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Radiation-pulse transmission via a long cable without a preamplifier and/or a pulse transformer; Transmission d'impulsions de rayonnement par cable long sans l'adjonction d'un preamplificateur ou d'un transformateur d'impulsions; Peredacha impul'snykh izluchenij no kabelyu na dal'nie rasstoyaniya bez predvaritel'nogo usileniya i/ili bez preobrazovaniya impul'sov; Transmision de impulsos por cables de gran longitud sin preamplificador y/o transformador de impulsos

Conference:

Abstract

In transistorizing a nuclear instrument, some revision of the input circuit is needed because of its inherent low input impedance. Three input circuits of voltage mode (No. 1), voltage-current mode (No. 2) and current mode (No. 3) are considered and compared. No. 1 mode is similar to the conventional vacuum tube circuit. The super-alpha boot-strapped emitter-follower with feedback biasing was devised and used successfully as a high input-impedance circuit of greater than 10 M{Omega} without spoiling the DC stability. Almost all radiation detectors can be considered as current generators. Thus the output of detectors can be connected to the low input-impedance current amplifier. This is mode No. 3 which gives excellent pulse height, but the upper frequency limit of the amplifier should be higher than 10 Mc because of the fast current pulse and low input-integrating time-constant. Mode No. 2 is the combination of Nos. 1 and 3. The output of detectors is connected through a resistor of about 100 k{Omega} to the low input-impedance current amplifier. The resistor alters the input-integrating time-constant to the adequate value and lessens the electric circuit demand of the upper frequency limit to about 2 Mc. Moreover, the proportion of pulse height to radiation  More>>
Authors:
Miwa, H; Tohyama, T [1] 
  1. Kobe Kogyo Corporation, Okubo, Akashi, Hyogo (Japan)
Publication Date:
Apr 15, 1962
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Conference on Nuclear Electronics, Belgrade, Yugoslavia (Serbia), 15-20 May 1961; Other Information: 7 figs, 1 ref; Related Information: In: Nuclear Electronics II. Proceedings of the Conference on Nuclear Electronics. V. II| 473 p.
Subject:
46 INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY; AMPLIFIERS; BF3 COUNTERS; COAXIAL CABLES; CURRENTS; DC SYSTEMS; ELECTRIC POTENTIAL; GAMMA SPECTROSCOPY; GEIGER-MUELLER COUNTERS; IMPEDANCE; MOISTURE GAGES; MONITORS; NEUTRONS; PULSES; RESISTORS; SCINTILLATION COUNTERS; SPECTROMETERS; STABILITY; TRANSFORMERS; TRANSMISSION
OSTI ID:
22028405
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA12N2028116671
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 421-428
Announcement Date:
Jan 18, 2013

Conference:

Citation Formats

Miwa, H, and Tohyama, T. Radiation-pulse transmission via a long cable without a preamplifier and/or a pulse transformer; Transmission d'impulsions de rayonnement par cable long sans l'adjonction d'un preamplificateur ou d'un transformateur d'impulsions; Peredacha impul'snykh izluchenij no kabelyu na dal'nie rasstoyaniya bez predvaritel'nogo usileniya i/ili bez preobrazovaniya impul'sov; Transmision de impulsos por cables de gran longitud sin preamplificador y/o transformador de impulsos. IAEA: N. p., 1962. Web.
Miwa, H, & Tohyama, T. Radiation-pulse transmission via a long cable without a preamplifier and/or a pulse transformer; Transmission d'impulsions de rayonnement par cable long sans l'adjonction d'un preamplificateur ou d'un transformateur d'impulsions; Peredacha impul'snykh izluchenij no kabelyu na dal'nie rasstoyaniya bez predvaritel'nogo usileniya i/ili bez preobrazovaniya impul'sov; Transmision de impulsos por cables de gran longitud sin preamplificador y/o transformador de impulsos. IAEA.
