188933. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés egyidejűleg jelenlévő különböző fajtájú radiokatív sugárzások egymástól független mérésére
1 188 933 2 A találmány tárgya mérőberendezés, amely az egyidejűleg jelenlevő különböző fajtájú radioaktív sugárzások egymástól független mérésére alkalmas. Radioaktív sugárzások mérése során az iparban, kutatások során, és a sugárvédelemben gyakran előfordul, hogy egyidejűleg különböző fajtájú radioaktív sugárzásokat kell mérni, erősségük arányát meghatározni. Egy adott mérendő radioaktív sugárzást sok esetben kísér egy másik — zavaró - radioaktív vagy részecske-sugárzás, amelynek a mérendő sugárzástól történő szétválasztása meglehetős nehézséget okoz. Az egyes radioaktív sugárzások mérése általában különböző típusú sugárzás-detektorokat alkalmaznak, ami adott esetben bonyolítja, és egyben drágítja az ilyen kevert sugárzások egyidejű mérését. Ugyanakkor figyelembe kell venni azt a tényt, hogy egy adott sugárzásfajta érzékelésére szolgáló detektor többé-kevésbé érzékeli az egyéb — zavaró — sugárzásfajtákat is. így pl. radioaktív béta sugárzás mérését erősen zavarja az esetleg jelenlevő gamma sugárzás, mivel mindkét sugárzás-fajta érzékelésekor azonos fajtájú elemi részeket — elektronokat — kell a detektornak érzékelnie. Ezért a béta-sugárzás mérése — pl. felületi szennyezettség mérése esetén — már viszonylag alacsony gamma sugárdózis intenzitások esetében lehetetlenné válik. A jelenleg használt mérőberendezésekre általában azjellemző, hogy egy mérőberendezés egyidejűleg csak egyfajta radioaktív sugárzás mérésére használható. Ilyen megoldást ismertet például az 1709/83. sz. magyar szabadalmi leírás is. Az egyidejűleg jelenlevő különböző fajtájú radioaktív jelek mérésére ismertet egy módszert Nagy Lajos György Radiokémia és izotóptechnika c. könyvének (Tankönyvkiadó Budapest, 1970.) 293. oldalán. A módszer szerint külön detektorokban merik a kétféle intenzitást, amelyekből a véletlen - koincidencia - intenzitás számítással megállapítható, és a módszer így abszolút béta-számlálást tesz lehetővé. Hátránya, hogy bonyolult, és a pontossága sem kielégítő . A találmány célja egy olyan mérőberendezés kialakítása, amely alkalmas egy adott radioaktív sugárzásfajta mérésére, egyéb zavaró radioaktív sugárzás jelenlétében is. A találmány azon a felismerésen alapszik, bogy a mérendő radioaktív sugárzást, valamint az esetleges zavaró sugárzást vagy sugárzásokat egyaránt érzékelő impulzus üzemű detektor jelei által képviselt információból elektromos úton kivonjuk egy másik, ugyancsak impulzus üzemű sugárzás detektor jeleiből álló információt, mely utóbbi detektor azonban csak a zavaró sugárzásra vagy sugárzásokra érzékeny, akkor a két információ különbsége csak a mérendő sugárzásra jellemző mennyiség. Ezáltal ezzel az impulzus üzemű kompenzációs mérési eljárással igen nagy mérési érzékenységgel tudunk mérni a zavaró sugárzás(ok) teljes kiszűrése mellett. A találmány tehát mérőberendezés egyidejűleg jelenlevő különböző fajtájú radioaktív sugárzások egymástól független mérésére, amelynek két, egymástól független impulzus üzemű sugárdetektora, két impulzus erősítője, két impulzus amplitúdó diszkriminátora és egy komplementer tranzisztorokkal működő kompenzáló számlálási sebességmérője - ratemétere — van. A két sugárdetektor közül az egyik mind a mérendő, mind a mérést zavaró sugárzásokat érzékeli, a másik sugárdetektor