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Elektrische Entladungsröhre, die eine Tritiummenge enthält, und Verfahren zum Anbringen des Tritiums in einer derartigen Röhre
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre, die eine Tritiummenge enthält.
Die Erfindung'bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Anbringen, des Tritiums in einer derartigen Röhre.
Es ist bereits bekannt, bei Glimmentladungsröhren Tritium anzuwenden, um die Zündverzögerungen zu beseitigen, die durch das Fehlen von Ladungsträgern herbeigeführt werden. Das Tritium wird beispielsweise der Gasfüllung zugesetzt, aber dies hat den Nachteil, dass das Tritium an der Glaswand der Röhre absorbiert wird, so dass esver- hältnismässtg weit von der Entladungsbahn entfernt ist und'somit nur wenig zur Erzeugung von Ladungsträgern in dieser Bahn beiträgt.
Manchmal wird das Tritium mit Hilfe einer elektrodenlosen Entladung in den Elektroden oder an der Wand der Röhre festgelegt.'Dieses Verfahren erfordert einen hohen Druck, während verhältnismässig viel Tritium durch Pumpen beseitigt werden muss.
Die beiden vorerwähnten Verfahren zum Einbringen des Tritiums haben den Nachteil, dass sie bei einer Anlage mit einer rotierenden Pumpeinrichtung schwer anwendbar sind, weil in diesem Falle die ganze Anlage mit Tritium verseucht wird. Dies ist in strahlungshygieniscner Hinsicht unerwünscht und unzulässig. Weil Tritium ein weicher Betastrahler ist, ist es zwar ungefährlich, wenn es in einer Glas-oder Metallhülle eingeschlossen ist, wenn es jedoch auf irgendwelche Weise in den Körper aufgenommen wird, ist Tritium nicht unge- fährlich.
Es ist auch bekannt, dadurch Tritium in eine Entladungsröhre einzubringen, dass ein mit Tritium gesättigtes Zirkon-oder Tantaldrähtchen oder eine auf einer Platte aufgedampfte Schicht in der Röhre verdampft oder ein mit Tritium gefülltes Nickelröhrchen erhitzt wird. Diese beiden Verfahren haben den Nachteil, dass sie verhältnismässig kostspielig sind, während auch hiebei das Tritium nicht möglichst nahe bei der Entladungsbahn vorhanden ist. Es hat sich herausgestellt, dass diese Nachteile der Anwendung von Tritium hinderlich sind. Die Erfindung bezweckt, ein nicht sonder- lich kostspieliges und weniger gefährliches Verfah- ren zur Anwendung von Tritium anzugeben.
Bei einei elektrischen Entladungsröhre, die eine Tritiummenge enthält, ist gemäss der Erfindung das Tritium in einer dünnen aufgesinterten Schicht aus Titan, Zirkon oder einem ähnlichen Wasserstoffakzeptor mit feinem Kom und geringer Dicke vorhanden.
Die Bauart gemäss der Erfindung ermöglicht es, das feinverteilte Metallpulver, in das Tritium aufgenommen ist, mittels eines Binders auf einem metallenen oder isolierenden Teil der Röhre in der Nähe der Entladungsbahn anzubringen und festzusintem.
Vorzugsweise sind die Metall'körner nicht, grö- sser als etwa l Mikron, während auch die Gesamtstärke der Schicht diesen Wert nicht viel übersteigen soll, weil das Durchdringungsvermögen der weichen Betastrahlen von Tritium nur gering ist und stärkere Schichten somit nur eine Verschwendung des verhältnismässig kostspieligen Tritiums bedeuten.
Das feinverteilte Metallpulver ist beispielsweise dadurch erzielbar, dass das betreffende Pulver, das auch grössere Teilchen enthält, mit Hilfe einer Flüssigkeit ausgeschlämmt wird. Auch kann das betreffende Hydrid, das sehr spröde ist, feingemahlen, gegebenenfalls ausgeschlämmt, entgast und dann mit Tritium behandelt werden.
'Ein sehr vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen des mit Tritium behandelten Metallpulvers ist auch die Zerstäubung des betreffenden Metalles in einer Entladung in einer Edelgasatmosphäre, während oder nach welcher das Metallpulver teilweise mit Tritium gesättigt wird. Nach der Zerstäubung wird die Edelgasatmosphäre durch Pumpen beseitigt und das Tritium in den Zerstäubungsraum eingeführt. Auch während der Zerstäubung kann das Tritium dem Edelgas zugesetzt werden. Dieses Pulver wird dann an der Luft gesammelt und zu einem Brei verarbeitet. Das Zerstäuben kann durch Verdampfen ersetzt werden.
