Ladegerät für Dosimeter
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ladegerät für Dosimeter, wie solche z. B. in Atom-Forschungslaboratorien verwendet werden.
Dosimeter dieser Art weisen ein rohrförmiges Gehäuse mit einem vergrössernden Okular am einen und einem zentrisch angeordneten Ladestift am andern Ende, ein Anzeigeelement, vorzugsweise in der Form einer feinen Quarzfaser, das mit dem Ladestift verbunden und in Übereinstimmung mit der elektrischen Ladung des Dosimeters verstellbar ist und eine durchscheinende Skala auf, wobei die Anordnung so ist, dass Licht an dem Ende des rohrförmigen Gehäuses, das den Ladestift enthält, eintreten kann, um die Skala und die Faser zu beleuchten zu ihrer gleichzeitigen Beobachtung durch das Okular.
Das Dosimeter wird geladen, bis sich das Anzeigeelement in die Nullstellung der Skala bewegt, und es wird durch Strahlungen hoher Energie, wie z.B. Gammastrahlen, proportional zur Strahlungsintensität und/oder Zeit der Einwirkung dieser Strahlen entladen, wodurch sich das Anzeigeelement von der Nullstellung wegbewegt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines billigen, kompakten und tragbaren Ladegerätes für solche Dosimeter, welches ein rasches und genaues Aufladen ermöglicht und welches so ausgebildet ist, dass die Skala des Dosimeters während dem Aufladevorgang klar sichtbar bleibt.
Bei einem Ladegerät für Dosimeter der oben erwähnten Art, mit einem länglichen Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Batterie und einem Sockel zum lösbaren Einführen des Dosimeters sowie einem seitlichen Fenster als Lichteinlass des Dosimeters zur Beobachtung des Anzeigeelementes während seiner Ladung, bildet gemäss der Erfindung der Sockel am einen Ende des Gehäuses eine axiale Verlängerung, und es ist neben dem Fenster ein Reflektor am innern Ende des Sockels angebracht, so dass der Beobachter beim Laden des in das Gerät eingesetzten Dosimeters in dasselbe hineinblicken kann, während Licht durch das seitliche Fenster eintreten kann und in das Dosimeter hineinrefiektiert wird.
Das Gehäuse ist vorzugsweise mit einem Schalter versehen, welcher ein willkürliches Öffnen oder Schliessen eines elektrischen Stromkreises zwischen der Batterie und dem Dosimeter ermöglicht, wenn das Ende des letzteren in den Sockel eingesetzt ist. Die elektrische Batterie kann eine Trockenbatterie sein, welche einen hohen Innenwiderstand aufweist, wobei die Kenngrössen der Batterie so gewählt werden, dass die Aufladung des Dosimeters durch die Batterie mit der gewünschten Geschwindigkeit erfolgt, d. h. mit einer Geschwindigkeit, bei welcher sich das Anzeigeelement des Dosimeters relativ langsam gegen die Nullstellung bewegt. Trotzdem kann es für viele Anwendungen vorteilhaft sein, einen Kondensator im Gehäuse anzuordnen, um diese Ladegeschwindigkeit des Dosimeters zu reduzieren.
Zudem kann parallel zu diesem Kondensator ein Ableitwiderstand angeordnet werden, so dass das Dosimeter, wenn es überladen ist, langsam entladen und auf den erforderlichen Ladungszustand gebracht werden kann.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Ladegerätes gemäss der Erfindung in einem Axialschnitt dargestellt.
Gemäss der Zeichnung weist das Ladegerät 10 ein rohrförmiges Metallgehäuse 11 auf, welches vorzugsweise eine solche Grösse hat, dass das Gerät leicht in der Rocktasche untergebracht werden kann. Ein offenes Ende des Gehäuses bildet einen Sockel 12, welcher das Ladestiftende eines Dosimeters aufnehmen und einen elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse des letzteren herstellen kann. Zwischen seinen Enden ist das Gehäuse 11 des Ladegerätes mit einem konzentrisch angeordneten Rohr 13 aus nichtleitendem Material, wie z. B.
