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L'invention concerne un tube compteur de rayonnements du type tu-
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be geiger,' dont L'.atmosphère'gazeuse.comporte un élément servant à 1>,èxtifie- tion de la décharge.
Cet élément exerce une grande influence sur la caractéristique du tube en particulier surle palier de celle-ci. Ce palier correspond à l'in- tervalle dans lequel une variation de la tension n'entraîne pratiquement pas de variation de la sensibilité du tube compteur. Les résultats sont d'autant meilleurs que ce palier est plus large et plus horizontal. Une largeur de pa- lier de 200 V et dans cet intervalle une variation de sensibilité inférieure à quelques pourcents par 100 V doivent être considérées comme avantageuseso
De bons résultats peuvent être obtenus à ce point de vue avec cer- tains composés d'hydrocarbures ainsi qu'avec des halogènes.
Toutefois les tu- bes compteurs qui contiennent ces gaz présentent un inconvénient au bout d'un certain temps leur caractéristique devient moins bonneo Dans les tubes contenant un composé d'hydrocarbures, ce phénomène est dû au fait que la dé- charge électrique provoque la décomposition de ce composé alors que dans les tubes contenant un halogène, il est provoqué'par la réaction chimique du gaz d'extinction avec le métal des électrodes,
ce qui entraîne une absorption du gaz d'extinctiono
On peut contrecarrer l'effet de cette absorption en laissant séjour- ner les parties constitutives du tube dans une atmosphère de gaz extincteur à utiliser de façon à saturer en quelque sorte ces parties avec le dit gazo Cet- te méthode-présente cependant un inconvénients chaque fois que la température du tube augmente d'une certaine quantité, il se produit une libération d'halo- gène, ce qui modifie l'inclinaison et la largeur du palier. C'est ainsi que dans un tube dont les électrodes sont saturées de brôme la tension de fonction- nement (limite inférieure du palier) est déplacée de 275 à 360 V.
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L'invention permet d'utiliser de l'halogène comme moyen extinc- teur sans s'exposer aux inconvénients mentionnés. Dans le tube conforme à l'invention, qui contient un gaz ionisable additionné d'halogène, la surfa- ce totale des parties métalliques en contact avec le mélange gazeux ou une partie notable de cette surface est.en oxyde de chrome.
Cet oxyde n'est pas attaqué par l'halogène, du moins pas dans une mesure telle qu'il se produise une notable diminution de la quantité de gaz d'extinction. Aussi la caractéristique d'un tube compteur conforme à l'invention est-elle particulièrement constante. Comme, dans le choix de la quantité de gaz d'extinction pour un tel tubeil n'est plus nécessaire de tenir compte de la disparition de ce gaz, on peut choisir cette quantité en tenant compte de la tension de fonctionnement la plus avantageuse.
Une seule partie métallique, ne formant qu'une faible partie de la surface-totale qui est en contact avec le mélange gazeux, ou une fraction d'une autre partie métallique, non recouvertes d'oxyde de chrome n'atténuent pas la. qualité du tube dans une mesure telle que celui-ci ne puisse plus être considéré comme un tube conforme à l'invention. C'est ain- si que si l'anode est constituée par un fil métallique ou une mince tige métallique disposée coaxialement à une cathode cylindrique, il n'est pas indispensable que sa surface soit recouverte d'oxyde de chrome. Par con- tre, pour la cathode, il n'en est pas de même, car elle forme une fraction importante de la surface totale des parties métalliques qui sont en contact avec le mélange gazeux.
De même, dans le cas d'autres parties métalliques à surface assez grande, par exemple, les cloisons intermédiaires que l'on rencontre parfois dans les tubes compteurs de rayonnement, la, présence d'oxyde de chrome assure une sérieuse amélioration.