Miwa, H, and Tohyama, T. 1962. "Radiation-pulse transmission via a long cable without a preamplifier and/or a pulse transformer; Transmission d'impulsions de rayonnement par cable long sans l'adjonction d'un preamplificateur ou d'un transformateur d'impulsions; Peredacha impul'snykh izluchenij no kabelyu na dal'nie rasstoyaniya bez predvaritel'nogo usileniya i/ili bez preobrazovaniya impul'sov; Transmision de impulsos por cables de gran longitud sin preamplificador y/o transformador de impulsos." IAEA.
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title = {Radiation-pulse transmission via a long cable without a preamplifier and/or a pulse transformer; Transmission d'impulsions de rayonnement par cable long sans l'adjonction d'un preamplificateur ou d'un transformateur d'impulsions; Peredacha impul'snykh izluchenij no kabelyu na dal'nie rasstoyaniya bez predvaritel'nogo usileniya i/ili bez preobrazovaniya impul'sov; Transmision de impulsos por cables de gran longitud sin preamplificador y/o transformador de impulsos}
author = {Miwa, H, and Tohyama, T}
abstractNote = {In transistorizing a nuclear instrument, some revision of the input circuit is needed because of its inherent low input impedance. Three input circuits of voltage mode (No. 1), voltage-current mode (No. 2) and current mode (No. 3) are considered and compared. No. 1 mode is similar to the conventional vacuum tube circuit. The super-alpha boot-strapped emitter-follower with feedback biasing was devised and used successfully as a high input-impedance circuit of greater than 10 M{Omega} without spoiling the DC stability. Almost all radiation detectors can be considered as current generators. Thus the output of detectors can be connected to the low input-impedance current amplifier. This is mode No. 3 which gives excellent pulse height, but the upper frequency limit of the amplifier should be higher than 10 Mc because of the fast current pulse and low input-integrating time-constant. Mode No. 2 is the combination of Nos. 1 and 3. The output of detectors is connected through a resistor of about 100 k{Omega} to the low input-impedance current amplifier. The resistor alters the input-integrating time-constant to the adequate value and lessens the electric circuit demand of the upper frequency limit to about 2 Mc. Moreover, the proportion of pulse height to radiation energy can be maintained. The resistor also serves as a safety device for gaseous detectors. The cable between the resistor and the current amplifier can be extended over 500 m without pulse-form distortion if a coaxial cable is employed while the amplifier input impedance of mode No. 2 is adjusted so as to match the characteristic impedance of the cable by a series of variable resistors. Thus mode No. 2 has been widely adopted for nuclear instruments such as a neutron soil-moisture gauge (BF{sub 3} counter), a soil-component analyser (scintillation spectrometer), snow gauge (GM counter) and remote monitors. No preamplifier and no pulse transformer enables the operation of detectors in extreme environmental conditions such as high or low temperature, high neutron (gamma) flux, etc. A single coaxial cable enables the simple operation of detectors in remote positions. Scintillation gamma spectroscopy was not affected by a long cable pulse-transmission of over 500 m. (author) [French] Pour l'introduction de transistors dans les instruments d'electronique nucleaire, la faiblesse inherente de l'impedance d'entree exige certaines modifications du circuit d'entree. Les auteurs ont fait une etude comparee de trois circuits d'entree caracterises par leur tension (systeme 1), leur tension-courant (systeme 2) et leur courant (systeme 3). Le systeme 1 est, dans une large mesure, analogue a celui du circuit des tubes a vide classiques. Les auteurs ont mis au point un emetteur-analyseur polarise par contre-reaction; utilise comme circuit a haute impedance d'entree, depassant 10{sup 7} {Omega}, il a donne d'excellents resultats, sans affecter la stabilite du courant continu. Presque tous les detecteurs de