1 Alf\M iiM « -O- OULO Opis wydano £ $ «****** dano drukiem dni* 25 styc! WfMfeta stycznia 1964 r. 4l BIBLIOTEKA r otentowego) „icpohlel Ladewei POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWE] OPIS PATENTOWY Nr 47932 KI.KI. 21 g, 18/02 internat. H 05 g Biuro Urzadzen Techniki Jadroiuej Zaklad Doswiadczalny *) Warszawa, Polska Tranzystorowy radiometr scyntylacyjny Patent trwa od dnia 30 marca 1963 r* Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy radiometr scyntylacyjny sluzacy do pomiaru wartosci natezenia promieniowania jadrowego.Zaleznie od zastosowanego typu scyntylatora, radiometr moze sluzyc do pomiaru promienio¬ wania a, p, 7 oraz szybkich i wolnych neu¬ tronów.Istnieje szereg znanych sposobów, na podsta¬ wie których mozna budowac przyrzady sluzace do pomiaru natezenia jadrowego (radiometry).Do formowania impulsów stosuje sie znane mul- tifWibratory jednostaibikie, natomiast jaiko integra¬ tory stosuje sie znane uklady pompy diodowej i znane filtry RC. Sposoby te maja pewne wa¬ dy, polegajace na trudnosci W otrzymaniu krótkich czasów rozdzielczych oraz dobrej linio¬ wosci skali. Przy uzyci/u liniowej pompy diodo¬ wej wzglednie filtru RC, maksymalny przedzial *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Józef Kalisz. rxwmairowy, przy bledzie nie gorszym niz ± 10%" i klasie miernika równej 1, okreslony jest sto¬ sunkiem 1 :10, co w pewnych zastosowaniach stwarza praktycznie klopotliwa koniecznosc bu¬ dowy wielu zakresów przelaczanych. Byl rów-* niez proponowany sposób uzycia ukladu multi-4 wibratora dwoietabilnego, na którego jedno w*^ soie podawane sa impulsy o rozkladzie staty¬ stycznym z detektora promieniowania, na drw^Le wejscie podawane sa impulsy z pomoentetifcfa generatora i mierzony prad sredni mdle byc miara natezenia promieniowania jadrowego.Sposób ten nie znalazl zastosowania w uMadach radiometrów scyntylacyjnych, ponieiwaiz pomiar pradu sredniego jest w praktyce utrudniony.Wynalazek ma na celu usuniecie tych wad i stworzenie ulepszonego ladiometru. Osiaga sie bo przez zastosowanie odpowiedniego dzielnika oporowego w obwodaie integratora, co umozli¬ wia calkowanie napieciowe, przy jednoczesnym zastosowaniu ukladu biatabilnego jako catonufbtrttiiijacójEJó, 'zamiast ddtycliczas stosowanego ukladu monostaibilnego. , Fig. 1 przedstawia typowy uklad blokowy radiometru, gdzie 1 oznacza detektor, 2 wzmac¬ niacz, 3 uklad formujacy, 4 integrator, 5 mier¬ nik, a fig. 2 przedstawia tranzystorowy radio¬ metr scyntylacyjny wg. wynalazku, gdzie 1 o- macza sonde z detektorem proniieniowania,. 2 wzmacniacz napieciowy, 3 zasilanie, 4 generator impulsów o stalej czestosci, 5 uklad pomiarowy.Impulsy elektryczne z sondy 1 radiometru sa podaiwane na wejscie wzmacniacza napieciowe¬ go 2, gdzie •;&! I|i|srnoc?iion^ i dyskryminowane (w razie potrzeby). Opornosci Rl, R2, R3, R4 tworza uklad mostkowy. Regulujac nastawe po¬ tencjometru Rl mozna ustalic napiecie na bazie tranzystora Tl, które bedzie dodatnie w stosun¬ ku do napiecia emitera a tym samym wielkosc progu dyskryminacji. Impulsy z wyjscia wzmac¬ niacza 2 sa podawane na wejscie A toru diodo¬ wego miultiiwibratora dwustabilnego wlaczonego w ukladzie 5. v • n" Na wejscie B rózniczkujacego toru diodowego podane sa impulsy prostokatne z