Датчик радиации в охранной системе

Принципиальная схема датчика, непрерывно контролирующего радиационную обстановку в районе своего расположения, показана на рис. 78.

Транзистор VT1, импульсный трансформатор Т1 и др. составляют блокинг-генератор, импульсы с повышающей обмотки I которого через диоды VD1, VD2 заряжают конденсатор С1 до напряжения +360...440 В. Этот конденсатор - источник питания счетчика Гейгера BD1. Импульс напряжения, возникающий на аноде BD1 в момент его возбуждения ионизирующей частицей (см. осциллограмму), поступает на вход формирователя (DD1.1, DD1.2 и др.), преобразующего его в «прямоугольный» длительностью R6·C5@1 мс, и затем на вход С счетчика DD2.

Выходом датчика является выход «32» счетчика DD2, на котором сигнал 1 - признак радиационной опасности - возникнет лишь в том случае, если Nт - общее число импульсов, поступивших на С-вход счетчика за время Т, достигнет 32. Поскольку Nт зависит от Nф - средней скорости счета счетчика Гейгера в условиях естественного радиационного фона и DNф - его флуктуаций, возникающих из-за краткости измерений, то длительность измерительного интервала Т должна быть такой, чтобы вероятность появления Nт+DNт=32 в результате какого-либо измерения оказалась бы пренебрежимо малой (по характеру происходящих здесь процессов она не может быть равна нулю).

Рис. 78. Датчик радиации в охранной системе

Так, например, если в счетчике Гейгера, имеющего Nф=20 имп/мин (это устанавливают длительными измерениями), при экспозиции T=1 мин флуктуации DNт max=10, т.е. не выходят из пределов 10 имп/мин (это устанавливают в процессе измерения Nф), то Nт max=20+10<32 и такой датчик не поднимет ложной тревоги.

Может показаться, что измерения можно было бы легко ускорить. Взяв, например, Т=1/2 мин и сделав выходом датчика выход «16» счетчика DD2. Но если «постоянная составляющая» фона в таком случае уменьшится вдвое и составит Nф/2=10, то его флуктуации - лишь в Ц2 раз, до DNт max/Ц2 = 10/Ц2=7. В таком случае Nт max=10+7>16 и такой датчик будет время от времени подавать сигнал радиационной опасности без какого-либо на то основания. Со всеми вытекающими отсюда последствиями. Прежде всего - недоверием к нему.

В тех случаях, когда возникает необходимость зафиксировать и кратковременное появление источника радиации (перемещающегося,

Рис. 79. Генератор импульсов сброса к датчику радиации

например, в проходящем мимо автомобиле), берут счетчик Гейгера, обладающий большей радиационной чувствительностью, или используют несколько малочувствительных счетчиков, набрав нужную чувствительность их числом (счетчики Гейгера можно включать параллельно - при низких, фоновых скоростях счета их радиационные чувствительности суммируются).

В приложении 4 приведены основные параметры счетчиков Гейгера отечественного производства, среди которых можно подобрать наиболее подходящий для решения той или иной задачи.

Трансформатор Т1 может быть здесь таким же, как и в «Стороже-Р». Принципиальная схема генератора импульсов, задающих паузу Т на входе R счетчика DD2, показана на рис. 79, а. Хотя в этом, как правило, не возникает необходимости — почти всегда охранная система имеет электронные часы с многоразрядным делителем частоты и сформировать нужную последовательность коротких импульсов можно так, как показано на рис. 79, б.