DE1208419B - Circuit arrangement for the detection of high-energy rays - Google Patents

Circuit arrangement for the detection of high-energy rays

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DE1208419B
DE1208419B DEJ20827A DEJ0020827A DE1208419B DE 1208419 B DE1208419 B DE 1208419B DE J20827 A DEJ20827 A DE J20827A DE J0020827 A DEJ0020827 A DE J0020827A DE 1208419 B DE1208419 B DE 1208419B
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Dr Karl Otto Seiler
Dipl-Ing Hans Keller
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ELEKTRONIK MBH
TDK Micronas GmbH
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ELEKTRONIK MBH
TDK Micronas GmbH
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    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/17Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • G01T1/175Power supply circuits

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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Description

Schaltungsanordnung zum Nachweis energiereicher Strahlen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Nachweis energiereicher Strahlen, z. B. ec-, und y-Strahlen, mit einem Zählrohr und einer mit dem Zählrohr verbundenen Anzeigeeinrichtung, mit einem Speicherkondensator als Spannungsquelle für das Zählrohr und die Anzeigeeinrichtung sowie mit einem piezoelektrischen Wandler, der bei mechanischen Druckänderungen Spannungsstöße hoher Leerlaufspannung wechselnder Polarität liefert und der den Speicherkondellsator durch die Spannungsstöße einer Polarität über eine Gleichrichterdiode auflädt.Circuit arrangement for the detection of high-energy rays The invention relates to a circuit arrangement for the detection of high-energy rays, e.g. B. ec-, and y-rays, with a counter tube and a display device connected to the counter tube, with a storage capacitor as a voltage source for the counter tube and the display device as well as with a piezoelectric transducer that reacts to mechanical pressure changes Voltage surges of high open circuit voltage of alternating polarity and the Storage capacitor through voltage surges of one polarity via a rectifier diode charges.

Zum Feststellen und Registrieren energiereicher Strahlen, die z. B. durch Radioaktivität oder kosmische Einflüsse entstehen, werden vorwiegend Zählrohre verwendet. Derartige Zählrohre bestehen gewöhnlich aus zwei Elektroden, die in einer luftdicht abgeschlossenen Gasatmosphäre angeordnet sind und an die ein elektrisches Feld derart angelegt wird, daß noch keine selbständige Gasentladung auftritt. Wenn ein energiereiches Teilchen, z. B. ein o;- oder Teilchen oder ein, -Quant in das Innere des Zählrohres gelangt, entsteht in dem Gas eine Ionisation, die sich infolge des angelegten elektrischen Feldes durch Stoßionisation vermehrt und einen sogenannten Zählimpuls verursacht, der in einem elektrischen Registrier gerät das mit dem Zählrohr verbunden ist, wahrgenommen werden kann. Als einfachstes Registiergerät kann ein Kopfhörer oder ein Lautsprecher verwendet werden. der jeden Zählimpuls durch ein Knackgeräusch anzeigt. To detect and register high-energy rays that z. B. caused by radioactivity or cosmic influences, are predominantly counting tubes used. Such counter tubes usually consist of two electrodes in one Airtight gas atmosphere are arranged and to which an electrical Field is applied in such a way that no independent gas discharge occurs. if an energetic particle, e.g. B. an o; - or particle or a, -quant in the Inside the counter tube, an ionization occurs in the gas, which results in of the applied electric field increased by impact ionization and a so-called The counting pulse is generated in an electrical recorder with the counter tube connected, can be perceived. The simplest registration device can be a Headphones or a speaker can be used. of each count through a Indicates a cracking noise.

Die Verwendung derartiger Zählrohre ist sehr vielseitig. Dabei besteht oft die Notwendigkeit, die Zählrohre an Stellen einzusetzen, an denen die zum Betrieb des Zählrohres erforderliche Spannungsquelle nicht vorhanden ist. Es ist möglich, zu diesem Zweck die Zählrohre mit elektrochemischen Energiequellen, z.B. The use of such counter tubes is very versatile. There is often the need to use the counter tubes in places where the operation The voltage source required for the counter tube is not available. It is possible, for this purpose the counter tubes with electrochemical energy sources, e.g.