pomocniczego generatora 4 stalej czestosci. W wyniku jedno¬ czesnego oddzialywania na uklad multiwibratora dwustabilnego impulsów o rozkladzie statysty¬ cznym (wejscie B), napiecie srednie na opornosci R5 bedzie funkcja usrednionej czestosci impulsów podawanych na wejsce A, czyli bedzie funkcja natezenia promieniowania mierzonego.W pozycji 1 przelacznika PI, P2, P3, P4 przy¬ rzad jest wylaczony, w pozycji 2 ma miejsce kalibracja, w pozycji 3 otrzymuje sie pierwszy zakres pomiairowy, przy malej stalej czasowej.Na tym zakresie przyrzad jest najbardziej czu¬ ly, czestosc impulsów podawanych na wejscie B jest odpowiednio mala. Przy braku promienio¬ wania (braku impulsów na wejsciu A) na opor¬ nosci R5 bedzie istnialo pewne napiecie, wywo¬ lane przez prad dzielnika oporowego R6 i R7, prad toru diodowego Dl i R8, otwierajacy dio¬ de Dl oraz prad zerowy tranzystora T2, czyli IKo. Dla skompensowania tego napiecia i usta¬ wienia miernika M w polozenie zerowe sluzy uklad mostkowy, utworzony przez wprowadze¬ nie opornosci R9 i RIO, Maksimum wskazan otrzymuje sie przy teoretycznie nieskonczenie duzej czestosci impulsów elektrycznych podar wanych na wejscie A, wzglednie praktycznie przy braku impulsów podawanych na wejscie B: Dla ustalenia tego maksimum na pelnym wychyleniu miernika M sluzy opornosc RH. Jak stad wynika, miernik posiada skale nieliniowa o zakresie pomiarowym teoretycznie lezacym w zakresie od zera do nieskonczonosci, a praktycz¬ ne w zakresie okreslonym przez najwiekszy do¬ puszczalny wzgledny blad odczytu. Opornosci R5* 'RH i R12 sa tak dobrane, ze zastosowany uklad integratora, napieciowego praktycznie nie wply¬ wa na prace multiwibra/tora. Przy zmianie po¬ zycji przelacznika PI, P2, P3, P4 z 3 na 4 naste¬ puje tylko zwiekszenie stalej czasu integratora a tym samym zwiekszenie dokladnosci pomiaru.W pozycji 5 przelacznika PI, P2, P3, P4 otrzy¬ muje sie drugi zakres pomiarowy, który jest wiekszy od poprzedniego.Generator 4 impulsów periodycznych podawa¬ nych na wejscie B wykonany jest w postaci multiwibratora astabalnego. Znany sposób zmia¬ ny czestosci stosowany w tego typu mulfciwibra¬ torach polegal na przelaczeniu kondensatorów przerautniikowych przy jednych i tych samych opornosciach wlaczonych w obwody baz, co na¬ streczalo duze trudnosci technologiczne. Zasto¬ sowany uklad przelacznika P3, P4 pozwala na usuniecie tych teudnosci przez wprowadzenie opornosci R13, R149 R15, R16.Opisany uklad tranzystorowego radiometru scyntylacyjnego pozwala na uzyskanie malego czasu rozdzielczege,, t praktycznie szacowanego maksymalna czestoscia przerzutów mulliWibra¬ tora dwuistaibilnego w ukladzie 5, która to cze¬ stosc mozna latwo ustalic na poziomie 100 kHz..! 10 MHz, co odpowiada czasowi rozdzielczeimu odpowiednio 10 |msek ... 0,1 jj^ek. Ponadto ma¬ ksymalny przedzial pomiarowy na jednym za¬ kresie, przy klasie miernika równej 1 i bledzie wzglednym odczytu nie wiekszym niz ± 10 %, wyraza sie stosunkiem 1:40, co stanowi cztero¬ krotnie lepsze wykorzystanie skali w stosunku do skali liniowej. Poniewaz maksymalne wychy¬ lenie przyrzadu odpowiada teoretycznie nieskon¬ czenie duzej czestosci impulsów mierzonych, za¬ tem praktycznie nie ma mozliwosci wyjscia wskazan miernika M poza skale, niezaleznie od poziomu promieriiowania. PL