rayonnement peuvent etre consideres comme des generateurs de courant. Ainsi, la sortie des detecteurs peut etre connectee a l'amplificateur a faible impedance d'entree. C'est le systeme 3 qui donne une excellente amplitude d'impulsion; toutefois, la limite superieure de frequence de l'amplificateur devrait depasser 10 MHz, compte tenu de la vitesse des impulsions et de la faible valeur de la constante de temps d'integration a l'entree. Le systeme 2 est une combinaison des deux autres. Le courant de sortie des detecteurs est connecte par une resistance de 10{sup 5} {Omega} environ a l'amplificateur a faible impedance d'entree. La resistance donne la valeur convenable a la constante de temps d'integration a l'entree et ramene a 2 MHz environ la limite superieure de frequence exigee par le circuit electronique. En outre, ce dispositif permet de maintenir la proportionnalite entre l'amplitude de l'impulsion et l'energie du rayonnement. Lorsqu'on emploie des detecteurs a gaz, la resistance joue egalement le role de dispositif de securite. La longueur du cable reliant la resistance a l'amplificateur de courant peut atteindre 500 m, sans entrainer une distorsion de la forme des impulsions, a condition d'employer un cable coaxial et d'etablir, par le montage en serie d'une resistance variable, la correlation necessaire entre l'impedance d'entree de l'amplificateur du systeme 2 et l'impedance caracteristique du cable. En consequence, le systeme 2 a ete tres largement applique par les auteurs dans leur appareillage d'electronique nucleaire: jauge a neutrons pour la mesure de l'humidite du sol (compteur BF-3), analyseur des elements du sol (spectrometre a scintillations), jauge d'epaisseur de neige (compteur Geiger-Mueller) et appareils de controle a distance. L'absence de preamplificateur et de transformateur d'impulsions permet a ces detecteurs de fonctionner dans de mauvaises conditions ambiantes: temperatures extremes, flux intenses de neutrons (ou gamma), etc. L'emploi d'un cable coaxial unique facilite leur utilisation a grande distance. La spectroscopie a scintillation gamma n'a pas ete modifiee par la transmission des impulsions par un cable de 500 m. (author) [Spanish] Cuando se transistoriza un instrumento nuclear, es necesario modificar en parte el circuito de entrada debido a la baja impedancia de entrada que presenta. Los autores estudian y comparan entre si tres circuitos de entrada de tipo voltaje 1), de tipo voltaje-corriente 2) y de tipo corriente 3). El tipo 1) es bastante parecido a los circuitos clasicos de valvulas termoionicas. Los autores han disenado una etapa realimentada con resistencia de carga en el emisor y la han empleado con exito como circuito de entrada de elevada impedancia, superior a 10 M{Omega}, sin alterar la estabilidad de las tensiones continuas. Casi todos los detectores de radiaciones pueden ser considerados generadores de corriente. Asi pues, es posible conectar la salida de un detector a un amplificador de corriente de baja impedancia de entrada. Este seria el tipo 3), que produce una amplitud de impulsos excelente pero, debido a la rapidez del impulso de corriente y a que la constante de tiempo de integracion del circuito de entrada es baja, se requiere que el amplificador pudiera operar a frecuencias superiores a los 10 MHz. El tipo 2) es u n a combinacion de 1) y 3). La salida de los detectores se conecta al amplificador de corriente de b a j a impedancia a traves de una resistencia de aproximadamente 10{sup 5} {Omega}. La resistencia modifica hasta un valor adecuado la constante de tiempo de integracion del circuito de entrada y permite reducir el limite maximo de frecuencia del circuito electronico hasta unos 2 MHz, conservando la proporcionalidad entre la amplitud de impulso y la energia de la radiacion. La resistencia actua tambien como dispositivo de seguridad para detectores de gas. El cable que une a la resistencia con el amplificador de corriente puede llegar a tener mas de 500 m de largo sin que aparezcan distorsiones en los impulsos, empleando cable coaxial con su impedancia