190630. lajstromszámú szabadalom • Impulzusüzemű ratemeter
3 190630 4 A találmány tárgya impulzusüzemű rateméter, amelyet radiokativ anyagokkal, röntgen sugártérben dolgozók dózisszinljelzó berendezéseiben lehet alkalmazni. E dózisszintjelzók lehetnek zsebben horodozható egyéni és laboratóriumokban vagy jármüvekben felszerelt jelzőkészülékek, amelyek elsősorban vizuális és akusztikus jelzőrendszerek meghajtására alkalmasak. Az eddig használatos rateméterek főleg mutatós műszerek kijelzésére, vagy egy meghatározott dózisszint felett (ami előre beállítható) hang, illetve fényjelzést is szolgáltathat. Ez a kijelzés azonban egy meghatározott dózisszint felett megszólal ugyan, de a dózistér növekedéséről semmiféle információt nem nyújt. Másrészről léteznek olyan egyéni dózisszinljeizők, amelyek a sugárzás hatására a detektorban keletkezett impulzust felerősítve kijelzik, vagyis minden detektor - sugárzási részecske (foton) kölcsönhatására egy rövid hang illetve fényjelzést ad a beütésszámtól függően. Ezek a készülékek azonban nem rendelkeznek dózisszint érzékelővel, vagyis a háttér sugárzásra is jelzést adnak. Azok a készülékek, viszont, amelyek egy meghatározott dózissziritre adnak jelzést (ionizációs kamrás ratométeres készülékek), növekvő dózistérről nem nyújtanak információt. Ilyen berendezés pl. az amerikai egyesült államokbeli Andrex of Personal Radiation Monitor típusú és a lengyel PÓLÓN cég ALDO 2 illetve ALDO 3 típusú berendezései. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése oly módon, hogy a kijelzés csak egy meghatározott dózisszintről történjék (pl. a háttérsugárzást ne érzékelje), ugyanakkor növekvő dózis esetén - reális határon belül - egyre növekvő számú impulzus jelenjék meg a kimenetén. A kitűzött célt a találmány szerint olyan impulzusüzemű ratométer létrehozásával értük el, amely ratemétert és annak kimenetével összakapcsolt, célzerüen optikai kijelzőeszközt tartalmaz. A találmány szerinti újdonság abban van, hogy ratométer kimenete és a kijelzöeszköz közé komparátor van kapcsolva, amelynek bemenete és kimenete közé visszacsatoló hálózat van kapcsolva, a koniparátor második bemenete és kimenete közé időzítő és referencia hálózat, a komparátor kimenete és a ratométer alaphelyzct.be állító bemenete közé pedig alaphelyzetbe állító hálózat van kapcsolva. A találmány szerinti impulzusüzemű ratemétert az alábbiakban kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán a találmány szerinti impulzusüzemű ratométer tömbvdzlata; a 2. ábrán pedig annak egy részletesebb kapcsolási vázlata látható. Mint az l. ábrán látható, a találmány szerinti impulzusüzemű rateméter 1 ratemétert tartalmaz, amely 2 komparátor első bemetére van csatlakoztatva, a 2 komparátor kimenele és első bemenete közé visszacsatoló hálózat van kapcsolva, a 2 komparátor második bemenete és kitneneLe közé időzítő és referencia 4 hálózat, n 2 komparátor kimenele és az 1 ratemeter alaphelyzelbe óliitó bemenete közé pedig alaphelyzetbe állító 5 hálózat van kapcsolva. Az 1. ábrán bemutatott impulzusüzemű rateméter a következőképpen működik; Valrnilyen sugárzásból eredő detektált, felerősített diszkriminált, valamint uniformizált impulzusok az 1 rateméter bemenetére kerülnek. Az impulzusszámtól függően az 1 rateméterben az egyenfeszültségszinl megváltozik, és ha ez olyan értékel ér el, amely megegyezik a 2 komparétort képező monostabil áramkör billenési szintjét definiáló 4 hálózat referencia szintjével, átbillen. Az átbillenés következtében az 5 hálózat alaphelyzetbe állítja (kisüli) az 1 ratemétert. Az átbillenés időtartama a kimenetre kapcsolt hang, fény vagy egyéb jelzés vezérléséhez a hálózattal beállítható. Az átbillenés befejeztével az 1 rateméter űjratöltódni kezd és a folyamat ismétlődik. Az 1. ábra szerinti impulzusüzemű raleméter konkrét áramköri megvalósítására példaként a 2. ábrán látható kapcsolási vázlatot mutatjuk be. A 2. ábrán látható tehát, hogy az 1 rateméter egymássl sorbakapcsolt ül, D2 diódákból, a Dl, D2 diódák közé kapcsolt P potenciométerből és a P potenciométer és a második D2 dióda közös pontja és a földpotenciál közé kapcsolt Cl kondenzátorból áll. Látható továbbá, hogy a 3 visszacsatoló hálózat egymással sorbakapcsolt R3, R4 ellenállásokból áll, ahol az első ellenállás egyik pontja a 2 komparátor kimenetére, a közös pont a 2 komparátor első bemenetére, a második R4 ellenállás második másik ponLja pedig + Ucc tápfeszültség-pontra van kapcsolva. Az időzítő referencia 4 hálózat egymással sorbakapcsolt RI, R2 ellenállásokból áll, ahol az első ellenállás egyik pontja földpotenciálra van kapcsolva, a közös pont második C2 kondenzátor egyik pontjára és a 2 komparétor második bemenetére, a második C2 kondenzátor másik pontja földpotenciálra, míg a második R2 ellenállás másik pontja a 2 komparátor kimenetére van kapcsolva. Az alaphelyzetbe állító 5 hálózat Tr tranzisztorból és R5 ötödik ellenállásból áll, ahol a Tr tranzisztor emittere az 1 rateméter második bemenetére, kollektora az +Ucc tápfeszültség-pontra, bázisa az ötödik R5 ellenállás egyik pontjára, az R5 ellenállás másik pontja pedig a 2 komparátor kimenetére van csatlakoztatva. A 2. ábrán látható áramkör működése a következő: Alaphelyzetben a bemenet és kimenet +Uec potenciálon van, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
