Датчик радіації в охоронній системі

Принципова схема датчика, що постійно контролює радіаційну обстановку в районі свого розташування, показана на рис. 78.

Транзистор VT1, імпульсний трансформатор Т1 та інші елементи складають блокінг-генератор, імпульси з підвищувальної обмотки I якого через діоди VD1, VD2 заряджають конденсатор С1 до напруги +360...440 В. Цей конденсатор є джерелом живлення лічильника Гейгера BD1. Імпульс напруги, що виникає на аноді BD1 в момент його збудження іонізуючою частинкою (див. осцилограму), надходить на вхід формувача (DD1.1, DD1.2 та інші), який перетворює його в «прямокутний» тривалістю R6·C5@1 мс, а потім на вхід С лічильника DD2.

Виходом датчика є вихід «32» лічильника DD2, на якому сигнал 1 - ознака радіаційної небезпеки - виникне лише в тому випадку, якщо Nт - загальна кількість імпульсів, що надійшли на С-вхід лічильника за час Т, досягне 32. Оскільки Nт залежить від Nф - середньої швидкості рахунку лічильника Гейгера в умовах природного радіаційного фону та DNф - його флуктуацій, що виникають через короткочасність вимірювань, тривалість вимірювального інтервалу Т повинна бути такою, щоб ймовірність появи Nт+DNт=32 внаслідок якогось вимірювання виявилася б зневажливо малою (за характером відбуваних тут процесів вона не може бути рівною нулю).

Рис. 78. Датчик радіації в охоронній системі

Так, наприклад, якщо в лічильнику Гейгера, що має Nф=20 імп/хв (це встановлюють тривалими вимірюваннями), при експозиції T=1 хв флуктуації DNт max=10, т.е. не виходять за межі 10 імп/хв (це встановлюють в процесі вимірювання Nф), то Nт max=20+10<32 і такий датчик не підніме ложного сигналу.

Може здаватися, що вимірювання можна було б легко прискорити. Взявши, наприклад, Т=1/2 хв і зробивши виходом датчика вихід «16» лічильника DD2. Але якщо «постійна складова» фону в такому випадку зменшиться вдвічі і складе Nф/2=10, то його флуктуації - лише в Ц2 рази, до DNт max/Ц2=10/Ц2=7. У такому випадку Nт max=10+7>16 і такий датчик буде час від часу подавати сигнал радіаційної небезпеки без будь-якого на те підстави. З усіма витікаючими з цього наслідками. Передусім - недовірою до нього.

У тих випадках, коли виникає необхідність зафіксувати і короткочасне появлення джерела радіації (переміщуваного,

Рис. 79. Генератор імпульсів скидання до датчика радіації

наприклад, в проходячому повз автомобілі), беруть лічильник Гейгера, що має більшу радіаційну чутливість, або використовують кілька малочутливих лічильників, набравши потрібну чутливість їх кількістю (лічильники Гейгера можна підключати паралельно - при низьких, фонових швидкостях рахунку їх радіаційні чутливості сумуються).

В додатку 4 наведені основні параметри лічильників Гейгера вітчизняного виробництва, серед яких можна підібрати найбільш підходящий для розв'язання тієї чи іншої задачі.

Трансформатор Т1 може бути тут таким же, як і в «Сторожі-Р». Принципова схема генератора імпульсів, що задають паузу Т на вході R лічильника DD2, показана на рис. 79, а. Хоча в цьому, як правило, не виникає необхідності — майже завжди охоронна система має електронні години з багаторазовим діленням частоти і сформувати потрібну послідовність коротких імпульсів можна так, як показано на рис. 79, б.