DE1258151B

DE1258151B - Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radioaktive Verunreinigungen zu untersuchenden Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1258151B
Application number: DE1964C0034129
Authority: DE
Inventors: Jacques Krikorian
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1963-10-16
Filing date: 1964-10-15
Publication date: 1968-01-04
Also published as: CH421316A; FR1379755A; GB1030637A; ES304948A1; BE654311A; NL6410871A; LU47086A1

Description

Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radio aktive Verunreinigungen zu untersuchenden Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radioaktive Verunreinigungen zu untersuchenden Flüssigkeit mit einem Verteilerorgan, das die Flüssigkeit tropfenweise abgibt, einem Band aus saugfähigem Papier, das mit einem Mechanismus für sein selbsttätiges Abrollen verbunden ist und sich unter dem Verteilerorgan bewegt, um die Flüssigkeitstropfen getrennt aufzunehmen, und mit einem auf das Abfallen jedes Tropfens ansprechenden lichtoptischen Zähler, der durch die Tropfen ausgelöste elektrische Impulse einem Registriergerät und einer Steuereinrichtung zuführt die nach durch den Tropfenfall ausgelöster Impulsabgabe den Vorschub des Papierbandes veranlaßt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Einsatz in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Messen und Registrieren der Radioaktivität der zu untersuchenden Flüssigkeit gedacht, wobei der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere eine lonenaustauscherkolonne oder eine Verdünnungsvorrichtung zur chromatographischen Untersuchung vorgeschaltet sein kann, die von der Flüssigkeit durchlaufen werden muß.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen und robusten Vorrichtung, die eine bequeme Handhabung und eine sichere Betriebsweise aufweist und sofort auswertbare Ergebnisse liefert.
Dieses Ziel wird bei einer Vorrichtung der eingangs gekennzeichneten Art erfindungsgemäß durch eine derartige Steuerung der diskontinuierlichen Bewegung des Auffangbandes erreicht, daß beim zeitlich nacheinander erfolgenden Austreten von n Tropfen aus dem Verteilerorgan in n bis 1 Fällen sich ein von einer in Vorschubrichtung des Bandes vor dem Verteilerorgan angeordneten und von der Steuereinrichtung betätigten Einrichtung zum Ausstanzen eines Loches aus dem Band ergestelltes Loch unter dem Verteilerorgan befindet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der lichtoptische Zähler aus einem optischen System, dessen eine Brennebene den Fallweg der Tropfen enthält, und einem über das optische System von einer Lichtquelle angestrahlten photoelektrischen Detektor, der beispielsweise eine Germaniumdiode sein kann und bei Änderung seiner Beleuchtung infolge des Durchtritts eines Tropfens durch den Lichtstrahlengang ein elektrisches Signal an die Steuereinrichtung abgibt. Die Steuereinrichtung selbst kann dabei aus einem elektromagnetischen Drehschalter und einem Stromkreis zur Impuisformung bestehen, über den die Steuer- einrichtung mit der Stanzeinrichtung, dem Vorschubmechanismus für das Papierband und dem Registriergerät verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in der folgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung veranschaulicht ist, erläutert.
In der Zeichnung stellt die einzige Figur eine schematische Anordnungsdarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Meß- und Registriervorrichtung dar.
Wie man aus dieser Figur erkennt, enthält die Vorrichtung ein Papierband 1, das in der Richtung des Pfeiles 2 durch gleichzeitiges Ab- bzw. Aufwickeln von bzw. auf Spulen 3 und 4 unter der Wirkung eines beliebigen Antriebssystems 5 bewegt wird, beispielsweise durch ein pneumatisches Antriebssystem. Über dem Papierband 1 ist ein Verteilerorgan für die radioaktive Flüssigkeit angeordnet, deren Aktivität gemessen und registriert werden soll. Dieses Verteilerorgan besteht vorzugsweise aus einer Mikrobürette 6, deren Ausflußöffnung durch ein Einstellorgan 7 geregelt werden kann, das am unteren Ende der Bürette vorgesehen ist. In der Nähe der Bürette 6 und in bezug auf die Verschiebungseinrichtung des Papierstreifens hinter dieser Bürette ist eine Trockenvorrichtung, beispielsweise eine Infrarotlampe 8, angeordnet, welche die von dem Papierband aufgenommen Flüssigkeitströpfchen auftrocknet. Zwei Strahlungszähler 9 und 10 dienen zum Messen der ß- bzw. der yStrahlung, die aus den Flüssigkeitströpfchen kommt; diese Strahlungszähler sind auf der einen und der anderen Seite des Papierbandes angeordnet und über eine elektronische Zähivorrichtung 11 mit einer das Ergebnis abdruckenden Druckeinrichtung 12 verbunden. In Laufrichtung des Papierbandes vor der Mikrobürette 6 ist eine Lochungseinrichtung 13 angeordnet, welche in einer weiter unten erläuterten Folge Löcher in das Papierband einstanzt, deren Durchmesser derart bestimmt ist, daß die Flüssigkeitströpfchen in der Achse der Mikrobürette 6 durch diese Löcher hindurchfallen können. Unter dem Papierband 1 ist eine Wanne 14 angeordnet, um diejenigen Tropfen aufzufangen, welche durch die Löcher in dem Papier hindurchfallen.