Sammlern und Batterien, auszustatten. Da die Zähtrohre gewöhnlich zum Betrieb eine relativ hohe Spannung, aber nur eine geringe Leistung benötigen, sind zusätzliche Spannungswandler oder relativ große und schwere Batterien notwendig. Dadurch nehmen die Geräte einen unerwünscht großen Umfang an und besitzen ein verhältnismäßig hohes Gewicht.Collectors and batteries to equip. As the ductile tubes usually require a relatively high voltage for operation, but only require a low power, additional voltage converters or relatively large and heavy batteries are required. As a result, the devices take on an undesirably large size and have a relatively high weight.

Außerdem müssen Sammler gewartet und die Batterien ausgewechselt werden. Es können aber Situationen eintreten, in denen neue Batterien nicht beschafft werden können. Ein solches Gerät soll möglichst leicht, handlich und ohne jede Wartung jederzeit bei Bedarf einsatzbereit sein.In addition, collectors have to be serviced and the batteries replaced. However, situations can arise in which new batteries cannot be procured can. Such a device should be as light as possible, handy and without any maintenance be ready to use whenever needed.

Es sind Materialien mit piezoelektrischen Eigenschaften bekannt. Diese Eigenschaften weisen vor- wiegend natürliche nicht reguläre Kristalle, wie z.B. Materials with piezoelectric properties are known. These properties have predominantly natural non-regular crystals, like e.g.

Quarz und Turmalin, auf, die von Natur aus ein elektrisches Moment besitzen. Bei Anwendung von Zug oder Druck in Richtung der elektrischen Achsen des Kristalls werden die elektrischen Ladungen verschoben, so daß eine Spannungsdifferenz auftritt.Quartz and tourmaline, on which are inherently an electrical moment own. When applying tension or pressure in the direction of the electrical axes of the Crystal, the electrical charges are shifted, so that a voltage difference occurs.

Dieser Effekt ist bisher praktisch wenig genutzt worden, da die bei den natürlichen Kristallen durch Druck entstehenden abnehmbaren Spannungen relativ klein sind. In neuerer Zeit ist es jedoch gelungen, auf künstlichem Wege keramische Materialien mit piezoelektrischen Eigenschaften herzustellen. Es eignen sich dazu z.B. Barium-Titanat und Blei-Zirkonat-Titanat. Keramische Körper aus diesem Material werden in einem thermischen Prozeß hergestellt und dabei in einem elektrischen Feld polarisiert. Sie behalten nach der Erkaltung ihre Polarisation bei und weisen einen piezoelektrischen Effekt auf. Die durch Druck zu erzeugende Spannung ist dabei wesentlich höher als bei den natürlichen piezoelektrischen Materialien. Es ist z. B. möglich, unter Verwendung von Blei-Zirkonat-Titanat-Körpern bei Anwendung einer Kraft von etwa 18 kg eine Spannung von etwa 21000 Volt zu erzeugen.This effect has so far been used little because the releasable tensions created by pressure relative to natural crystals are small. More recently, however, it has been possible to use artificial methods to produce ceramic Manufacture materials with piezoelectric properties. It is suitable for this e.g. barium titanate and lead zirconate titanate. Ceramic bodies made from this material are produced in a thermal process and in an electric field polarized. After cooling, they retain their polarization and show you piezoelectric effect. The tension to be generated by pressure is essential higher than the natural piezoelectric materials. It is Z. B. possible using lead-zirconate-titanate bodies when applying a force of about 18 kg to generate a voltage of about 21,000 volts.

