Устройство для измерения ионизирующих излучений

 

М 103498

Класс 21р, 18 н

0 П И С А Н И E И З 0 Б Р:E Ò: E-Н И„,Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ" " "

И. Я, Брейдо

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Заявлено 24 декабря 1953 г.:58 № К-692/452543 н Министерство электростанций и электропромытнленностн Г(:СР

Счетчики ионизирующих излучений, чаще называемые счетчиками

Гейгера-Мюллера, в настоящее время усовершенствуются главным ооразом в направлении снижения рабочего напряжения и увеличения долговечности. Эти два требования не противоречат одно другому. Однако практически в счетчиках всех типов применяются гасящие примеси к наполняющему газу, которые, обеспечивая необходимую закономерность рабочего процесса, т. е. гашение разряда за короткий проме>кугок времени (порядка 100 лксв/с), одновременно значительно повышают рабочее напряжение счетчика.

Так, например, счетчик низковольтного типа, содержащий смесь аргона с пеоном и в качестве «гасителя» — пары брома, имеет раоочее напряжение около 350 в. Счетчик. не содержащий примеси «гасителя», так называемый несамогасящийся, имел бы рабочее напряжение в несколько раз ниже. Однако эксплуатация несамогасящихся счетчиков возмо>кна лишь при наличии какой-либо схемы внешнего гашения разряда, например, посредством вентиля, управляемого поступающим от счетчика импульсов. Необходимость применения схем внешнего гашения является препятствием к широкому распространению несамогасящихся счетчиков.

Простейшие из известных схем внешнего гашения устройства не содержат ламп, однако они могут работать лишь при малых скоростях счета, не удовлетворяющих современным требованиям: разрешающее время этих схем составляет около

10 мсек, требуется >ке не более

100 мксе/ .. Достаточно малое разрешающее время обеспечивается ламповыми схемами, которые. однако, не вполне экономичны. Применение холодных тиратронов, удовлетворяя требованию экономичности, не позволяет делать схему достаточно низковольтной, так как почти для всех известных холодных тиратронов требуются источники питания с напряжением не ниже 200 в.

Предлагается в устройствах для измерения ионизирующих излучений с помощью несамогасящихся счетчиков с внешним гашением разряда использовать в качестве вентилей управляемые кристаллические полупроводниковые) приборы--№ 103498 триоды, тетроды и др. (транзисторы) . Применение низковольтного несамогасящегося счетчика в сочетании с транзисторами позволяет создать компактные измерители излучений с большой разрешающей способностью и необходимыми эксплуатационными свойствами — долговечностью, экономичностью, малыми габаритами и прочностью.

На фиг. 1 — 4 приведены варианты принципиальной схемы предлагаемого устройства.

На фиг. 1 приведен вариант схе. ы на транзисторе с проводимостью типа и-р-и. Отрицательный импульс от счетчика Сч поступает на эмиттер 3 транзистора Т> через конденсатор С, в результате чего резко уменьшается сопротивление между коллектором К и основанием О.

11ри этом падение напряжения на сопротивлении Ri увеличивается, напряжение на участке 2 — 3 падает ниже потенциала горения, разряд в счетчике прекращается и счетчик вновь становится чувствительным к излучению. Продолжительность разряда определяется постоянными времени цепей транзистора, которые могут быть сделаны достаточно малыми, а также временем деионизации газа в объеме счетчика.

Выходной импульс для последующих регистрирующих или измерительных устройств может быть снят в точке 1 или 2 непосредственно или через дополнительный каскад.

Равным образом, при необходимости увеличить входное сопротивление, возможно включить дополнительный транзистор между выходом счетчика и входом гасящей схемы.

Схема с применением транзистора с проводимостью типа p-n-р приведена на фиг. 2. Счетчик Сч вклюен так, что отрицательный импульс из его анодной цепи подается непосредственно на основание О транзистора Т, вследствие чего в цепи эмиттера 3 возникает импульс тока, а сопротивление между коллектором К и основанием О резко уменьшается и «закорачивает» счетчик. В результате разряд прекращается, и счетчик возвращается в исходное состояние.

Схемы, показанные на фиг. 1 и 2. могут быть видоизменены таким образом, чтобы управлять не непосредственно напряжением питания счетчика, а его источником. В этом случае управляющий импульс подается в цепь транзисторного генератора, от которого производится питание счетчика, и срывает генерацию, снижая тем самым напряжение

jíà соответствующий промежуток времени).

Увеличение разрешающей способности счетчика может быть достигнуто путем снижения времени деио. изации газа, наполняющего счетчик, С этой целью может быть применена гасящая схема с обращением знака полярности напряжения. питающего счетчик.

На фиг. 3 приведена схема внешнего гашения с обращением полярности, раоотаюгцая на транзисторе и кристаллическом диоде.

Импульс от счетчика Сч поступает иа основание О транзистора I> через конденсатор С и вызывает усиленный импульс тока в цепи эмиттера 3. Протекая по первичной обмотке повышающего импульсного трансформатора Тр, этот импульс создает во второй обмотке импульс напряжения, который подается на катод счетчика через вентиль В, Полярность импульса отрицательная. Она устанавливается путем соответствующего выбора направления обмоток трансформатора и полярности вентиля В. Одновременно, аналогично схеме. показанной Ia фиг. 1. напряжение точки 2 становится близким к нулевому. По:IBpHocTb напряжения на электродах счетчика оказывается таким образом обращенной немедленно вслед за возникновением импульса и разряд в счетчике прекращается в течение короткого времени, Вслед за этим восстанавливается исходное состояние схемы.

На фиг. 4 .приведена бестранс№ 103498 форматорная схема внешнего гашения на двух транзисторах. Питание схемы производится от источника с заземленным средним выводом. Для обращения полярности напряжения служит специальный транзистор Т, рассчитанный для работы в качестве симметричного переключателя.

Проводимость этого транзистора управляется напряжением на его основании О. Транзистор Т2 может проводить либо в направлении

Ki — О;, либо н направлении К2—

Оь создавая гем самым положительное или отрицательное напряжение на аноде счетчика Сч отно:ительно его катода. Управление транзистором ? 2 происходит при помощи импульсов. поступающих через конденсатор С от усилительного транзистора Т,. Импульс, выраоатываемый счетчиком Сч, поступает на основание транзистора Т1 через конденсатор Сь усиливается и поступает на транзистор Т,, проводимость которого «опрокидывается», вследствие чего на анод счетчика поступает отрицательный потенциал, обрывающий разряд. По прекращении разряда схема возвращается гю в исходное состояние.

Функции специального транзистора Т2 могут быть выполнены группой обычных транзисторов, одни из которых обладают проводимостьк п-р-п, а другие — проводимостью, 7- П-Р.

Предмет изобретения

Устройство для измерения ионизирующих излучений с помощью низковольтного ионизационного счетчика с внешним гашением разряда, осуществляемым посредством вентиля, управляемого поступающим о счетчика импульсом, о т л и ч а ющее с я тем, что, с целью исключения необходимости применения специального источника повышенного напряжения для питания схемы гашения. в качестве указанного вентиля применен полупроводниковый кристаллический прибор (тра нзис тор).

Фиг, 1

Фиг. 2

Фиг. 4

Фиг. 3

R, Ст. редактор А. А. Серипннская.

Стандартгиз. Подписано в печать I/!Х.56г Объем 0,25 п.л. Тираж 2300. Цена 50 коп.

Тнпогр. доротд. Трансжелдорнздата, г. Смоленск Зак. 3516