Opublikowano: 20. II. 1965 49185 KI. 21 g, 18/01 MKP UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Benedykt Kaminski Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Uklad polaczen przeznaczony do pomiaru malych zmian natezenia promieniowania jonizujacego Pomiar malych zmian natezenia promieniowa¬ nia jonizujacego wystepuje w kontroli procesów przemyslowych przy zastosowaniu izotopów pro¬ mieniotwórczych.Zagadnienie to jest zwiazane z pomiarem ma¬ lych zmian liczby impulsów uzyskiwanych z de¬ tektora promieniowania jonizujacego pracujacego w ukladzie 'impulsowym (np. z licznika Geigera- -Mullera).W dotychczasowych pomiarach liczby impulsów wykorzystywane sa obwody calkujace badz bez¬ posrednio sterowane z ukladu formujacego, badz poprzez uklad z pompa diodowa.Napiecie wyjsciowe z obwodu calkujacego ste¬ rowanego bezposrednio impulsami z ukladu for¬ mujacego przy odpowiednio dobranych parame¬ trach (napiecie na obwodzie calkujacym duzo mniejsze od amplitudy impulsów, oraz stala cza¬ sowa ladowania obwodu calkujacego duzo wiek¬ sza od szerokosci impulsów) nie zalezy od wahan amplitudy natomiast zalezy od wahan szerokosci impulsów.W przypadku kiedy obwód calkujacy sterowany jest poprzez uklad z pompa diodowa, to dla od¬ powiednio dobranych parametrów napiecie wyjs¬ ciowe z obwodu calkujacego nie zalezy od w pew¬ nym zakresie wahan szerokosci impulsów, nato¬ miast zalezy od wahan amplitudy impulsów. Oczy¬ wiscie w obu przypadkach czestotliwosc powtarza¬ nia impulsów jest stala. 10 15 20 25 30 Zarówno jedna metoda jak równiez i druga me¬ toda nie nadaje sie do pomiaru zmian liczby im¬ pulsów od wartosci sredniej (zmian natezenia pro¬ mieniowania jonizujacego) z wieksza dokladnoscia od jednego procenta.W zwiazku z tym dotychczasowe metody pomia¬ rowe nie pozwalaja na duze dokladnosci pomia¬ rowe.Za pomoca obecnie stosowanych sposobów po¬ miarowych przy pomiarze poziomu lustra szkla za pomoca liczników Geigera-Miillera uzyskano dokladnosc w granicach ± 0,2 mm.Uklad pomiaru wydlug wynalazku pozwala na zasygnalizowanie zmiany poziomu lustra szkla z dokladnoscia ponizej ± 0,02 mm.Uklad pomiaru pokazany jest na zalaczonym rysunku. Impulsy z detektora promieniowania jo¬ nizujacego 1 po przejsciu przez uklad formujacy 2 doprowadzone sa do obwodu rózniczkujacego 3.Nastepnie po zrózniczkowaniu impulsy te ste¬ ruja lampa 4. Lampa ta normalnie nie przewodzi pradu elektrycznego (jest zatkana) dzieki odpo¬ wiedniej polaryzacji zródla E umieszczonego w ob¬ wodzie siatki lampy 4 i w zwiazku z tym obwód calkujacy 7 odlaczony jest od zródla napiecia 5.Z chwila pojawienia sie impulsu na siatce lam¬ py 4, lampa ta .przechodzi w stan przewodzenia i kondensator C ladowany jest pradem elektrycz¬ nym ze zródla 5. W celu uzyskania stalej czaso¬ wej ladowania kondensatora C duzo wiekszej od 4918549185 10 15 20 szerokosci impulsu w szereg ze zródlem napie¬ cia 5 zalaczony jest opornik 6. Opornik ten spel¬ nia dodatkowo warunek, ze jego opornosc jest duzo wieksza od oporu wewnetrznego lampy 4 dla przypadku, kiedy ta lampa znajduje sie w stanie przewodzenia.W tym przypadku ladunek doprowadzony przez kazdy impuls przy spelnieniu warunku, ze napie¬ cie na kondensatorze C zawsze jest duzo mniej¬ sze od wielkosci napiecia zródla 5 nie zalezy od zmian oporu wewnetrznego lampy 4, oraz od zmian napiecia zródla 5. Ladunek doprowadzony przez kazdy impuls do kondensatora C zalezec moze jedynie od czasu, w którym lampa 4 jest w stanie przewodzenia to znaczy od szerokosci impulsu.W celu uniezaleznienia sie od wahan szerokosci impulsu stala czasowa obwodu rózniczkowego 3 winna byc mniejsza od szerokosci impulsu wyjs¬ ciowego z ukladu formujacego. Oczywiscie czas narastania impulsu wyjsciowego z ukladu formu¬ jacego winien byc duzo mniejszy od stalej czasu obwodu rózniczkujacego 3. W ten sposób wielkosc napiecia wyjsciowego z obwodu calkujacego 7 dla stanu ustalonego (ladunek doprowadzony do kon¬ densatora C przy okreslonej sredniej liczbie im¬ pulsów na jednostke czasu równa sie ladunkowi odprowadzonemu z tegoz kondensatora przez opor¬ nik R) nie zalezy od wahan amplitudy oraz od wahan szerokosci impulsów sterujacych i jest pro¬ porcjonalny do sredniej liczby impulsów przypa¬ dajacych na jednostke czasu (do natezenia pro¬ mieniowania jonizujacego). 35 Napiecie wyjsciowe z obwodu calkujacego za¬ lezy równiez od wielkosci opornika R, oraz od wielkosci napiecia zródla zasilania 5. Zasadnicza cecha pomiaru wedlug wynalazku jest nie tylko uniezaleznienie wielkosci napiecia na obwodzie 40 calkujacym 7 od wahan amplitudy i szerokosci impulsów wyjsciowych z ukladu formujacego, lecz równiez uzyskanie duzego napiecia na samym obwodzie calkujacym.Przy napieciu zródla zasilania 5 równym 5000 V 45 napiecie na obwodzie calkujacym 7 przy odpo¬ wiednim doborze opornika R moze byc 500 V dla okreslonego natezenia promieniowania jonizuja¬ cego. Dobierajac kondensatorem C stala czasowa obwodu calkujacego 7 mozna fluktuacje zwiazane z rozkladem statystycznym impulsów w czasie uzy¬ skac mniejsze od ± 1 V.A wiec wyposazajac uklad rejestrujaco-sygnali- zujacy 8 w obwów przekaznikowy o histerezie 2 V mozna w sposób pewny zasygnalizowac zmia¬ ne natezenia promieniowania wynoszaca 0,4 pro¬ centa. Wieksze dokladnosci mozna uzyskac przy odpowiednim zwiekszeniu napiecia zródla zasila¬ nia 5, lub zwiekszeniu stalej czasowej obwodu calkujacego 7 przy jednoczesnym zmniejszeniu hi- sterezy obwodu przekaznikowego.Sposób pomiaru wedlug wynalazku mozna sto¬ sowac wszedzie tam gdzie wymagana jest bardzo duza dokladnosc pomiaru zmian natezenia pro¬ mieniowania jonizujacego i moze byc wykorzystany w takich procesach technologicznych jak pomiar poziomu, pomiar gestosci lub pomiar grubosci.W szczególnosci jednak nadaje sie do pomiaru i regulacji poziomu lustra szkla w wannach szklar- 25 skich z uwagi na duze wymogi co do stalosci tego parametru w czasie trwania produkcji. 30 PL