In der Strahlungsmeßtechnik ist die Verwendung piezoelektrischer Wandler als Spannungsquelle bereits bekannt. Nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 740 490 und der britischen Patentschrift 690159 werden piezoelektrische Wandler zum Erzeugen elektrostatischer Felder in Verbindung mit entsprechenden Meßgeräten wie Ionisationskammern und Elektrometern verwendet. Derartige Geräte sind aber mechanisch außerordentlich empfindlich. Es sind auch bereits Strahlungsmeßvorrichtungen bekannt, die mit Zähirohren und Anzeigeeinrichtungen arbeiten. Derartige Meßanordnungen sind z.B. in der deutschen Patentschrift 941 085, der deutschen Auslegeschrift 1071224 und der USA.-Patentschrift 2 628 338 beschrieben. Als Spannungsquelle dienen dabei jedoch Batterien oder dynamoartige Vorrichtungen, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Speicherkondensator. The use of piezoelectric technology in radiation measurement technology Converter already known as a voltage source. According to the German utility model 1,740,490 and British Patent 690159 disclose piezoelectric transducers for generating electrostatic fields in connection with appropriate measuring devices used as ionization chambers and electrometers. Such devices are mechanical extremely sensitive. Radiation measuring devices are also known who work with counter tubes and display devices. Such measuring arrangements are e.g. in the German Patent 941 085, the German Auslegeschrift 1071224 and U.S. Patent 2,628,338. Serve as a voltage source however, batteries or dynamo-like devices, possibly in conjunction with a storage capacitor.

Derartige Meßvorrichtungen besitzen daher verhältnismäßig große Abmessungen und ein großes Gewicht.Such measuring devices therefore have relatively large dimensions and great weight.

Durch die USA.-Patentschrift 2 584 844 ist die Verwendung von Mitteln zur Spannungsbegrenzung in Verbindung mit einem Speicherkondensator als Spannungsquelle für ein Zählrohr bekanntgeworden.U.S. Patent 2,584,844 discloses the use of agents for voltage limitation in connection with a storage capacitor as a voltage source became known for a counter tube.

Schließlich sind in der britischen Patentschrift 824126 verschiedene Wechselstromspannungsquellen beschrieben, die auf dem Prinzip der elektromechanischen Wandler beruhen. Für Geräte niedrigen Leistungsbedarfs, z.B. Oszillatorschaltungen, sind piezoelektrische Wandler als Spannungsquelle angegeben.Finally, there are several in British Patent 824126 AC voltage sources are described that are based on the principle of electromechanical Converter based. For devices with low power requirements, e.g. oscillator circuits, piezoelectric transducers are specified as the voltage source.

Bei einer aus einem Zählrohr und einem Anzeigegerät bestehenden Registriereinrichtung für energiereiche Strahlen ist als Spannungsquelle ein elektromagnetischer Wandler in Verbindung mit einer Spannungsverdopplerschaltung beschrieben. Der britischen Patentschrift ist zwar zu entnehmen, daß die beschriebenen elektromechanischen Energiequellen austauschbar sind, es sind jedoch keine Angaben darin enthalten, wie dann die angegebenen Schaltungsbeispiele abgeändert werden müssen. Beim Ersatz eines elektromagnetischen Wandlers in Verbindung mit einer Zählrohrregistriereinrichtung durch einen piezoelektrischen Wandler wäre z. B. eine Spannungsverdopplerschaltung nicht brauchbar, da piezoelektrische Spannungswandler bereits Impulse sehr hoher Spannung liefern.In the case of a registration device consisting of a counter tube and a display device for high-energy rays, the voltage source is an electromagnetic converter described in connection with a voltage doubler circuit. The British Patent specification can be seen that the electromechanical energy sources described are interchangeable, but it does not contain any information such as the ones given Circuit examples need to be modified. When replacing an electromagnetic Transducer in connection with a counter tube registration device by a piezoelectric Converter would be z. B. a voltage doubler circuit not useful, since piezoelectric Voltage converters already deliver very high voltage pulses.

