Файл: Минин Б.А. СВЧ и безопасность человека.pdf

В стационарном дозиметре для увеличения амплитудно-поля­ ризационной изотропности * применяется периодическое сканирование антенны-зонда (магнитной рамки) с помощью моторчика и криво­ шипно-шатунного механизма. За основу усилителя постоянного тока положен фотокомпенсационный усилитель типа Ф17/1, нагру­ женный на микроамперметр (для наблюдения за величиной плот­ ности облучающего поля) и предварительный накопитель тока на емкости. При каждом сбросе накопленного заряда отсчитывается

Рис. 6.3.1. Внешний вид кар­ манного дозиметра радиоколе­ баний, разработанного в Ин­ ституте физических проблем АН СССР.

чения облучающего генератора при превышении заданных пороговых значений плотности мощности (600 мкВт/см2) и дозы (9 Дж/см2).

В карманном дозиметре применена одна неподвижная антенназонд того же типа, что и в стационарном, и механический декад­ ный счетчик. Схема выполнена полностью на транзисторах. Размеры и вес дозиметра позволят носить его в нагрудном кармане. Для наблюдения результата сбоку в верхней части прибора расположено окно счетчика с четырьмя цифрами (рис 6.3.1).

Необходимость в источнике питания, ненадежность конструкции из-за наличия относительно сложной схемы и, главное, механического счетчика, большие габариты и масса не позволяют использовать оба типа дозиметров за пределами научно-исследовательских лабораторий. Поэтому в последнее время появился ряд конструкций долговременных дозиметров на химических интеграторах тока, обладающих существенными преимуществами пе­ ред приборами с механическими счетчиками. Использо­ вание в одном из таких дозиметров высокочувствитель-

* Амплитудно-поляризационная изотропность •— произведение коэффициента изотропности диаграммы на коэффициент поляризации.

2 6 8

ного водородного интегратора значительно упростило схему прибора, которая состоит из трех основных эле­ ментов: антенный узел — выпрямитель (детектор)— ин­ тегратор. Антенный узел выполнен в виде двух элемен­ тарных рамок, плоскости поляризации которых сдвину­ ты одна относительно другой на 90°; сложение сигнала происходит уже после детектора. Таким образом, дози-

Рис. 6.3.2. Схема индивидуального дозиметра на водородном инте­ граторе.

метр (рис. 6.3.2) имеет две антенны /, 2, закрытые полу­ проводящими чехлами 3 и 4, выполняющими роль пред­ варительных аттенюаторов, Антенны нагружены на

тельны к тряскам. Кроме того, из-за нелинейности ха­ рактеристик диода детектора точность измерения дозы сильно зависит от динамического диапазона сигнала *.

* Вообще говоря, нелинейность интегрирования является только одним из нескольких недостатков конструкций дозиметров, разрабо­ танных к настоящему времени. В частности, пока приходится ми­ риться с существующей амплитудно-поляризационной анизотропией диаграмм зондов, с необходимостью калибровки дозиметров раздель­ но для импульсных и непрерывных колебаний и т. д.

2 6 9

Для компенсации этих искажений предложено, напри­ мер, в цепь интегратора включать варистор, характери­ стики которого подбираются в соответствии с использо­ ванным диодом.

По-иному решена задача компенсации нелинейности цепи детектор-интегратор в СВЧ дозиметре с РКК [27,95].

Для этого используется обрат­ ный характер зависимостей: с одной стороны, сопротивле­ ния или напряжения от тока РКК, а с другой ■— тока от входной мощности полупровод­ никового диода (рис. 6.3.3).

Рассмотрим возможность взаимной компенсации нели­ нейностей диода и куломет-

ра при их последовательном соединении. Ток I в цепи последовательно соединенных диода Д (представлен­ ного в виде источника с э. д. с. <§, зависящей от вход­ ной мощности Р и внутреннего сопротивления гг), кулометра с внутренним сопротивлением R(I) и добавочного сопротивления гд (рис. 6.3.4):

можно аппроксимировать относительно простой функ­

где АРк= £ (Р); т. е. АРк= сР~п\ возможность аппрок­ симации <§ (Р) в виде АРк также определена экспери­ ментально.

Можно показать, что при полной компенсации раз­ мах величины погрешности 2А для случая, когда отно­ шение максимальной интегрируемой величины ППМ Ямакс к минимальной Ямин равно 100 (обычное значе­ ние), будет выражаться формулой

2 7 0

погрешность интегрирования (накопления) оказывается равной ±Д.

при кратковременных перегрузках (все для диодов типа Д604). Увеличение полного объема памяти в 10 раз дает дополнительное увеличение запаса электрической проч­ ности на порядок.

Конструкция дозиметра на РКК, представленная на рис. 6.3.5, включает в себя ангенну-зонд, нагруженную

271