183608. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés dozimetriai detektormodul más célú hiradástechnikai eszközökkel közös elsősorban rádióvevőkkel együttes megvalósítására
1 183 608 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés dozimetriai detektormodul más célú híradástechnikai eszközökkel közös, elsősorban rádióvevőkkel együttes megvalósítására. A környezetvédelmi tevékenységen belül az utóbbi időben jelentős szerepet kapott a sugárvédelem. A polgári lakosságot veszélyeztető sugárszennyezés lehetősége is jelentősen megnőtt, figyelemmel például az atombomba kísérletekre, az atomreaktorok számára és az izotópok alkalmazásának rohamos növekedésére. Míg az izotópos munkahelyeken a személyi sugárvédelem a különböző doziméterek és akusztikus dózisindikátorok alkalmazásával megfelelően megoldott, addig a környezetvédelmi tevékenységben és a polgári lakosság körében a szelektív tájékoztatás a jelenlegi eszközökkel nincs biztosítva. Különösen nagy mennyiségű eszközre van szükség abban az esetben, ha egy rendkívüli esemény következtében a környezet jelentős elszennyeződése következik be. Ilyen események bekövetkezésének valószínűsége rendkívül kicsi, ezért a lakosság felszerelése drága műszerekkel nem lenne gazdaságos. Viszont minden embernek meg kell adni azt a lehetőséget, hogy valamilyen módon tudomására jusson, hogy a környezetből származó sugárterhelés meghaladja-e a veszélyes szintet. A híradástechnikai készülékek, magnetofonok, televíziók, autórádiók mindennapjaink elengedhetetlen eszközeivé váltak, ezeknek telepes változatait magunkkal viszszük utazásainkra, nyaralásra stb. Ezért kézenfekvő, hogy a polgári lakosság részére készülő nukleáris szintjelzőket ezekkel az eszközökkel építsük össze. A szokásos dozimetriai célú berendezések általános felépítése olyan, hogy valamilyen nukleáris detektort, pl. GM-csövet, szcintillációs detektort stb. megfelelő elektronikus erősítőkkel összekapcsolnak és ezek kimenő jelét az ipari, méréstechnikai igényeknek megfelelően saját analóg vagy digitális kiértékelő egységre vezetik, amelyek műszeres, fény, hang stb. jelzéseket szolgáltatnak. Ezeknek a berendezéseknek hátrányos tulajdonsága, hogy magas tápfeszültséget igényelnek, nagy terjedelmük és súlyuk mellett az áruk is magas. A személyi sugárvédelemre ismertek még a kisméretű ionkamrás., filmexpozíciós és más doziméterek is, azonban ezek kiértékelése szakértelmet és más speciális, ugyancsak nagyteijedelmű kiértékelő berendezést igényel, emiatt elterjedésük a polgári lakosság körében nem is várható. Célul tűztük ki, hogy találmányunkkal olyan új kombinált dózisindikátort alakítsunk ki, amely fény- és hangjelzés útján a környezet hatásos és folyamatos ellenőrzését teszi lehetővé azáltal, hogy a rádióvevő készülékbe — akár utólag is beépíthető - azzal közös tápfeszültségről üzemelő detektormodul célszerű összekapcsolását valósítja meg oly módon, hogy a vevőkészülék egyes áramköreit és szerkezeti elemeit, mint a detektormodul áramköri fokozatait és szerkezeti elemeit is közösen hasznosítja. Amennyiben a háttérsugárzás meghaladja a veszélyes szintet, a berendezés alapfunkcióját megszakítva riasztó jelzést adjon, míg az ennél alacsonyabb szinten ezek a készülékek az eredeti funkciójuknak megfelelően üzemeljenek. Az ún. hagyományos nukleáris detektorok (GM csövek, szcintillációs számlálók) — mint már említettük — nagyfeszűltséget igényelnek és ezért nem volt célszerű összeépítésük telepes híradástechnikai eszközökkel. Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy az alacsonyfeszültségű detektorok kifejlesztése lehetővé teszi célkitűzésünk megvalósítását. így létre lehet hozni 3-9 V tápfeszültségű műszereket és szintjelzőket. Ezeknek az az előnyük, hogy a detektor ugyanarról a tápfeszültségről működik, amely az elektronika működtetéséhez szükséges. így az eszközök kis méretben készíthetők el, és áramfelvételük is kicsi, ami telepről hosszú üzemidőt biztosít. Az alacsonyfeszültségű detektorok alkalmazása lehetővé teszi, hogy telepes híradástechnikai készüléket ellássunk nukleáris jelriasztóval. A készülék lehet rádió, televízió, magnetofon, autórádió, CB telefon vagy más híradástechnikai készülék, amely saját hangszóróval, akusztikus kijelzővel is rendelkezik. 3 Az üyen detektáló egység a félvezetős detektorok és a hibrid áramkörök korszerű technológiájával kis méretekben akár hibrid integrált modulként is megvalósíthatók, amelynek vezérlő kimenetei több funkciót is el- * láthatnak, mint pl. üzemkészség és háttérsugárzás folyamatos jelzése, veszélyes szint esetén riasztás stb. Mivel a félvezető detektor számláló üzemmódban dolgozik, minden egyes gamma kölcsönhatás esetén a jelfeldolgozó elektronikus kimenetén egy feszültségimpulzus jelenik meg. Ezt az impulzust — célszerűen egy LED felvillantásával - kijelzik. Ezáltal a készülék alkalmas a háttérszínt figyelésére, illetve a természetes háttér megnövekedésének észlelésére, egyidejűleg a detektormodul üzemképességének folyamatos ellenőrzésére is. Amennyiben a sugárszint eléri a polgári lakosság számára meghatározott és nemzetközileg elfogadott lOjuGy/h veszélyes szintet, a beépített impulzusszámátlag mérő (ratemeter) üzembe helyez egy hangfrekvenciás oszcillátort, amely csatlakozva a készülék hangfrekvenciás erősítőjének bemenetére, riasztó jelzést ad. A riasztó jelzéssel egyidejűleg gondoskodunk a készülék egyéb funkcióinak letiltásáról (a többi egység tápfeszültség ellátását megszüntetjük). Természetesen a riasztási szint más értékre is beállítható példaként 1/aGy/h - lmGy/h között. Amennyiben a szint a veszélyes érték alá csökken, a riasztó működése megszűnik, és a készülék az eredeti funkciójának megfelelően működik tovább. A riasztó kis nyugalmi áramfelvétele (néhány mA) lehetővé teszi, hogy a készülék kikapcsolt állapotában a riasztó bekapcsolva maradjon. Ebben az esetben a riasztó a készülék hangfrekvenciás fokozatának tápfeszültség ellátását a riasztás időtartamára bekapcsolja. Nincs akadálya annak sem, hogy a detektormodul által érzékelt veszélyes szint feletti meghatározott tartományban a hangfrekvenciás kimenet frekvenciája, a hang magassága vagy erőssége a veszélyes szint mértékével arányosan változzon, sőt annak sem, hogy ezeket a jellemzőket megfelelő interface útján analóg vagy digitális jelek formájában kiadja. A találmány tárgyát képező kapcsolási elrendezést a továbbiakban rajz alapján, példakénti rádióvevővel kap- * csolatban ismertetjük részletesebben. A kapcsolási elrendezés önmagában ismert egyes fokozatai közös, akár igen alacsony, 3-9 V-os tápfeszültségre kapcsolódnak 1 tápsínen keresztül. Ily módon nemcsak hálózati, de hordozható telepes üzemű vevőkészülékeknél is megvalósítható a találmány tárgya. A 2 áramgenerátorral táplált 3 félvezető detektorhoz 4 előerősítő és jelformáló fokozat csatlakozik, amelynek kimenetére egyrészt 12 beütésszám fénykijelző, másrészt 5 átlag beütésszám mérőfokozat (ratemeter) van kötve. Ez utóbbinak kimenetére 6 triggerfokozat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