Die Erfindung gibt eine Schaltungsanordnung an, mit deren Hilfe piezoelektrische Spannungswandler als Energiequelle in einem ein Zählrohr und Anzeigeeinrichtung enthaltenden Strahlungsmeßgerät verwendet werden können. Die Schaltungsanordnung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß dem piezoelektrischen Wandler eine gegebenenfalls in Reihe mit einem ohmschen Widerstand geschaltete Begrenzerdiode wechselstrommäßig parallel geschaltet und daß diese so bemessen ist, daß sie einerseits die durch die Spannungsstöße der einen Polarität bewirkte Aufladung des Speicherkondensators auf einen gewünschten Wert begrenzt und andererseits verhütet, daß Spannungsstöße der entgegengesetzten Polarität die Sperrspannung der Gleichrichterdiode überschreiten und damit deren Sperrwirkung gegenüber der Ladespannung des Speicherkondensators aufheben. The invention provides a circuit arrangement with the aid of which piezoelectric Voltage converter as an energy source in a counter tube and display device containing radiation measuring device can be used. The circuit arrangement is characterized according to the invention in that the piezoelectric transducer has a if necessary, a limiter diode connected in series with an ohmic resistor connected in parallel in terms of alternating current and that this is dimensioned so that it on the one hand the charging of the storage capacitor caused by the voltage surges of one polarity limited to a desired value and on the other hand prevents voltage surges of the opposite polarity exceed the reverse voltage of the rectifier diode and thus their blocking effect on the charging voltage of the storage capacitor lift.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert: Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines piezoelektrischen Wandlers; Fig. 2 gibt ein Schaltungsbeispiel für die Verwendung eines piezoelektrischen Wandlers als Spannungsquelle an. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing: 1 shows the schematic representation of a piezoelectric transducer; Fig. 2 gives a circuit example for the use of a piezoelectric transducer as a voltage source.

In Fig. 1 ist eine mögliche Ausbildung eines piezoelektrischen Wandlers, wie er bei der Erfindung als Spannungsquelle verwendet werden soll, schematisch dargestellt. Derartige piezoelektrische Wandler sind im Prinzip bekannt. Der Wandler nach F i g. 1 besteht aus den beiden keramischen piezoelektrischen Körpern 1 und 2. Sie können z.B. aus Barium-Titanat oder Blei-Zirkonat-Titanat hergestellt werden. In Fig. 1 is a possible design of a piezoelectric transducer, as it is to be used in the invention as a voltage source, schematically shown. Such piezoelectric transducers are known in principle. The converter according to FIG. 1 consists of the two ceramic piezoelectric bodies 1 and 2. They can be made from barium titanate or lead zirconate titanate, for example.