Les inconvénients mentionnés des halogènes étaient le plus mar- qués dans le cas du chlore. G'est pourquoi on se limitait au brome dans le cas d'emploi d'halogène comme gaz extincteur, bien qu'en ce qui concerne les propriétés électriques du tube, le chlore fournisse de meilleurs ré- sultats. L'application de l'invention permet de tirer parti de ces bons ré- sultats car il n'y a plus de raison d'éviter le chlore. '
Le chlore présente encore un autre avantage : il approprie le tu- be à une plus grande gamme de températures. Dans le cas où la température tombe à une valeur notablement inférieure à celle pour laquelle la tension de vapeur du brôme ne suffit plus pour assurer un bon fonctionnement, la tension de vapeur du chlore est encore largement suffisante.
Un tube compteur conforme à l'invention, affectant par exemple la forme représentée sur le dessin, contiendra par exemple un mélange gazeux à une pression de 10 mm de mercure, mélange qui comporte essentiellement du néon ou de l'argon, voire un mélange de ces deux gaz et une petite partie, par exemple quelques dixièmes pourcent de chlore ou de brome.
Suivant l'invention, la cathode 1 qui affecte la forme d'un cy- lindre creux et qui forme une partie de la paroi extérieure, est recouverte, sur sa face intérieure, d'une couche ininterrompue 2 d'oxyde de chrome. L'ano- de 3, en forme de tige, qui est disposée coaxialement à la cathode, peut aus- si comporter une surface recouverte de ce composé, mais ceci a peu d'impor- tance, car la surface de l'anode est très petite par comparaison à celle de la cathode. La couche d'oxyde de chrome isole le métal dont est constituée l'électrode recouverte (du cuivre par exemple) du gaz que contient le tube.
Les électrodes peuvent aussi être réalisées en un alliage qui contient du chrome. Lorsque le chrome constitue un alliage avec un ou plu- sieurs métaux dont l'oxydation se produit à une pression d'oxygène plus éle- vée que celle à laquelle se produit l'oxydation du chrome, on peut obtenir une couche protectrice par oxydation préférentielle. Pour cette oxydation, on choisit les conditions qui influencent la combinaison chimique avec l'oxy- gène de façon que seul le chrome s'oxyde et que les autres composés de l'al- liage ne s'oxydent pas. Un alliage appropr$é à cet effet consiste essentiel- lement en fer et en chrome dans un rapport en poids de 1 à 0,25 à 40. Un tel
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alliage permet en outre un scellement hermétique facile de la pièce de fer- meture 4 en verre aux électrodes.
On peut aussi chromer d'abord les électrodes et provoquer ensui- te l'oxydation de la couche de chrome.
Le degré d'oxydation dépend du gaz utilisé. Lorsque le gaz d'ex- tinction est du chlore il faut opérer plus minutieusement que dans le cas de brême.
Ce dernier gaz requiert à son tour une oxydation plus poussée que 15'iode, qui toutefois ne convient pas aussi bien que le brôme comme gaz d'ex- tinction.
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The invention relates to a radiation counter tube of the tu- type.
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be geiger, 'whose.gazeuse.atmosphere has an element used to 1>, èxtification of the landfill.
This element has a great influence on the characteristic of the tube, in particular on the bearing thereof. This plateau corresponds to the interval in which a variation in the voltage practically does not lead to a variation in the sensitivity of the counter tube. The results are all the better as this bearing is wider and more horizontal. A step width of 200 V and within this range a variation in sensitivity less than a few percent per 100 V should be considered advantageous.
Good results can be obtained from this point of view with certain hydrocarbon compounds as well as with halogens.
However, the meter tubes which contain these gases have a drawback after a certain time their characteristic becomes less good. In tubes containing a hydrocarbon compound, this phenomenon is due to the fact that the electrical discharge causes decomposition. of this compound whereas in the tubes containing a halogen, it is caused by the chemical reaction of the extinguishing gas with the metal of the electrodes,
which results in absorption of the extinguishing gas
The effect of this absorption can be counteracted by leaving the constituent parts of the tube to stay in an atmosphere of extinguishing gas to be used so as to somehow saturate these parts with the said gaso This method, however, has one drawbacks each. as the temperature of the tube increases by a certain amount, halogen release occurs, which changes the inclination and width of the bearing. Thus, in a tube whose electrodes are saturated with bromine, the operating voltage (lower limit of the plateau) is shifted from 275 to 360 V.