Das Metallpulver muss nur in einem solchen Masse gesättigt werden, dass'bei der Behandlung der Röhre an der Pumpe und den dabei auftre-
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tenden Temperaturen kein Tritium aus dem Metallpulver frei wird, was dadurch verhindert wird, dass das Metallpulver der Luft ausgesetzt worden ist, wodurch die äusseren Schichten der Körner in Bezug auf Tritium inaktiv geworden sind. Für
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3erheblich länger ist als an der Pumpanlage im allgemeinen der Fall ist. Für Zirkon bedeutet es einen Sättigungsgrad von 0, 15 Curie je mg Zr für eine Behandlungstemperatur von 350 C. Anstatt das Pulver der Luft auszusetzen, kann auch ein unedles
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Unter Umständen ergibt sich die Inaktivierung bereits durch die Berührung mit der Bindeflüssig- keit.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in der die Figuren 1 und 2 je eine Tritium enthaltende Ent- ladungsröhre darstellen und Fig. 3 eine Anlage zum Herstellen eines mit Tritium gesättigten Metallpulvers darstellt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Glaskolben der Röh- ren mit Stiften 2 im Boden. Die Kathode 3 besteht aus einer flachen Molybdänplatte mit umgebogenen Rändern. Die Anode 4 besteht aus einem auf den Anodenzuführungsdraht aufgeschraubten Graphitblöckchen. Dieser Zuführungsdraht ist bis in geringer Entfernung von der Anode völlig mit einer Glasschicht 5 überzogen. An diese Glasschicht schliesst sich ohne Spalte die Anodenschirmbüchse 6 an. Die Zündelektrode 7 reicht bis in die Nähe des unteren Randes der Kathode. Auf der der Kathode zugewandten Seite der Schirmbüchse 6 ist eine Schicht 8 angebracht, die aus mit Tritium behandelten Titanpulver besteht.
Die von der Schicht 8 ausgesandten Elektronen die eine Energie von höchstens 20 kV mit einem Höchstwert bei etwa 5 kV aufweisen, führen eine derartige Ionisierung der Gasfüllung herbei, dass beim Anlegen einer Impulsspannung an die Zündelektrode 7 eine Hilfsentladung zwischen dieser Elektrode und der Kathode mit einer Verzögerung von weniger als 1 00 t sec erzeugt wird. Diese Hilfsentladung leitet die Hauptentladung ein.
In Fig. 2 bezeichnet 9 die Röhrenwand, 10 die tellerförmige Kathode mit einem scharfen Ansatz 11, und 12 die bandförmige Hilfsanode, die nahe beim Ansatz 11 angeordnet ist. Hinter der Anode 13 ist eine Hilfskathode 14 angeordnet. Zwischen diesen beiden Elektroden fliesst im Betrieb der Röhre ein Strom von etwa var um Zündverzögerungen in der Hauptentladungsbahn zu vermeiden. In der Mitte des Bodens ist eine Schicht 15 vorgesehen, die aus mit Tritium behandeltem Zirkonpulver besteht. Die von dieser
Schicht gelieferte Strahlung soll die Zündverzögerung der HiJfsentladungsbahn auf etwa 0, 1 sec herabsetzen.
In Fig. 3 ist 16 ein Entladungsraum aus Glas, in dem eine Titanwendel 17 auf Zuführungsdrähten aus Nickel angeordnet ist. Der Entladungraum ist über einen Kühler 18 und einen Hahn 19 mit einer Vakuumpumpe verbunden. Auf der einen Seite des Entladungsgefässes 16 sind eine Anzahl von Gefässen 20 angeordnet, die durch Kugelkapillaren 21 mit zugeordneter Durchschlagkugel 22 angeschlossen sind. In jedem Gefäss 20 befindet sich eine Zirkonplatte 23, die mit' Tritium gesättigt ist. Die Gefässe 20 können auch mit Tritiumgas gefüllt sein.
Auf der anderen Seite befindet sich eine Anzahl durch Kugelkapillaren 24 abgeschlossene Gefässe mit einer abgemessenen Argojimenge. Nach der Entgasung und gegebenenfalls Ausglühung des Raumes 16 wird dieser aus einem der Gefässe über eine Kugelkapillare 24 mit Argon unter einem Druck von 10 cm Hg gefüllt.
Die Wendel 17 wird durch Stromdurchgang verdampft, wodurch sich eine schwarze schwammartige Titanschicht auf der Innenwand des Raumes 16 ergibt. Nachdem eine genügende Titanmenge verdampft ist, wird eine der Kugelkapillaren 21 geöffnet und d'as Tritium aus der betreffenden Zirkonplatte durch Erhitzung ausgetrieben, oder suber das im Gefäss enthaltene Tritium in den Raum 16 eingeleitet. Infolge der gro- ssen Aktivität der zerstäubten Metallschicht wird das Tritium gegebenenfalls nach einer leichten Er- hitzung völlig in diese Schicht aufgenommen.
Gegebenenfalls können auch Tritium und Argon zu gleicher Zeit in der Entladungsbahn vorhanden sein. Nachdem die Titanschicht mit Tritium behandelt worden ist, wird der Entladungsraum 16 bei 25 von der Anlage abgeschnitten, wodurch die zerstäubte Schicht an die Luft kommt und das nicht völlig mit Tritium gesättigte Metallpulver inaktiv wird. Danach wird der Raum 16 mit einer Flüssigkeit, Butylazetat, ausgewaschen, in der nachher Nitrozellulose gelöst wird. Die so erzielte Suspension eignet sich unmittelbar zur Anbringung an. der erwünschten Stelle in einer Entla- . dul1Jgsröhre. Weil es sich hier um eine Flüssigkeit handelt, kann die Verarbeitung ohne Gefahr, gegebenenfalls sogar maschinell, erfolgen.
Dadurch, dass das teilweise mit Tritium gesät-
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ab, so dass die Pumpanlage nicht mit radioaktivem Material verseucht wird. Auch ergeben sich auf diese Weise keine unnötigen Tritiumverluste.
Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Aktivität der aufgebrachten Suspension unmittelbar mit einem Geiger-Müllerzähler oder einem Szintillationszähler gemessen werden kann.
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