Sie werden so zusammengeschaltet, daß in der Mitte die beiden positiven Polaritäten und an den Außenseiten die beiden negativen Polaritäten liegen. Die Teile 3, 4 und 5 sind elektrisch leitende metallische Teile, die hohen Druck aushalten können, z.B. Stahlplatten. Von dem metallischen Teil 4 geht eine Hochspannungselektrode 6 ab, die in einen Isolierkörper 7 eingebettet ist. Die ganze Anordnung ist in einem festen Gehäuse montiert, dessen Seitenwände in der Zeichnung bei 9 angedeutet sind. Durch Betätigung einer mechanischen Hebelvorrichtung 10 in Pfeilrichtung kann auf die piezoelektrischen Körper 1 und 2 ein mechanischer Druck ausgeübt werden. Die Schraube 8 dient als Widerlager und zum Einstellen des Druckes. An der Hochspannungselektrode 6 kann die Spannung der einen Polarität und an den Gehäusewänden 9 die der anderen Polarität abgenommen werden.They are interconnected so that the two positive ones are in the middle Polarities and the two negative polarities are on the outside. the Parts 3, 4 and 5 are electrically conductive metallic parts that can withstand high pressure e.g. steel plates. A high-voltage electrode extends from the metallic part 4 6, which is embedded in an insulating body 7. The whole arrangement is in one fixed housing mounted, the side walls of which are indicated in the drawing at 9. By actuating a mechanical lever device 10 in the direction of the arrow, on the piezoelectric bodies 1 and 2 are subjected to mechanical pressure. the Screw 8 serves as an abutment and to adjust the pressure. At the high voltage electrode 6 the voltage of one polarity and on the housing walls 9 that of the other Polarity can be removed.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung weist ein gewöhnliches Zählrohr Z, z. B. ein käuflich zu erhaltendes Geiger-Müller-Zählrohr, auf, den üblichen Schutzwiderstand Rl für das Zählrohr und als Registriereinrichtung einen Kopfhörer KH. Ferner ist parallel zu dem Zählrohr ein Speicherkondensator Cl geschaltet. Dieser Speicherkondensator wird mittels des piezoelektrischen Wandlers P aufgeladen. Da der piezoelektrische Wandler sowohl positive als auch negative Spannungen, bedingt durch die Druckänderungen, liefert, ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß nur eine Polarität zum Aufladen des Kondensators verwendet wird. Zu diesem Zweck wird die Spannung von dem Wandler über eine Diode Dl dem Kondensator Cl zugeführt. Wichtig ist für die Auswahl dieser Diode, daß sie ein möglichst gutes Sperrverhalten besitzt, da die Speicherfähigkeit des Kondensators Cl im wesentlichen durch den Leckstrom der Diode bestimmt ist. The circuit arrangement shown in Fig. 2 has a conventional one Counter tube Z, e.g. B. a commercially available Geiger-Müller counter tube on, the usual Protective resistor Rl for the counter tube and headphones as a recording device KH. Furthermore, a storage capacitor C1 is connected in parallel with the counter tube. This The storage capacitor is charged by means of the piezoelectric transducer P. There the piezoelectric transducer requires both positive and negative voltages Due to the changes in pressure that supplies, it is necessary to ensure that only one Polarity is used to charge the capacitor. For this purpose, the Voltage from the converter is fed to the capacitor C1 via a diode Dl. Important is for the selection of this diode that it has the best possible blocking behavior, since the storage capacity of the capacitor Cl is essentially due to the leakage current the diode is intended.

Beim Aufladen des Speicherkondensators Cm muß darauf geachtet werden, daß dessen Spannung nicht über der Betriebsspannung des Zählrohres liegt, da sonst eine selbständige Entladung im Zählrohr beginnt. When charging the storage capacitor Cm, it must be ensured that that its voltage is not higher than the operating voltage of the counter tube, otherwise an independent discharge begins in the counter tube.

Es ist an sich bekannt, eine Spannungsbegrenzung durch Parallelschalten einer Begrenzerdiode (z. 13.It is known per se to limit the voltage by connecting in parallel a limiter diode (e.g. 13.

