<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum Messen von Neutronenintensit ten.
Beim Arbeiten mit Neutronen hat man bisher meistens zur Erzeugung der Neutronen natürliche radioaktive Substanzen (z. B. Radium, Radiumemanation od. dgl.) benutzt. Neuerdings hat sich gezeigt, dass man Neutronen auch durch Atomkernumwandlungen mit Hilfe von schnellen Ionen in gleich grosser oder sogar stärkerer Intensität bequem erzeugen kann. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass bei ihm die Neutronenintensität in nicht genau kontrollierbarer Weise schwankt. Diese Schwankungen sind auf Schwankungen des Ionenstroms, Inhomogenitäten der beschossenen Schicht usw. zurückzuführen. Es ist daher notwendig, bei dem lonenverfahren die Intensität dauernd zu messen.
Dies geschieht bisher dadurch, dass man die Neutronen zählt, indem man die einzelnen Ionenstromstösse registriert, die von den einzelnen, von einzelnen Neutronen ausgelösten Alphateilchen in einer Zählkammer erzeugt werden. Dieses Auszählen der Neutronen ist langwierig und verlangt ein gegen elektrische Störungen gut geschütztes Gerät.
Die Erfindung betrifft ein Messinstrument, mit dem man die jeweilige Neutronenintensität direkt messen kann. Zum Nachweis der nicht oder nur sehr wenig ionisierenden Neutronen geht man dabei von einer bekannten Zwischenreaktion aus, bei der stark ionisierende Teilchen durch die Neutronen erzeugt werden.
Man kann beispielsweise die bekannte Reaktion
EMI1.1
benutzen.
Das Messinstrument nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Ionisationskammer aus Metall, in der ausser den einzelnen Elektroden eine Verstärkereinrichtung (Elektrometerröhre mit Widerstand) untergebracht ist. Die Elektroden der Ionisationskammer sind mit Papier bekleidet, das mit einer sehr dünnen Schicht amorphen Bors bestrichen ist. Die Dicke der wirksamen Borschicht ist von der Grössenordnung der a- Teilchenreichweite im Bor abhängig. Durchsetzen nun langsame Neutronen die Borschicht, so werden Teilchen ausgelöst, die in dem Gas der Ionisationskammer Ionen erzeugen. Die so erzeugten Ionen werden zum Nachweis der Neutronen benutzt. Da nur eine sehr dünne Borschicht wirksam ist, wird nur ein kleiner Bruchteil der durchgehenden Neutronen a-Teilchen auslösen.
Um nun auch durch schwache Neutronenintensitäten starke Ionisierungen zu erzeugen, werden gemäss einem weiteren Erfindungsgedanken mehrere Schichten hintereinandergeschaltet.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Messinstrumentes nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
In einem Behälter 1, der zum Schutz gegen Röntgenstrahlen und Gammastrahlen aus der Neutronenquelle aus Eisen oder Blei besteht und beispielsweise zylindrisch sein kann, befinden sich mehrere Zylinder 2 aus Aluminium, die von Bernsteinisolatoren 4 getragen sind. Die Zylinder sind mit Papier 3 bedeckt, auf welchem das Bor aufgetragen ist. Das Bor kann wegen seiner schlechten elektrischen Leitfähigkeit auch noch mit einem Drahtnetz bedeckt sein ; dadurch wird gleichzeitig eine gute elektrische Feldverteilung erreicht. Im mittleren Teil des Gefässes ist die Elektrometerröhre 6 zusammen mit einem hochohmigen Ableitungswiderstand 7 untergebracht. Die Elektrometerröhre und der Ableitungswiderstand sind gegen elektrische Störungen von einem Abschirmzylinder 5 aus Metall umgeben.
Die Zylinder werden auf einem Potential von etwa 500 Volt gegeneinandergehalten.
Die Leitungen zur Zuführung der erforderlichen Spannungen werden in dem Rohr 8 untergebracht.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
EMI2.2
EMI2.3
<Desc / Clms Page number 1>
Device for measuring neutron intensities.
When working with neutrons, natural radioactive substances (e.g. radium, radium emanation or the like) have mostly been used to generate the neutrons. Recently it has been shown that neutrons can also be conveniently generated by atomic nucleus transformations with the help of fast ions with the same or even greater intensity. A disadvantage of this method is that the neutron intensity fluctuates in a way that cannot be precisely controlled. These fluctuations are due to fluctuations in the ion current, inhomogeneities in the bombarded layer, etc. It is therefore necessary to continuously measure the intensity in the ion method.
So far, this has been done by counting the neutrons by registering the individual bursts of ion currents that are generated by the individual alpha particles released by individual neutrons in a counting chamber. This counting of the neutrons is tedious and requires a device that is well protected against electrical interference.
The invention relates to a measuring instrument with which the respective neutron intensity can be measured directly. To detect the non-ionizing or only very little ionizing neutrons, a known intermediate reaction is assumed in which strongly ionizing particles are generated by the neutrons.
For example, one can use the familiar reaction
EMI1.1
to use.
The measuring instrument according to the invention consists essentially of an ionization chamber made of metal, in which, in addition to the individual electrodes, an amplifier device (electrometer tube with resistance) is accommodated. The electrodes of the ionization chamber are lined with paper that is coated with a very thin layer of amorphous boron. The thickness of the effective boron layer depends on the order of magnitude of the a-particle range in the boron. If slow neutrons penetrate the boron layer, particles are released which generate ions in the gas in the ionization chamber. The ions generated in this way are used to detect the neutrons. Since only a very thin boron layer is effective, only a small fraction of the neutrons passing through will trigger a-particles.
In order to generate strong ionizations also through weak neutron intensities, several layers are connected in series according to a further idea of the invention.
The drawing shows an embodiment of the measuring instrument according to the invention, for example.
In a container 1, which is made of iron or lead to protect against X-rays and gamma rays from the neutron source and can be cylindrical, for example, there are several cylinders 2 made of aluminum, which are supported by amber insulators 4. The cylinders are covered with paper 3 on which the boron is applied. Because of its poor electrical conductivity, boron can also be covered with a wire mesh; a good electrical field distribution is thereby achieved at the same time. In the middle part of the vessel, the electrometer tube 6 is accommodated together with a high-resistance discharge resistor 7. The electrometer tube and the leakage resistance are surrounded by a shielding cylinder 5 made of metal against electrical interference.
The cylinders are held against each other at a potential of about 500 volts.
The lines for supplying the required voltages are accommodated in the tube 8.
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
EMI2.2
EMI2.3