csak a zavaró sugárzásra érzékeny. A két érzékelt jel különbsége a mérendő sugárzásra jellemző értéket adja a zavaró sugárzások hatásának kiküszöbölésével. A találmány szerinti mérőberendezést az alábbiakban ábra segítségével ismertetjük. A mellékelt rajz a találmány szerinti berendezés egyik kiviteli formájának kapcsolási vázlatát mutatja. A mérendő, valamint a kiszűrni lűvánt zavaró sugárzást egyaránt mérő 1. Det. detektor jeleit az E, impulzuserősítő erősíti, majd a jelek az erőíítőből az 1. Diszkr. diszkriminátor — jelformálóba későinek. A diszkriminátor uniformizált — azonos alakú és nagyságú — kimenő jelei (példánkban negatív polari"ásúak) a számlálási sebességmérő — ratemeter — NPN ■ ípusú Ti tranzisztorának emitterére kerülnek az Rj ellenálláson keresztül. Az R] ellenállás segítségével állítható be a ratemeter érzékenysége az 1. Det. detektorra vonatkozóan. A T, tranzisztor kollektor körében levő C kondenzátor az 1. Det. detektorból jövő impulzusok hatására a földhöz képest ily módon negatív potenciálra töltődik fel és az R ellenálláson keresztül a mérési időszaknak megfelelő RC időállandóval sül ki. Ugyanakkor a csupán a zavaró sugárzásra érzékeny 2. Det. detektor jeleit az E2 impulzus erősítővel történő erősítés után a 2. Diszkr. diszkriminátor — jelformálóba kerülnek, amelynek uniformizált pozitív kimenő jelei a számlálási sebességmérő PNP típusú T2 tranzisztorának cmittcrcrc csatlakoznak. A C kondenzátor a 2. Det. detektorjeleinek hatására ily módon a földhöz képest pozitív töltést nyer. A ratemeter érzékenységét a 2. Det. detektor jeleire vonatkozóan az R2 ellenállás segítségével lehet beállítani. A csak zavaró sugárzás — pl. gamma sugárzás — jelenléte esetén az R,. ill. R2 ellenállások megfelelő beállításával elérhető, hogy a ratemeter kollektor körében a pozitív és negatív töltések azonosak legyenek, és C kondenzátor eredő töltése zérus lesz, így az RC tag feszültséget mérő M műszer is zérus értéket mutat. Az 1. Det. detektor által érzékelt mérendő (pl. béta) sugárzás megjelenése esetén a fenti egyensúly felborul és a C kondenzátornak földhöz képesti negatív feszültsége csupán a mérendő (béta) sugárzás intenzitására lesz jellemző. Az ábra szerinti elrendezés esetén a két sugárdetektornak nem kell azonos érzékenységűnek lennie a zavaró sugárzásra vonatkozóan, mivel az érzékenység különbséget az R|, ill. R2 ellenállások változtatásával ki lehet egyenlíteni. A 2. Det. detektor érzéketlenné tehető a mérendő (pl. béta) sugárzásra vonatkozóan megfelelő absz.orbe n s alkal mazásáv al. A Tj —T2 tranzisztorok közös kollektoraira csatlakozik az M feszültségmérő műszer egyik sarka, míg a mérőműszer másik sarka földelt. A Ti tranzisztor bázisára a D) dióda anódja és az R3 ellenállás egyik vége van kötve, az R3 ellenállás másik vége földelt, a D( dióda katódja negatív feszültségre csatlakozik. A T2 tranzisztor bázisára a D2 dióda katódja és az R4 ellenállás egyik vége van kötve, az k4 ellenállás másik vége földelt, a D2 dióda anódja pozitív feszültségre csatlakozik. A D), illetve D2 diódák az R3 és R4 ellenállásokból álló feszültségosztóval a Tj és T2 tranzisztorok nyitófeszültségének hőmérséklet-függését kompenzálják. Szabadalmi igénypontok 1. Merőberendezés egyidejűleg jelenlevő különböző fajtájú radioaktív sugárzások egymástól független mérésére, amely önmagukban ismert detektor, erősítő, diszk-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