Zenerdiode), die in Reihe mit einem Widerstand liegen kann, zu erreichen. Im vorliegenden Falle muß jedoch berücksichtigt werden, daß eine unmittelbar dem Kondensator Cl parallel geschaltete Begrenzerdiode diesen zusätzlich belasten und die Speicherzeit herabsetzen würde. Nach der Erfindung ist daher die Reihenschaltung der Dioden und des WiderstandesR2 wechselstrommäßig parallel zu dem piezoelektrischen Wandler gelegt. Es liegt also zwischen dem Kondensator C1 und der Spannungsbegrenzerschaltung D2, R2 noch die Diode Dl, so daß der Sperrstrom der Begrenzerdiode D2 keinen Einfluß auf die Speicherzeit des Kondensators C1 hat. Durch eine solche Anordnung der Begrenzerschaltung kann diese gleichzeitig noch eine zweite Funktion übernehmen. Wie bereits erwähnt wurde, entstehen am piezoelektrischen Wandler Spannungsstöße beider Polaritäten. Es wird nur die Spannung einer Polarität, im vorliegenden Falle der negativen, zum Aufladen des Kondensators C1 verwendet. Die Spannungsstöße der anderen Polarität können verhältnismäßig hohe Werte annehmen, da diese Spannung nicht belastet ist, und können damit zur Zerstörung der Diode D1 führen. Durch die Diode D2 wird das verhindert, da sie für die Spannungen dieser Polarität durchlässig ist. Man erreicht damit, daß die Spannungsstöße der nicht zum Aufladen des Kondensators C1 verwendeten Polarität unterdrückt werden.Zener diode), which can be in series with a resistor. In the present case, however, it must be taken into account that a direct dem Capacitor Cl parallel-connected limiter diode also load this and would reduce the storage time. According to the invention, therefore, the series connection of the diodes and the resistor R2 in alternating currents in parallel with the piezoelectric Converter placed. So it lies between the capacitor C1 and the voltage limiter circuit D2, R2 or the diode Dl, so that the reverse current of the limiter diode D2 has no effect on the storage time of the capacitor C1. By such an arrangement of the limiter circuit this can also take on a second function at the same time. As already mentioned voltage surges of both polarities occur at the piezoelectric transducer. It is only the voltage of one polarity, in the present case the negative, to the Charging the capacitor C1 used. The voltage surges of the other polarity can take on relatively high values, as this voltage is not loaded, and can thus lead to the destruction of diode D1. The diode D2 makes this prevented because it is permeable to the voltages of this polarity. One achieves so that the voltage surges of the not used to charge the capacitor C1 Polarity can be suppressed.

In F i g. 3 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, mit deren Hilfe es möglich ist, zusätzlich die vom piezoelektrischen Wandler erzeugte Spannung auszunutzen, die nicht zum Aufladen des Kondensators Cl verwendet wird. Man erhält damit eine größere Empfindlichkeit der Anordnung zum Registrieren energiereicher Teilchen. Die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung entspricht im wesentlichen der Schaltungsanordnung nach F i g. 2. In Fig. 3 shows a circuit arrangement with the help of which it is possible to use the voltage generated by the piezoelectric transducer, which is not used to charge the capacitor Cl. You get a greater sensitivity of the arrangement for registering high-energy particles. The in F i g. 3 illustrated circuit arrangement corresponds essentially to that Circuit arrangement according to FIG. 2.

Der piezoelektrische Wandler P, das Zählrohr Z, der Widerstand Rl, die Diode Dl und der Kopfhörer KH als Anzeigeeinrichtung haben die gleiche Funktion wie bei F i g. 2. Die Reihenschaltung der Diode D2 und des Widerstandes R2 übernimmt bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 eine weitere Funktion.The piezoelectric transducer P, the counter tube Z, the resistor Rl, the diode Dl and the headphones KH as a display device have the same function as with F i g. 2. The series connection of the diode D2 and the resistor R2 takes over in the circuit arrangement according to FIG. 3 another function.

Die Spannungsstöße der Polarität, die nicht zum Aufladen des Kondensators Cl verwendet wird, werden nicht wie bei F i g. 1 vernichtet, sondern einem zweiten Kondensator C zugeleitet. Dieser Kondensator weist im Verhältnis zu dem Speicherkondensator, mit dem in erster Linie eine hohe Spannung erzeugt werden soll eine wesentlich größere Kapazität auf.The voltage surges of polarity that do not charge the capacitor Cl is used, are not used as in FIG. 1 destroyed, but a second Condenser C fed. This capacitor has in relation to the storage capacitor, The primary purpose of which is to generate a high voltage, a much larger one Capacity.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel betrug die Kapazität des Kondensators Cl etwa 70 nF und die Kapazität des Kondensators C etwa 10 FF. Der Widerstand Ro hatte eine Größe von 470 klotz während der Widerstand Rl etwa 5,6 MQ betrug. Bei dieser Dimensionierung wird der Kondensator C auf eine Spaniiung von etwa 5 V aufgeladen. Er eignet sich als Betriebsspannungsquelle für einen gewöhnlichen Tninsistorverstärker T, der zwischen das Zählrohr Z uiid den Kopfhörer KH geschaltet ist.In a practical embodiment, the capacity was des Capacitor Cl about 70 nF and the capacitance of capacitor C about 10 FF. Of the Resistance Ro had a size of 470 blocks while resistance Rl was about 5.6 MQ scam. With this dimensioning, the capacitor C is on a voltage charged by about 5 V. It is suitable as an operating voltage source for an ordinary Tninsistor amplifier T, which is connected between the counter tube Z uiid the headphones KH is.

