PL54604B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.XII.1967 54604 KI. 21 g, 18/02 MKP GOlt / CZYTELNIA Twórca wynalazku: mgr inz. Stanislaw Glowacki Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, • Warszawa (Polska) Uklad elektroniczny do przetwarzania ilosci ladunku elektrycznego na proporcjonalna do niego liczbe impulsów elektrycznych Przedmiotem wynalazku jest uklad elektronicz¬ ny sluzacy do przetwarzania ilosci ladunku elek¬ trycznego na proporcjonalna do niego liczbe im¬ pulsów elektrycznych.W znanych dotychczas ukladach elektronicznych wykonujacych powyzsze zadanie, sposób zamiany ladunku na liczbe impulsów polega na ladowaniu pradem kondensatora o pewnej pojemnosci.Z chwila, gdy napiecie na tym kondensatorze prze¬ kracza okreslona wartosc, nastepuje zadzialanie odpowiedniego ukladu elektrycznego, powodujace¬ go rozladowanie tego kondensatora, przy czym liczba rozladowan jest zliczana przez urzadzenie sumujace.Poniewaz ladunek elektryczny jest iloczynem pojemnosci i napiecia, a takze iloczynem pradu i czasu, przeto zadzialanie wspomnianego ukladu elektrycznego nastepuje w chwili, gdy w konden¬ satorze zbierze sie okreslona ilosc ladunku.Jezeli dopuszczalne sa niskie czestosci pracy ukladu ladowania i rozladowywania, rozladowanie kondensatora wykonuje sie droga mechanicznego zwierania np. poprzez styki przekaznika dolaczo¬ nego do tego kondensatora. Dla uzyskania duzych czestosci repetycji urzadzenia stosuje sie elek¬ troniczne rozladowywanie kondensatora. Poniewaz opornosc elementów rozladowujacych musi byc bardzo duza w momencie ladowania kondensato¬ ra, a bardzo mala w momencie rozladowywania, sposób ten nastrecza duze trudnosci. W przypadku 10 15 20 25 30 duzych zmian napiecia na kondensatorze, mozna go rozladowac przy pomocy tyratronu, ale stoso¬ wanie elementu gazowego ogranicza czestosc pracy do kilkudziesieciu kiloherców, ze wzgledu na duzy czas dejonizacji w gazie.Przy malych przyrostach napiec, mozna uzyc ja¬ ko elementu rozladowujacego tranzystora lub lam¬ py prózniowej, ale w tym przypadku czestosc pracy i dokladnosc pomiaru ograniczona jest dlu¬ gim czasem rozladowania kondensatora poprzez stosunkowo duza opornosc wewnetrzna tranzysto¬ ra lub lampy.Czas ten mozna skrócic najwyzej do kilku mi¬ krosekund. Dodatkowa wada tego sposobu jest mala opornosc statyczna elementu rozladowujace¬ go, co uniemozliwia pomiar dla pradu ladujacego kondensator nizszego od 10—7 A.Dla uzyskania dokladnego pomiaru wielkosci do¬ plywajacego ladunku, celowe jest skrócenie do mi¬ nimum czasu rozladowania kondensatora, poniewaz jest to czas, w którym informacja jest tracona — prad doplywajacy jest „zwierany" przez element rozladowujacy.Prace z zakresu dozymetrii termoluminescencyj¬ nej, dla których zostal skonstruowany uklad be¬ dacy przedmiotem wynalazku sa na calym swiecie w stadium szybkiego rozwoju, a ze wzgledu na zastosowania militarne duza czesc danych nie jest publikowana.Celem wynalazku jest umozliwienie dokladnego 5460454604 i szybkiego pomiaru wielkosci ladunku elektrycz¬ nego którego wielkosc moze zmienic sie w grani¬ cach kilku rzedów, zas zadaniem wynalazku jest opracowanie odpowiedniego ukladu elektroniczne¬ go przeznaczonego do tego celu.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie ukla¬ du elektronicznego, w którym siatka sterujaca lampy wejsciowej w obwodzie anodowym której znajduje sie opór zwiekszajacy jej opornosc wyj¬ sciowa, polaczona jest galwanicznie z dynoda fo- topowielacza, bedacego zródlem mierzonego la¬ dunku, a fcatodfc tej lampy poprzez diode pól¬ przewodnikowa polaczona jest z siatka sterujaca rytstepnej Ittfflff^pycujacej w ukladzie genera- tór4 s&^lawneg3, *ktdry jest zródlem impulsów elektrycznych, przy I czym katoda lampy genera¬ tora samodlawnjago spolaryzowana jest zatykaja¬ cym te lampa popiecjem dodatnim.Kor*ZSrscTamrTeliKnicznymi wynikajacymi ze sto¬ sowania ukladu bedacego przedmiotem wynalazku jest otrzymanie ukladu o duzej opornosci wej¬ sciowej otrzymanej przez zastosowanie wejscia elektromedycznego, co pozwala na pomiar ladun¬ ku dostarczanego przez prad rzedu 10—w A, i bar¬ dzo krótkim czasie rozladowania kondensatora zbierajacego, rzedu 10—7 sec., co pozwala na osiag¬ niecie dokladnosci pomiaru rzedu kilku procent w najniekorzystniejszym, najszybszym zakresie pracy.Ladunek elektryczny gromadzony w pojemnosci wejsciowej ukladu powoduje wzrost napiecia do* laczonej do niej siatki lampy pracujacej w ukla¬ dzie elektrometrycznym. Wzrost napiecia siatki po¬ woduje po przekroczeniu progu dzialania sprzezo¬ nego z ta lampa