183584. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés radioaktív sugárzási dózisszint jelzésére
1 183 584 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés radioaktív sugárzási dózisszint jelzésére. Radioaktív sugárzási dózisszintnek azt a dózisteljesítményt (mértékegysége Gy/óra) nevezzük, amely a radioaktív sugárzási térben tartózkodó személy testszöveteit éri. A megengedhető dózisteljesítményt szabvány határozza meg. Magyarországon jelenleg a megengedett érték 20/uGy/óra. A jelenleg általánosan alkalmazott személyi ellenőrzőeszközök csak a dózisteljesítmény idő szerinti integráljának meghatározására alkalmasak. A sugárzási térben dolgozó személyek ruhájukra tűzött tartóban olyan filmet hordoznak, amelyen a sugárzási beütések előhívás után megszámlálható feketedési nyomokat hagynak. Ezt a filmet időszakosan ellenőrzik, és megállapítják, hogy az eltelt időszakban összesen mekkora sugárzási dózis érte a viselőjét. Ennek az ismert megoldásnak két fő hiányossága van. Az egyik az, hogy a dózis csak utólag ellenőrizhető, tehát veszélyes dózisok elszenvedése nem előzhető meg, csak a sugárzási térben végzett munkától megfelelő időre való eltiltással kompenzálható a szervezetet ért károsodás (feltéve, hogy nem olyan extrém besugárzás történt, amely már helyrehozhatatlan károsodást okozott). A másik hiányosság az előzővel összefüggően az, hogy a veszélyes sugárzási térben tartózkodó személy semmiféle vészjelzést nem kap, tehát nem tudja elkerülni a besugárzást, illetve kiküszöbölni annak okát. A találmány célja az eddig alkalmazott személyi ellenőrzőeszközök fenti hiányosságainak kiküszöbölése. A találmány feladata olyan kapcsolási elrendezés létrehozása radioaktív sugárzási dózisszint jelzésére, amelynek alkalmazásával a veszélyes dózisszint-küszöb elérését, illetve annak túllépését a helyszínen azonnal és megkülönböztetve jelző személyi ellenőrzőeszköz hozható létre. A feladat megoldása olyan kapcsolási elrendezés radioaktív sugárzási dózisszint jelzésére, amelynek detektora, bemenetével ennek kimenetére csatlakoztatott erősítője, valamint bemenetével az erősítő kimenetére csatlakoztatott kijelző egysége van, és amelynél a találmány értelmében az erősítő és a kijelző egység — célszerűen hangfrekvenciás, kapuzható oszcillátorra kapcsolt hangszóró — közé egy adott küszöbértéknél nagyobb amplitúdójú impulzusokat kiválasztó diszkriminátor és a kiválasztott impulzusokat azonos amplitúdójú és szélességű impulzusokká alakító jeluniformáló van iktatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy elő. nyös kiviteli alakjánál a jeluniformáló monostabil multivibrátor. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a kijelző egység a jeluniformálóhoz csatlakoztatott, fényjelet adó áramkör, célszerűen bázisával a monostabil multivibrátor első tranzisztorának kollektorához kapcsolt tranzisztort és ezzel sorba kapcsolt világító diódát és ellenállást tartalmazó emitterkövető áramkör. Végül egy további előnyös kiviteli alaknál a hangfrekvenciás oszcillátor első tranzisztorának bázisa és a jeluniformáló első tranzisztorának kollektora közé diódából és ellenállásból álló soros tag van iktatva, amelynek középső pontja kondenzátoron át testelve van. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra az első példa szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata, és a 2. ábra a második példa szerinti kapcsolási elrendezés kapcsolási vázlata. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés DE detektorból, bemenetével ennek kimenetére csatlakoztatott ER erősítőből, bemenetével az ER erősítő kimenetére kapcsolt Dl diszkriminátorból, bemenetével a Dl diszkriminátor kimenetére kötött JU jeluniformálóból, továbbá bemenetével RC tagon és KA kapun át a JU jeluniformálóra csatlakoztatott hangfrekvenciás OS oszcillátorból, valamint az OS oszcillátor kimenetére kötött HA hangszóróból áll. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: A DE detektorba érkező y-fotonok a DE detektor kimenetén villamos impulzusokat váltanak ki, amelyeknek száma a beérkező y-fotonok számától, amplitúdója pedig ezek energiájától függ. A kapott gyenge villamos impulzusokat az ER erősítő megfelelő szintre erősíti fel. A felerősített impulzusok közül a Dl diszkiminátor kiválasztja a beállított küszöbértéknél nagyobb amplitúdójúakat, majd a kiválasztott impulzusokat a JU jeluniformáló azonos amplitúdójú és szélességű impulzusokká alakítja. Ezeknek az impulzusoknak az időtartamára (pl. 20 ms) a KA működésbe hozza a hangfrekvenciás OS oszcillátort, amely a HA hangszóróban figyelmeztető hangjelet kelt. Minél sűrűbbek ezek a hangjelek, annál nagyobb az érzékelt sugárzási tér intenzitása, tehát az eszközt viselő személy nemcsak arról értesül, hogy veszélyes térben van, hanem a hangjelek ritkábbá vagy gyakoribbá válásából meg tudja ítélni azt is, hogy hol válik veszélyesebbé a tér, illetve hol kell keresni a veszélyes sugárzás okát (forrását). Arra is mód van, hogy egy bizonyos kritikus érték elérését külön jelezze a kapcsolási elrendezés, éspedig a szakaszos (szaggatott) hangjelzés folyamatossá tételével. Erre a megoldásra a 2. ábra mutat példát. A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésnél a felerősített detektált impulzusok a D2 vagy D2 és D3 diódán át (amelyek durva diszkriminálást végeznek) a T2, T4 tranzisztorokból, R4, R6, R7 ellenállásokból, C2 kondenzátorból és D6 diódából álló monostabil multivibrátorra jutnak. Ez egy meghatározott bemeneti jelszintre meghatározott ideig (pl. 20 ms) billen. A billenőkörhöz ennek átbillent állapotában T3 tranzisztorból, világító D4 diódából és R5 ellenállásból álló emitterkövetős fényjelet adó áramkör csatlakozik. A D4 dióda mindaddig világít, amíg a billenőkör vissza nem billen. A T5, T6 tranzisztorokból, R8, R9, RIO ellenállásokból, C4, C5 kondenzátorokból és HA hangszóróból álló áramkör 1000—2000 Hz közötti frekvenciájú önrezgő hangfrekvenciás oszcillátort képez, amely a T5 tranzisztor bázisában kapuzható. Nyugalmi helyzetben a T5, T6 tranzisztorok le vannak zárva. Amikor jel beérkeztekor a billenőkor átbillen, a T2 tranzisztor kollektorán negatív irányú impulzus jelenik meg, amely a D5 diódán át nyitja az önrezgő oszcillátort. Folyamatos hang- és fényjelzésre akkor kerül sor, ha a 20 ms tartalmú átbillenési szakaszok olyan sűrűvé válnak, hogy összeérnek (igen sok jelet detektál a detektor). A bemutatott kapcsolási vázlat (2. ábra) szerinti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