Polystyren, ausgekleidet, welches durch eine Schraube 14 im Gehäuse festgehalten wird.
Im Isolationsrohr 13 und gegen sein vom Sockel 12 entferntes Ende ist eine elektrische Stabtrockenbatterie 15 angeordnet. An ihrem vordern Ende ist die Batterie 15 mit einer Stange 16 aus elektrisch leitendem Material elektrisch verbunden, welche sich nach vorn und im wesentlichen zentral in den Sockel 12 hinein erstreckt und eine Ladestange für den Ladestift des nicht dargestellten Dosimeters bildet, wobei diese Ladestange an ihrem innern Ende in einem zylindrischen Metallblock 17 von grösserem Durchmesser befestigt ist, welcher im vordern Ende des Isolierrohres durch eine Schraube 18 befestigt ist, die so angeordnet ist, dass der Block und die Ladestange vom Gehäuse 11 isoliert sind.
Das eine Ende der Batterie 15 liegt gegen eine metallene Abschlussscheibe 19, welche im Isolierrohr 13 quer angeordnet ist und darin gegen Auswärtsbewegung durch ein ringförmiges Glied 20 aus Isoliermaterial ähnlich demjenigen des Isolierrohres 13 gehalten wird und im Isolierrohr durch eine Schraube 21 befestigt ist.
In der Bohrung 22 des ringförmigen Gliedes 20 ist der Kontaktstift 23 eines Druckknopfschalters 24 angeordnet, dessen Druckknopf 25 gleitend im offenen Ende des Gehäuses 11 angeordnet ist, so dass er mit die sem in elektrischer Verbindung steht. Der Knopf 25 des Schalters ist im Gehäuse 11 durch einen quer verlaufenden Stift 26 gehalten, welcher in Schlitzen 27 in der Gehäusewand gleitbar ist, wobei der Knopf durch eine schwache Druckfeder 98 nach aussen gedrückt wird.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass ein elektrischer Stromkreis zur Aufladung des Dosimeters zwischen der Batterie 15 und dem Dosimeter geschlossen wird, wenn das letztere in den Ladesockel 12 eingestossen wird, so dass sein Ladestift in Kontakt mit der Ladestange 16 des Gerätes steht, und wenn der Knopf 25 nach innen gedrückt wird.
Die Ladestange 16 steht über den Block 17, welcher im Ende des Isolierrohres 13 befestigt ist und eine ebene Oberfläche für den Anschluss der Batterie aufweist, in Kontakt mit dem einen Ende der Trockenbatterie 15.
Das andere Ende des Blockes 17 steht aus dem Isolierrohr 13 vor und ist unter einem Winkel von etwa 45" abgeschnitten, um eine geneigte Fläche 30 zu bilden, welche poliert ist, um als Reflektor zu wirken; und von diesem geneigten Ende ragt die Ladestange 16 in den Sockel 12 hinein. Die Seitenwand des rohrförmigen Gehäuses 11 weist gegen über der polierten, geneigten Fläche 30 des Reflektors ein Fenster 31 auf, so dass Licht, welches im wesentlichen senkrecht zur Gehäuseachse durch das Fenster eintritt, axial durch den Sockel 12 hindurch reflektiert wird, wobei dieses reflektierte Licht eine klare Beobachtung der Dosimeterskala ermöglicht.
Der längere Teil 32 der Seitenfläche des Blockes 17, dessen äussere geneigte Oberfläche 30 als Reflektor wirkt, weist eine Aussparung 33 auf, in welcher ein kleiner Kondensator 34 angeordnet ist, dessen einer Belag über einen Leiter 35 mit dem Block verbunden ist, während der andere Belag über einen Leiter 36 im Luftspalt 37, welcher den Block vom Gehäuse 11 trennt, mit dem letzteren verbunden ist. Das Dosimeter wird über den Kondensator 34, dessen Kapazität ungefähr 500 pF betragen kann, aufgeladen. Die Anordnung mit dem Kondensator 34 ist so gewählt, dass sich die gewünschte Entladungsgeschwindigkeit ergibt.