Die Scllaltungsanordnung nach der Erfindung ermöglicht es, unabhängig von jeglicher stationären Spannungsque]le oder von Spannungsquellen, die einer Wartung bedürfen oder ersetzt werden müssen, wie z. B. Batterien oder Sammler, mittels eines einfach von Hand auszuübenden mechanischen Druckes die für das Gerät benötigte elektrische Spannung zu erzeugen. Es ist möglich, das Gerät so klein herzustellen daß es bequem in der Tasche untergebracht werden kann und jederzeit einsatzbereit ist. Die durch den piezoelektrischen Wandler in Verbindung mit den Kondensatoren erhaltene Betriebsdauer des Ger.ites ist vollkommen ausreichend, um eventuell vorhandene Strahlung energiereicher Teilchen zu registfleren. Die Betriebszeit hängt naturgemäß von der Art der Stahlung ab. Bei einem praktischen Ausfüiirungsheispiel wurde nach dem Aufladen der Kondensatoren durch mehrmalige Betätigung des mechanischen Hebels an dem piezoelektrischen Wandler eine Betriebsdauer von mehr als 20 Minuten zum Registrieren normaler kosmischer Strahluna erhalten. Beim Registrieren einer wesentlich intensiveren Strahlung, wie sie z. B. durch die Leuchtziffern einer Armbanduhr gegeben ist, betrug die Betriebsdauer ohne neuerliche Aufladung mehr als 3 Minuten. Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich, die Betriebsbereitschaft durch dauerndes Betätigen des am piezoelektrischen Wandler befindlichen mechanischen Hebels beliebig zu verlängern. The circuit arrangement according to the invention makes it possible independently from any stationary voltage source or from voltage sources that require maintenance need or need to be replaced, such as B. batteries or collectors, by means of a mechanical pressure, which can be easily applied by hand, the electrical pressure required for the device To create tension. It is possible to make the device so small that it is convenient can be stored in the bag and is ready for use at any time. By the operating time obtained by the piezoelectric transducer in conjunction with the capacitors of the device is completely sufficient to make any existing radiation more energetic Register particles. The operating time naturally depends on the type of radiation away. In a practical embodiment, after charging the capacitors by operating the mechanical lever on the piezoelectric transducer several times an operating time of more than 20 minutes for registering normal cosmic ones Get a ray of light. When registering a much more intense radiation, such as she z. B. is given by the luminous digits of a wristwatch, the operating time was more than 3 minutes without recharging. Of course it is straightforward possible, the operational readiness by continuously pressing the on the piezoelectric Converter located mechanical lever to extend as desired.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zum Nachweis energiereicher Strahlen, z. B. z-, P- und y-Strahlen, mit einem Zählrohr und einer mit dem Zählrohr verbundenen Anzeigeeinrichtung, mit einem Speicherkondensator als Spannungsquelle für das Zählrohr und die Anzeigeeinrichtung sowie mit einem piezoelektrischen Wandler, der bei mechanischen Druckänderungen Spannungsstöße hoher Leerlaufspannung wechselnder Polarität liefert und der den Speicherkondensator durch die Spannungsstöße einer Polarität über eine Gleichrichterdiode auflädt, d a d u r c h g e k e II n -z e i c h n e t, daß dem piezoelektrischen Wandler (P) eine gegebenenfalls in Reihe mit einem ohmschen Widerstand (R2) geschaltete Begrenzerdiode (D2) wechselstrommäßig parallel geschaltet und daß diese so bemessen ist, daß sie einerseits die durch die Spannungsstöße der einen Polarität bewirkte Aufladung des Speicherkondensators (C1) auf einen gewünschten Wert begrenzt und andererseits verhütet, daß Spannungsstöße der entgegengesetzten Polarität die