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.