Wenn das Dosimeter, in das Ladegerät eingeschaltet, zufällig überladen wird, und das Anzeigeelement veranlasst wird, sich unter den Skalenwert Null zu bewegen, kann es leicht durch Loslassen des Knopfes entladen werden, aber immer noch unter Belassung des Dosimeters im Sockel durch gesteuertes Entladen des Kondensators 34. Wenn das Anzeigeelement Null erreicht, wird weitere Ladung oder Entladung durch Entnahme des Dosimeters aus dem Sockel verhindert. Vorzugsweise ist das Entladen so, dass sich eine Bewegungsgeschwindigkeit für das Anzeigeelement ergibt, welche der Geschwindigkeit des letzteren beim Laden annähernd gleich ist.
Alternativ kann eine Anordnung mit einem Kondensator mit einer niedrigeren Entladegeschwindigkeit in Verbindung mit einem grossen Widerstand verwendet werden, welcher zwischen den Block 17 und das rohrförmige Gehäuse 11 geschaltet ist.
Bei einer einfacheren Ausführungsform des Ladegerätes kann der Druckknopfschalter 24 weggelassen werden, wobei die Zeitkonstante der Ladegerät-Dosimeterkombination so gewählt wird, dass das Einstossen des Dosimeters in den Sockel des Ladegerätes die Verbindungen zur Ladung für das Dosimeter ergibt, um zu veranlassen, dass das Anzeigeelement sich langsam gegen Null bewegt, wobei das Entfernen des Dosimeters aus dem Sockel das Laden beendigt, wenn dies erwünscht ist.
Dosimeter charger
The present invention relates to a charger for dosimeters such as e.g. B. used in atomic research laboratories.
Dosimeters of this type have a tubular housing with an enlarging eyepiece at one end and a centrally arranged charging pin at the other end, a display element, preferably in the form of a fine quartz fiber, which is connected to the charging pin and adjustable in accordance with the electrical charge of the dosimeter and a translucent scale arranged to allow light to enter the end of the tubular housing containing the loading pin to illuminate the scale and fiber for simultaneous observation through the eyepiece.
The dosimeter is charged until the indicator moves to the zero position of the scale, and it is activated by high energy radiation, e.g. Gamma rays, proportional to the radiation intensity and / or time of exposure to these rays discharged, whereby the display element moves away from the zero position.
The aim of the present invention is to provide an inexpensive, compact and portable charger for such dosimeters, which allows rapid and accurate charging and which is designed so that the scale of the dosimeter remains clearly visible during the charging process.
In a charger for dosimeters of the type mentioned above, with an elongated housing for receiving an electric battery and a base for detachable insertion of the dosimeter and a side window as a light inlet for the dosimeter for observing the display element while it is being charged, according to the invention, the base on one end of the housing is an axial extension, and a reflector is attached to the inner end of the base next to the window so that the observer can look into the dosimeter when it is loaded into the device, while light can enter through the side window and into the dosimeter is reflected in.
The housing is preferably provided with a switch which enables an electrical circuit between the battery and the dosimeter to be opened or closed at will when the end of the latter is inserted into the socket. The electric battery can be a dry battery which has a high internal resistance, the characteristics of the battery being selected so that the dosimeter is charged by the battery at the desired rate, i. H. at a speed at which the display element of the dosimeter moves relatively slowly towards the zero position. Nevertheless, it can be advantageous for many applications to arrange a capacitor in the housing in order to reduce this charging speed of the dosimeter.
In addition, a bleeder resistor can be arranged parallel to this capacitor so that the dosimeter, if it is overcharged, can be slowly discharged and brought to the required state of charge.