caracteristica ajustada a la de entrada del amplificador del tipo 2 mediante una resistencia variable en serie. Los autores emplean con frecuencia circuitos del tipo 2) en instrumentos nucleares como un higrometro neutronico para suelos (contador de BF{sub 3}), un analizador de la composicion de suelos (espectrometro de centelleo), u n instrumento para medir el espesor de la nieve (contador G.M.) y en telemonitores. Como estos instrumentos n o llevan preamplificador ni transformador de impulsos, se pueden emplear bajo condiciones ambientes muy severas: a temperaturas altas o bajas, flujos neutronicos (gamma) elevados, etc. Un cable coaxial simple permite colocar el detector en u n punto alejado. Los espectros gamma de centelleo n o muestran variaciones aunque se transmitan los impulsos por un cable de mas de 500 m de longitud. (author) [Russian] Pri perevode yadernykh priborov na tranzistory, vvidu prisushchego vkhodnym konturam malogo vkhodnogo kompleksnogo soprotivleniya, prikhoditsya neskol'ko peresmatrivat' ehti kontury. Rassmatrivayutsya i sravnivayutsya drug s drugom tri vkhodnykh kontura, a imenno (No. 1) po vidu napryazheniya, (No. 1) po vidu napryazheniya i toka i (No. 3) po vidu toka. Kontur No. 1 ochen' pokhozh na obychnyj kontur s ehlektronnymi lampami. Byl postroen chuvstvitel'nyj sledyashchij mekhanizm izlucheniya al'fa-luchej s katodnoj nagruzkoj i so smeshcheniem obratnoj svyazi; on byl uspeshno ispol'zovan bez ushcherba dlya ustojchivosti postoyannogo toka v kachestve kontura s bol'shim vkhodnym kompleksnym soprotivleniem svyshe 10 megaomov. Bol'shaya chast' radiatsionnykh detektorov mozhet rassmatrivat'sya kak generatory toka. Takim obrazom, vykhodnye signaly detektorov mogut napravlyat'sya v usilitel' toka s malym vkhodnym kompleksnym soprotivleniem. EHto ustrojstvo sootvetstvuet vidu No. 3, i ono daet velikolepnuyu amplitudu impul'sa, no vvidu bystrogo toka impul'sov i maloj vkhodnoj integriruyushchej konstanty vremeni verkhnij predel chastoty usilitelya dolzhen prevyshat' 10 megagerts. Ustrojstvo No. 2 yavlyaetsya kombinatsiej vidov No. 1 i No. 3. Signaly detektora napravlyayutsya cherez soprotivlenie priblizitel'no v 100 kiloomov v usilitel' toka s malym vkhodnym kompleksnym soprotivleniem. Soprotivlenie izmenyaet vkhodyashchuyu integriruyushchuyu konstantu vremeni do nuzhnoj velichiny i snizhaet trebovaniya, pred{sup y}avlyaemye k verkhnemu predelu chastoty ehlektronnogo kontura priblizitel'no do 2 megagerts. Bolee togo, ehto ustrojstvo pozvolyaet sokhranit' proportsional'noe sootnoshenie mezhdu amplitudoj impul'sa i ehnergiej radiatsii. Omicheskoe soprotivlenie sluzhit takzhe predokhranitel'nym ustrojstvom dlya gazovykh detektorov. Kabel', soedinyayushchij soprotivlenie s usilitelem toka, mozhet byt' prolozhen na rasstoyanie bolee 500 metrov bez iskazheniya formy impul'sa, pri uslovii ispol'zovaniya koaksial'nogo kabelya i pri uslovii, chto vkhodnoe kompleksnoe soprotivlenie usilitelya No. 2 budet sootvetstvovat' kharakteristike kabelya pri pomoshchi vklyuchennogo kompleksnogo i menyayushchegosya soprotivleniya. Takim obrazom, ustrojstvo vida No. 2 bylo v shirokoj mere prisposobleno k nashemu yadernomu pribornomu oborudovaniyu, kak naprimer k nejtronnomu izmeritelyu vlazhnosti pochvy (schetchik BF{sub 3}) analizatoru sostava pochvy (stsintillyatsionnyj spektrometr), tolshchinomeru snega (schetchik Gejgera-Myullera) i distantsionnym kontrol'nym dozimetricheskim priboram. Otsutstvie predvaritel'nykh usilitelej i preobrazovatelej impul'sov delaet vozmozhnym primenenie ehtikh detektorov na mestnosti v osobykh usloviyakh, kak naprimer, pri vysokikh ili nizkikh temperaturakh, bystrom potoke nejtronov (gamma-izluchenij) i t.d. Nalichie tol'ko odnogo koaksial'nogo kabelya uproshchaet rabotu detektorov na dal'nem rasstoyanii. Peredacha impul'sov po kabelyu na dal'nie rasstoyaniya svyshe 500 metrov ne povliyala na stsintillyatsionnuyu spektroskopiyu gamma-izluchenij. (author)}
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year = {1962}
month = {Apr}
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