Sperrspannung der Gleichrichterdiode (Dl) überschreiten und damit deren Sperrwirkung gegenüber der Ladespannung des Speicherkondensators aufheben. Claims: 1. Circuit arrangement for the detection of high energy Rays, e.g. B. z-, P- and y-rays, with one counter tube and one with the counter tube connected display device, with a storage capacitor as a voltage source for the counter tube and the display device as well as with a piezoelectric transducer, the voltage surges of high open circuit voltage changing with mechanical pressure changes Polarity supplies and the storage capacitor through the voltage surges of a Polarity charges via a rectifier diode, d u r c h g e k e II n -z e i c h n e t that the piezoelectric transducer (P) is optionally in series with an ohmic resistor (R2) connected limiter diode (D2) in terms of alternating current connected in parallel and that this is dimensioned so that on the one hand it through the voltage surges of one polarity caused charging of the storage capacitor (C1) limited to a desired value and on the other hand prevents voltage surges the reverse voltage of the rectifier diode (Dl) exceed the opposite polarity and thus their blocking effect on the charging voltage of the storage capacitor lift. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Begrenzerdiode (D2) in Reihe geschaltete ohmsche Widerstand (R2) so bemessen ist, daß die Energie der Spannungsstöße der nicht zur Ladung des Speicherkondensators dienenden Polarität vernichtet wird. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the ohmic resistor (R2) connected in series with the limiter diode (D2) see above is dimensioned so that the energy of the voltage surges does not contribute to the charging of the storage capacitor serving polarity is destroyed. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsstöße der nicht zur Ladung des Speicherkondensators (Cl) dienenden Polarität über die Begrenzerdiode (D3) und den ohmschen Widerstand (R2) einem Kondensator (C2) großer Kapazität zugeleitet werden, der die Betriebsspannung für einen die Zählimpulse verstärkenden Transistorverstärker (T) liefert. 3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage surges of the not used to charge the storage capacitor (Cl) Polarity via the limiter diode (D3) and the ohmic resistor (R2) a capacitor (C2) large capacity are fed to the operating voltage for a die Counting pulses amplifying transistor amplifier (T) supplies. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorverstärker (T) zwischen das Zählrohr (Z) und die Anzeigeeinrichtung (KH) geschaltet ist. 4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the transistor amplifier (T) between the counter tube (Z) and the display device (KH) is switched. 5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeeinrichtung ein Kopfhörer dient. 5. Circuit arrangement according to one or more of the preceding Claims, characterized in that headphones are used as the display device. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 941 085; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 071 224; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 740 490; britische Patentschriften Nr. 690 159, 824 126; österreichische Patentschrift Nr. 197 935; USA.-Patentschriften Nr. 2 584 844, 2 628 338; Buch von L. 13 e r g m a n n, »Der Ultraschall«, 1954, Publications considered: German Patent No. 941 085; German Auslegeschrift No. 1 071 224; German utility model No. 1 740 490; British Patent Nos. 690 159, 824 126; Austrian patent specification No. 197,935; U.S. Patent Nos. 2,584,844, 2,628,338; Book of L. 13 e r g m a n n, »The Ultrasound«, 1954, 6. Auflage, S. 112.6th edition, p. 112.
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GB993897A (en) 1965-06-02

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