In the accompanying drawing, an embodiment of a charger according to the invention is shown in an axial section.
According to the drawing, the charger 10 has a tubular metal housing 11, which is preferably of such a size that the device can easily be accommodated in the pocket of the jacket. An open end of the housing defines a base 12 which can receive the loading pin end of a dosimeter and make electrical contact with the housing of the latter. Between its ends is the housing 11 of the charger with a concentrically arranged tube 13 made of non-conductive material, such as. B.
Polystyrene, lined, which is held by a screw 14 in the housing.
An electric dry cell battery 15 is arranged in the insulation tube 13 and against its end remote from the base 12. At its front end, the battery 15 is electrically connected to a rod 16 made of electrically conductive material, which extends forward and essentially centrally into the base 12 and forms a charging rod for the charging pin of the dosimeter, not shown, this charging rod at its inner end is fastened in a cylindrical metal block 17 of larger diameter, which is fastened in the front end of the insulating tube by a screw 18 which is arranged so that the block and the loading bar are isolated from the housing 11.
One end of the battery 15 rests against a metal cover plate 19 which is arranged transversely in the insulating tube 13 and is held against outward movement therein by an annular member 20 made of insulating material similar to that of the insulating tube 13 and fastened in the insulating tube by a screw 21.
In the bore 22 of the annular member 20, the contact pin 23 of a push button switch 24 is arranged, the push button 25 is slidably disposed in the open end of the housing 11 so that it is in electrical communication with the sem. The button 25 of the switch is held in the housing 11 by a transverse pin 26 which can be slid in slots 27 in the housing wall, the button being pressed outward by a weak compression spring 98.
From the above it can be seen that an electrical circuit for charging the dosimeter is closed between the battery 15 and the dosimeter when the latter is pushed into the charging socket 12 so that its charging pin is in contact with the charging rod 16 of the device, and when the button 25 is pushed inward.
The charging rod 16 is in contact with one end of the dry battery 15 via the block 17 which is fastened in the end of the insulating tube 13 and has a flat surface for connecting the battery.
The other end of the block 17 protrudes from the insulating tube 13 and is cut at an angle of about 45 "to form an inclined surface 30 which is polished to act as a reflector; and from this inclined end the loading bar 16 extends into the base 12. The side wall of the tubular housing 11 has a window 31 opposite the polished, inclined surface 30 of the reflector, so that light which enters through the window essentially perpendicular to the housing axis is reflected axially through the base 12 this reflected light enables clear observation of the dosimeter scale.
The longer part 32 of the side surface of the block 17, the outer inclined surface 30 of which acts as a reflector, has a recess 33 in which a small capacitor 34 is arranged, one of which is connected to the block via a conductor 35, while the other Covering via a conductor 36 in the air gap 37, which separates the block from the housing 11, is connected to the latter. The dosimeter is charged via the capacitor 34, the capacity of which can be approximately 500 pF. The arrangement with the capacitor 34 is selected so that the desired discharge rate results.
If the dosimeter is accidentally overcharged when the charger is switched on, and the display element is caused to move below the scale value zero, it can easily be discharged by releasing the button, but still leaving the dosimeter in the socket by controlled discharging of the Capacitor 34. When the indicator reaches zero, further charging or discharging is prevented by removing the dosimeter from the base. The unloading is preferably such that a movement speed for the display element results which is approximately the same as the speed of the latter during charging.
Alternatively, an arrangement with a capacitor with a lower discharge rate in connection with a large resistor which is connected between the block 17 and the tubular housing 11 can be used.
In a simpler embodiment of the charger, the push-button switch 24 can be omitted, the time constant of the charger-dosimeter combination being chosen so that the pushing of the dosimeter into the socket of the charger results in the connections for charging the dosimeter in order to cause the display element slowly moving towards zero, with removing the dosimeter from the socket terminating loading if so desired.