In dem Fallweg der Tröpfchen zwischen dem unteren Ende der Mikrobürette und dem Papierband ist ein optisches System 15 angeordnet, das beispielsweise aus vier kleinen Linsen zusammengebaut ist, welche derart angeordnet sind, daß einer der Hauptbrennpunkte dieses optischen Systems sich in der Achse der Mikrobürette befindet. Außerdem ist dieses System derart ausgebildet, daß das Bild einer geeigneten (nicht dargestellten) Lichtquelle auf ein Lichtdetektororgan auffällt, das vorzugsweise aus einer Germanium-Photodiode 16 besteht. Diese Photodiode liefert ein elektrisches Signal, das der Steuereinrichtung 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt wird, die speziell einen elektromagnetischen Drehschalter 18 und einen Befehl-Verteilerstromkreis 19 aufweist, d. h. einen Stromkreis für die Formgebung der Impulse, die von dem photoelelctrischen Detektor 16 herkommen. Dieser Verteilerstromkreis ist sodann über geeignete Verbindungsleitungen mit der Lochungseinrichtung 13, dem pneumatischen Bandantrieb 5 und der elektronischen Zählvorrichtung 11 verbunden, um die Arbeitsweise der Vorrichtung zu steuern.
Das grundsätzliche Arbeitsprinzip ist das folgende: Von jeweils aus der Mikrobürette 6 austretenden n Tropfen der radioaktiven Flüssigkeit, die sich in der Bürette befindet, wird jeweils nur ein Tropfen auf das Papierband 1 gegeben; dieser Tropfen wird sodann unter der Infrarotlampe 8 getrocknet und der so gebildete radioaktive Fleck zwischen die Zähler 9 und 10 gebracht. Das Zählergebnis wird sodann in der Druckeinrichtung registriert, was eine sofortige Ablesung möglich macht. Um die obenerwähnte Probenauswahl zu treffen, geht man in folgender Weise vor: Es sei angenommen, daß man von fünf Tropfen nur jeweils einen erfassen will; zu diesem Zweck hält man den Papierstreifen unter der Mikrobürette derart an, daß die aus dieser Bürette fallenden Tropfen durch ein von der Lochungseinrichtung 13 in das Papier eingestanztes Loch hindurchfallen. Das Fallen sämtlicher Tropfen wird durch die Photodiode 16 infolge der Änderung ihrer Beleuchtungsstärke erfaßt; diese Beleuchtungsänderung tritt stets dann ein, wenn ein Tropfen durch den zentralen Brennpunkt des optischen Systems 15 hindurchfällt.
Auf diese Weise erzielt man eine Reihe von Signalen, welche dem Drehschalter 18 zugeführt werden.
