Geiger-Müllersches Zählrohr. Die Erfindung betrifft ein Geiger-Müller- sches Zählrohr, dessen Gasfüllung einen dem Löschen der Entladung dienenden Bestand teil enthält.
Dieser Bestandteil übt grossen E'influss auf die Kennlinie der Röhre, namentlich auf das sogenannte Plateau, aus. Dies ist das Inter vall, innerhalb dessen bei Veränderung der Spannung die Empfindlichkeit des Zählrohres sich nicht oder nur wenig ändert. Je breiter und flacher dieses Plateau ist, um so besser. Eine Plat:eauweite von 200 Volt und eine Veränderung der Empfindlichkeit. über dieses Intervall von nur wenigen Prozenten pro 100 Volt ist als vorteilhaft anzusehen.
Gute Ergebnisse sind in dieser Hinsicht erzielbar mittels gewisser Kohlenwasserstoff verbindungen sowie mittels der Halogene. Zählrohre, die diese Gase enthalten, haben je doch den Nachteil, dass sich ihre Kennlinie allmählich verschlechtert. Bei Rohren mit einer Kohlenwasserstoffverbindung rührt dies da her, dass die elektrische Entladung diese Ver bindung zersetzt, bei Rohren mit Halogen hat es seine Ursache in chemischer Reaktion des Löschgases mit dem Metall, aus dem die Elek troden bestehen, indem das Löschgas absor biert wird.
Der Einfluss dieser Absorption kann ver ringert werden, indem die Teile, aus denen das Rohr gebildet ist, zuvor einige Zeit in einer Atmosphäre des zu verwendenden Lösch- gases verweilen, so dass diese Teile gleichsam mit diesem Gas gesättigt werden. Mit diesem Verfahren ist jedoch der Nachteil verbunden, dass immer dann, wenn die Temperatur des Rohres ansteigt, Halogen frei wird, so dass Neigung und Weite des Plateaus sich ändern. Es wurde zum Beispiel bei einem Rohre, des sen Elektroden mit Brom gesättigt waren, die Arbeitsspannung (untere Grenze des Plateaus) durch diese Ursache von 275 nach 360 Volt verschoben.
Die Erfindung ermöglicht es, Halogen als Löschmittel zu benutzen unter Umgehung der vorstehend erwähnten Nachteile. Bei dem Rohr nach der Erfindung, das ein ionisierbares Gas und einen Zusatz an Halogen enthält, besteht die mit dem Gasgemisch in Berührung befind liche Gesamtoberfläche der Metallteile minde stens grösstenteils aus Chromoxyd.
Dieses Oxyd wird nicht vom Halogen an gegriffen, zumindest nicht in dem Masse, dass eine merkliche Verringerung der Löschgas- menge eintritt. Die Kennlinie des Zählrohres nach der Erfindung ist somit. besonders kon stant. Da bei der Wahl der Löschgasmenge für ein solches Rohr auf eine Verringerung dieses Gases nicht notwendigerweise Rück sicht genommen werden muss, kann der mit Rücksicht auf die Arbeitsspannung geeig netste Prozentsatz gewählt werden.
Wenn ein einziger Metallteil, der nur einen geringfügigen Teil der mit dem Gas gemisch in Berührung befindlichen Gesamt oberfläche bildet, von Chromoxyd befreit ist, wird das Rohr nicht, in dem,3lasse versehleeh- tert, dass es den angeführten Vorteil einbüsst. Es ist zum Beispiel nicht erforderlich, der Anode, wenn sie aus einem Metalldraht oder dünnem Metallstab besteht, der -leiehachsil#- mit einer zylindrischen Kathode angeordnet ist, mit. einer Oberfläche aus Chromoxyd zu versehen.