ukladu spustowego, obnizenie po¬ tencjalu katody lampy wejsciowej.Zmiana napiecia katody spowodowana zadzia¬ laniem ukladu spustowego powoduje pojawienie sie duzego pradu siatki lampy wejsciowej który rozladowuje pojemnosc wejsciowa, w której gro¬ madzony byl mierzony ladunek. Po rozladowaniu cykl pomiarowy moze zaczac sie od poczatku, przy czym ilosc cykli jest zliczona przez topowe urzadzenie sumujace. Zliczajac liczbe cykli pracy, otrzymujemy informacje o liczbie proeesów lado¬ wania i rozladowania kondensatora, a wiec o wiel¬ kosci ladunku, który do niego zostal doprowadzo¬ ny.Stosujac w urzadzeniach elektronicznych opisa¬ ny wyzej uklad mozna uzyskac przede wszystkim czestosc pracy (repetycje) znacznie wyzsza od cze¬ stosci pracy znanych dotad ukladów zamiany la¬ dunku na liezbe impulsów, co jest szczególnie waz¬ ne, gdy szybkosc doplywu mierzonego ladunku zmienia sie w szerokich granicach. Stosujac wraz z ukladem bedacym przedmiotem wynalazku ty¬ powe urzadzenie sumujace* posiadajace szesc dekad liczacych w systemie dziesiatym, otrzymuje sie zestaw elektroniczny pozwalajacy na pomiar wiel¬ kosci ladunku zmieniajacego sie w zakresie szesciu rzedów, przy ciym dla wykonania pomiaru w tak szerokich granicach niepotrzebne sa jakiekolwiek czynnosci zmieniajace parametry aparatury.Stosujac wynalazek na przyklad w urzadzeniu odczytujacym dawke promieniowania jonizujacego 25 zgromadzona w termoluminoforach, otrzymuje sie tani, prosty i przede wszystkim szybki uklad od¬ czytowy.W warunkach na przyklad awarii urzadzenia 5 jadrowego, szybkosc odczytu informacji zawartej w dozymetrze termoluminescencyjnym moze sta¬ nowic o zdrowiu lub zyciu personelu ratownicze¬ go.Dodatkowa zaleta ukladu jest zapewnienie pra- 10 widlowego odczytu informacji to znaczy wielko¬ sci ladunku, niezaleznie od rzedu jego wielkosci, poniewaz zmiana rzedu wielkosci ladunku spo¬ woduje tylko zmiane czestosci pracy ukladu, przy czym liczba impulsów wyjsciowych jest zawsze 15 proporcjonalna do sumarycznej wielkosci ladunku mierzonego. Biorac pod uwage, ie dozymetr ter¬ moluminescencyjny oddaje zawarta informacje tylko przy pierwszym odczycie, zapewnienie moz¬ liwosci i dokladnosci pomiaru jest sprawa zasad- 20 nicza- Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowym ukladu elektro¬ nicznego.Kondensator C gromadzi ladunek elektryczny, którego zródlem na przykladzie wykonania jest fotopowielacz F. Do kondensatora C dolaczona jest lampa "Ll9 w której obwodzie anodowym znajduje sie opór R* a w obwodzie katody opór R,. Do katody lampy Lt dolaczona jest dioda D, która drugim koncem dolaczona jest do siatki lampy L2.Transformator T w obwodzie anodowym i siatko¬ wym lampy L2 stanowi wraz z lampa L2 uklad generatora samodlawnego, który w stanie spoczyn¬ ku ukladu nie pracuje, poniewaz zablokowany jest potencjalem dodatnim w obwodzie katody. Napie¬ cie wyjsciowe z transformatora poprzez lampe he podawane jest do dolaczonego urzadzenia sumuja¬ cego.Jezeli napiecie na kondensatorze C wzrosnie pod wplywem pojawienia sie mierzonego ladunku elek¬ trycznego, spowoduje to wzrost napiecia siatki lampy hu a zatem wzrost jej pradu i potencjalu katody* Wzrost potencjalu katody poprzez dziala¬ nie przewodzace fliody D spowoduje w odpowied- 45 nim momencie pojawienie sie pradu w lampie h2 i zadzialanie generatora samodlawnego. Na skutek zadzialania generatora, potencjal siatki L, obniza sie co spowoduje pojawienie sie pradu siatki ste¬ rujacej lampy 1^. Prad ten rozladowuje konden- 50 sator C, naladowany uprzednio czescia doplywa¬ jacego mierzonego ladunku.Po rozladowaniu kondensatora C uklad jest za¬ blokowany az do momentu, gdy napiecie na kon¬ densatorze C pod wplywem dalej doplywajacego 55 ladunku nie osiagnie wartosci ponownie urucha¬ miajacej uklad. Kazde zadzialanie ukladu zlicza¬ ne jest przez urzadzenie sumujace; czestosc pracy ukladu zalezy od szybkosci doplywu ladunku do kondensatora C, a ilosc cykli pracy ukladu zalezy 60 od ilosci tego ladunku. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad elektroniczny do przetwarzania ilosci la¬ dunku elektrycznego na proporcjonalna do niego tó liczbe impulsów elektrycznych, iBemienny tym, ze 35 4054804 ¦siatka sterujaca lampy (Lj) w obwodzie anodowym której znajduje sie opór (R2), polaczona jest gal¬ wanicznie z dynoda fotopowielacza (F), a katoda lej lampy poprzez diode (D) polaczona jest z siat¬ ka sterujaca lampy (L2), przy czym lampa (L2) wraz z uzwojeniami transformatora (T) stanowi uklad generatora samodlawnego, a katoda lampy (L2) spolaryzowana jest napieciem dodatnim. PL