhörer K zugeführt. Via the capacitor C2, which is used to separate the two DC voltages Uz and Uosz is required, and via the transformer Tr a sound is produced at the same time can be made in any way, e.g. B., as indicated in the scheme, supplied to the headphones K by a glow lamp oscillator.

Ist der Ton auf eine konstante Frequenz eingestellt, so kann beim Nähern des Zählrohres an einen starken Strahler, z. B. 1 mg Radium, in einer bestimmten Entfernung (Z.t3. 15 cm) das scheinbare Verschwinden des. Tones im Kopfhörer sehr deutlich wahrnehmbar sein. Es ist dann nur noch das schnelle Geprassel der statistischen Zählrohrimpulse zu hören. If the tone is set to a constant frequency, the Approaching the counter tube to a strong emitter, e.g. B. 1 mg of radium, in a certain Distance (at the 3rd 15 cm) the apparent disappearance of the sound in the headphones very much be clearly perceptible. Then there is only the rapid patter of the statistical rattle To hear counter tube pulses.

Statt des Zählrohres kann im Sinne der Erfindung natürlich auch ein Szintillationszähler oder jede andere Quelle statitstischer Impulse Anwendung finden. Für den Kopfhörer mit Anpassuugstrafo kann ebensogut auch ein sehr hochohmiger Kopfhörer oder ein Verstärker mit Lautsprecher angel schaltet werden. Der Ton kann ebenfalls in bei liebiger Weise erzeugt werden, z.;BI. kann statt des sehr einfachen Glimmlampenoszillators, wie im Schaltschema an. gegeben, ein Stimmgabeloszillator, ein Röhrensummer, ein Schwebungssummer usw. benutzt werden. Es ist durchaus auch möglich, den Ton einem zweiten Hörgerät, z. B;. einem zweiten Kopfhörer, zuzuführen, der an das andere Ohr gelegt wird. Instead of the counter tube, a Scintillation counters or any other source of statistical pulses can be used. For the headphones with a matching transformer, a very high-impedance headphone can just as well be used or an amplifier with loudspeakers can be switched on. The sound can too can be generated in any way you like, e.g. BI. can instead of the very simple glow lamp oscillator, as in the circuit diagram. given, a tuning fork oscillator, a tube buzzer, a Beat buzzer etc. can be used. It is also entirely possible to set the tone one second hearing aid, e.g. B ;. a second headphone to feed that to the other Ear is placed.

Der Ton kann im ganzen Hörbereich verändert werden, und der beim Verschwinden festgestellte Ton ist ein quantitatives Maß für die Strahlenintensität, der das Zählrohr ausgesetzt ist. Er kann z. B. an den Drehknopf des Widerstandes R2 angeschrieben werden. Es kann aber auch die Strahlungsintensität unmittelbar auf die Skala geschrieben werden. The sound can be changed in the whole listening area, and that of the Disappearance of the detected tone is a quantitative measure of the radiation intensity, to which the counter tube is exposed. He can z. B. on the knob of the resistor R2 must be written to. But it can also directly determine the radiation intensity written on the scale.

Bei einfachen Geigergeräten braucht normalerweise nur eine einzige Dosisleistung quantitativ bestimmt zu.werden. In diesem Falle genügt es, den Oszillator auf eine feste Frequenz einzustellen, der einer Toleranzdosis nach Wahl entspricht, z. B. der Mutschellerdosis. Wenn die statistische Impulsfolge des Zählrohres so schnell wird, daß der Ton scheinbar - verschwindet, also unhörbar wird, so wird in diesem Augenblick die Toleranz dosis gerade überschritten. With simple Geiger instruments, usually only one is needed Dose rate to be determined quantitatively. In this case it is sufficient to use the oscillator set to a fixed frequency that corresponds to a tolerance dose of your choice, z. B. the Mutscheller dose. If the statistical pulse sequence of the counter tube is like this it quickly becomes that the sound apparently - disappears, thus becomes inaudible, so becomes At this moment the tolerance dose has just been exceeded.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Counting method for the quantitative measurement of statistical Pulse trains, characterized in that these are a regular pulse train or a frequency is added, mixed in or modulated on, in such a way that at a certain pitch the sound disappears when listening, so that the pitch or the (; size! e of a switching element that determines it is a quantitative measure of the speed of the statistical pulse train or frequency becomes.

2. Counting method for the quantitative measurement of pulse trains or frequencies according to claim 1, characterized in thatz the measured statistical pulse sequence or frequency comes from a counter tube or scintillation counter and a certain one Radiation inks corresponds to sibät.