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The invention allows the use of halogen as an extinguishant without being exposed to the drawbacks mentioned. In the tube according to the invention, which contains an ionizable gas supplemented with halogen, the total surface area of the metal parts in contact with the gas mixture or a significant part of this surface is made of chromium oxide.
This oxide is not attacked by the halogen, at least not to such an extent that there is a noticeable decrease in the quantity of extinguishing gas. Also the characteristic of a counter tube according to the invention is particularly constant. Since, in choosing the quantity of extinguishing gas for such a tube, it is no longer necessary to take account of the disappearance of this gas, this quantity can be chosen taking into account the most advantageous operating voltage.
A single metal part, forming only a small part of the total surface which is in contact with the gas mixture, or a fraction of another metal part, not covered with chromium oxide does not attenuate the. quality of the tube to an extent such that it can no longer be considered as a tube according to the invention. It is thus that if the anode is formed by a metal wire or a thin metal rod arranged coaxially with a cylindrical cathode, it is not essential that its surface be covered with chromium oxide. On the other hand, for the cathode, it is not the same, since it forms a large fraction of the total surface of the metal parts which are in contact with the gas mixture.
Likewise, in the case of other metal parts with a fairly large surface area, for example the intermediate partitions which are sometimes encountered in radiation meter tubes, the presence of chromium oxide ensures a serious improvement.
The mentioned disadvantages of halogens were most marked in the case of chlorine. For this reason, bromine was limited to the use of halogen as an extinguishing gas, although with regard to the electrical properties of the tube, chlorine provides better results. The application of the invention makes it possible to take advantage of these good results because there is no longer any reason to avoid chlorine. '
Another advantage of chlorine is that it makes the tube suitable for a wider range of temperatures. In the case where the temperature drops to a value appreciably lower than that for which the vapor pressure of the bromine is no longer sufficient to ensure proper operation, the vapor pressure of the chlorine is still largely sufficient.
A counter tube in accordance with the invention, for example affecting the shape shown in the drawing, will for example contain a gas mixture at a pressure of 10 mm of mercury, a mixture which essentially comprises neon or argon, or even a mixture of these two gases and a small part, for example a few tenths percent of chlorine or bromine.
According to the invention, the cathode 1, which takes the form of a hollow cylinder and which forms a part of the outer wall, is covered, on its inner face, with an uninterrupted layer 2 of chromium oxide. The rod-shaped anode 3, which is arranged coaxially with the cathode, may also have a surface covered with this compound, but this is of little importance, since the surface of the anode is very small compared to that of the cathode. The chromium oxide layer isolates the metal of which the covered electrode (copper for example) is made from the gas contained in the tube.
The electrodes can also be made of an alloy which contains chromium. When chromium constitutes an alloy with one or more metals, the oxidation of which occurs at a higher oxygen pressure than that at which the oxidation of chromium occurs, a protective layer can be obtained by preferential oxidation. . For this oxidation, conditions are chosen which influence the chemical combination with the oxygen so that only the chromium oxidizes and the other compounds of the alloy do not oxidize. A suitable alloy for this purpose consists essentially of iron and chromium in a weight ratio of 1 to 0.25 to 40. Such
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The alloy also allows easy hermetic sealing of the glass closure part 4 to the electrodes.
It is also possible to first chromium the electrodes and then cause oxidation of the chromium layer.
The degree of oxidation depends on the gas used. When the extinguishing gas is chlorine, it is necessary to operate more carefully than in the case of bremen.
The latter gas in turn requires further oxidation than iodine, which, however, is not as suitable as bromine as an extinguishing gas.