Der Fall - des vierten Tropfens durch das optische System bewirkt über den photo elektrischen Detektor 16 eine Steuerung der Antriebsvorrichtung 5, welche das Papierband um eine vorherbestimmte Länge vorwärts bewegt. Eine leichte Zeitverzögerung, die in diesem Vorgang vorgesehen ist gestattet es jedoch, daß der vierte Tropfen noch durch das in dem Papierband befindliche Loch hindurchfällt und wie die vorhergehenden Tropfen von der Wanne 14 aufgefangen wird. Der Fall des fünften Tropfens durch das optische System bewirkt über den photoelektrischen Detektor von neuem einen Papiervorschub; aber - wie im vorhergehenden Fall - erfolgt dieser Vorschub mit einer gewissen Zeitverzögerung, so daß dieser Tropfen von dem Papierband aufgenommen wird. Nach Aufnahme dieses fünften Tropfens wird das Papier also um die gleiche Länge wie vorher vorwärts bewegt, und unter der Mikrobürette befindet sich ein neues Loch, durch das die vier folgenden Tropfen hindurchfallen können. Das Arbeitsspiel kann dann erneut beginnen; der erste Tropfen jeder Tropfenserie bewirkt die Betätigung der Lochungseinrichtung 13 sowie das Einschalten der ß- und y-Strahlungszähler 9 und 10, deren Zählzeit ebenfalls durch die Dauer eines Arbeitsspiels vorher bestimmt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß alle Vorgänge, wie sie soeben beschrieben wurden, insbesondere der Vorschub des Papierbandes, das Lochen dieses Bandes und das Einschalten der elektronischen Zählvorrichtungen von dem Fallen der radioaktiven Tropfen durch den Brennpunkt des optischen Systems derart gesteuert werden, daß Änderungen, weIche möglicherweise bei der Ausgabe dieser Tropfen auftreten können, nicht in der Lage sind, die einwandfreie Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung zu stören. Die Abstände zwischen der Achse der Mikrobürette und den Zählvorrichtungen für die Strahlen sowie der zeitliche Abstand, der zwei aufeinanderfolgende Tropfen trennt, sind derart vorgesehen, daß die unterschiedlichen Flecke in der Achse derZähler zu Beginn jeder Serie von Tropfen eintreffen.
Überdies gestattet es der Vorschub des Papierbandes, der durch einen pneumatischen Antrieb bewirkt wird, eine große Betriebssicherheit und eine ausgezeichnete Stellungshaltung innerhalb der Bewegungen des Bandes zu erzielen. Schließlich ist darauf aufmerksam zu machen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einer transparenten Flüssigkeit, wie Wasser, arbeiten kann; die Beleuchtungsänderungen der Photodiode sind stets groß genug, um die Steuerung der Betriebselemente der Vorrichtung auszulösen.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Auffangen von Proben aus einer auf radioaktive Verunreinigungen zu untersuchenden Flüssigkeit mit einem Verteilerorgan, das die Flüssigkeit tropfenweise abgibt, einem Band aus saugfähigem Papier, das mit einem Mechanismus für sein selbsttätiges Abrollen verbunden ist und sich unter dem Verteilerorgan bewegt, um die Flüssigkeitstropfen getrennt aufzunehmen, und mit einem auf das Abfallen jedes Tropfens ansprechenden lichtoptischen Zähler, der durch die Tropfen ausgelöste elektrische Impulse einem Registriergerät und einer Steuereinrichtung zuführt, die nach durch den Tropfenfall ausgelöster Impulsabgabe den Vorschub des Pa-Papierbandes .veranlaßt, gekennzeichnet . durch eine derartige Steuerung der diskontinuierlichen Bewegung des Auffangbandes (1), daß beim zeitlich nacheinander erfolgenden Austreten von n Tropfen aus dem Verteilerorgan (6) in n bis 1 Fällen sich ein von einer in Vorschubrichtung des Bandes (1) vor dem Verteilerorgan (6) angeordneten und von der Steuereinrichtung (17) betätigten Einrichtung (13) zum Ausstanzen eines Loches aus dem Band (1) hergestelltes Loch unter dem Verteilerorgan (6) befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtoptische Zähler ein optisches System (15), dessen eine Brennebene den Fallweg der Tropfen enthält, und einen über das optische System von einer Lichtquelle ange- strahlten photoelektrischen Detektor (16) aufweist, der bei Änderung seiner Beleuchtung infolge des Durchtritts eines Tropfens durch den Lichtstrahlengang ein elektrisches Signal an die Steuereinrichtung (17) abgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aus einem elektromagnetischen Drehschalter (18) und einem Stromkreis (19) zur Impulsformung besteht, über den die Steuereinrichtung (17) mit der Stanzeinrichtung (13), dem Vorschubmechanismus (5) für das Papierband (1) und dem Registriergerät (11, 12) verbunden ist.