Dagegen kommt. die Kathode hierfür in Betracht, weil sie einen wesentlichen Teil der mit dem Gasgemisch in Berührung befind lichen Gesamtoberfläche der Metallteile bildet. Auch bei andern Metallteilen mit. verhältnis mässig grosser Oberfläche, wie die Trenn wände, die manchmal in Zählrohren vorhan den sind, führt das Vorhandensein des Chrom oxyds zu einer wesentlichen Verbesserung.
Die vorstehend erwähnten Nachteile der Halogene machten sich am stärksten fühlbar bei Chlor. Aus diesem Grunde beschränkte sieh die Verwendung eines Halogens als Löschgas in der Praxis auf Brom, obgleich das Chlor hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften des Rohres bessere Ergebnisse liefert.. Die Er findung gibt. die Möglichkeit, diese Ergebnisse auszunutzen, denn dabei liegt kein Grund mehr vor, das Chlor fernzuhalten.
Chlor hat, ausserdem den Vorzug, dass es das Rohr für einen grösseren Temperatur bereich geeignet. macht. Sein 1)ampfdi,uel#: bleibt noch hoch -enug beim Absinken der Temperatur bis weit unter den Wert, bei dem der Dampfdruck des Broms für einen guten Betrieb nicht. mehr ausreicht.
Ein Zählrohr nach der Erfindung kann beispielsweise wie folgt ausgebildet sein: Es enthält zum Beispiel ein Gasgemisch unter einem Druck von 10 mm Quecksilbersäule, das wesentlich aus Neon oder Argon oder diesen beiden Edelgasen und zu einem kleinen Teil, zum Beispiel wenige Promille, aus Chlor oder Brom besteht. Die Kathode, die in Form eines Hohlzylinders gestaltet ist und einen Teil der Aussenwand bildet, ist. an der Innenseite mit einer zusammenhängenden Schutzschicht aus Chromeisen versehen.
Auch die stabförmige, gleiehaehsig mit der Kathode angeordnete Anode kann eine Oberfläche aus dieser Ver- bindung haben, aber dies ist nicht von grosser Bedeutung, weil. sie eine im Verhältnis zu der Kathode besonders kleine Oberfläche hat. Die Chromeisenschiclit hält das Metall, aus dem die überzogene Elektrode im übrigen besteht zum Beispiel Kupfer), ausser Berührung mit dem Gas, mit dem die Röhre gefüllt ist.
Die Elektroden können auch aus einer Chrom enthaltenden Legierung hergestellt sein. Wenn das Chrom mit einem oder meh reren Metallen legiert ist, die bei einem hö heren Sauerstoffdruck als Chrom oxydieren, kann eine Schutzschicht durch Vorzugsoxy dation hergestellt werden. Bei diesem Vorgang werden die Bedingungen, die auf die che mische Verbindung mit Sauerstoff Einfluss ausüben, derart gewählt., dass sich nur Chrom oxydiert und die andere Komponente oder andern Komponenten der Legierung nicht. Eine in dieser Hinsicht geeignete Legierung besteht im wesentlichen aus Eisen und Chrom in. einem Gewichtsverhältnis 1 : 0,2i5 bis 1 : 0,40.
Eine solche Legierung hat den weiteren Vor teil, dass das gläserne @Versehlussstück auf ein fache Weise luftdicht mit den Elektroden ver schmolzen werden kann.
Auch kann man zunächst die Elektroden verchromen und die Chromschicht oxydieren. Das gewünschte Mass der Oxydation hängt von dem verwendeten Gas ab. Besteht das Löschgas aus Chlor, so muss sorgfältiger ver fahren werden, als wenn es aus Brom besteht.
Das zuletzt erwähnte Gas verlangt seiner seits eine vollständigere Oxydation als Jod, das jedoch als Löschgas sich nicht so gut eignet wie Brom.
Das Fenster, durch das die zii prüfende Strahlung in das Rohr tritt, kann aus Glimmer bestehen. Es ist unter Zuhilfenahme eines durch Schmelzen von Glaspulver gebildeten Ringes luftdicht am Kathodenzylinder be festigt.