CH302297A - Mit einem Auswertegerät zusammengeschalteter Strahlendetektor. - Google Patents

Mit einem Auswertegerät zusammengeschalteter Strahlendetektor.

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CH302297A
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Description


  



  Mit einem Auswertegerät   zusammengeschalteter    Strahlendetektor.



   Es sind lichtempfindliche etektrische Halbleiter bekannt, die bei Abwesenheit sichtbaren Lichtes praktisch als Isolatoren wirken,   jedoeh    in Gegenwart von Lichtstrahlen des sichtbaren   Speli    und der benachbarten infraroten und ultravioletten   Spektra    elek  triseh    leitend werden. Diese lichtempfindlichen Stoffe sind in den letzten Jahren auf breitester Basis in photoelektrisehen Vorrichtungen zur Steuerung der verschiedensten   Auswertegeräte    verwendet worden.



   Ein Halbleiter zeigt in der Regel ein wirksames Anspreehen nur auf die Strahlen eines bestimmten   Wellenlängenbereiehes.    So kann ein Halbleiter auf Lichtstrahlen eines be  grenzten Bereiches    des Lichtspektrums wir  kungsvoll    ansprechen, während ihn Wellen ausserhalb dieses Bereiches praktisch nicht beeinflussen.



   Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung einer   Halbleitersubstanz,    die ausser auf andere Strahlen   auch auf Röntgen-    strahlen ansprieht, während vor dieser Entdeckung kein Material bekannt war, dessen elektrische Leitfähigkeit wirkungsvoll durch Röntgenstrahlen beeinflussbar ist.



   Die Erfindung betrifft einen Strahlendetektor, der mit einem   Auswertegerät      zu-    sammengeschaltet ist. Kennzeichnend hierbei ist, dass der Strahlendetektor einen Kadmiumsulfid-Kristall aufweist und dass die Ver  änderlichkeit derelektrischenLeitfähigkeit    die  ses Eristalles    in Abhängigkeit von der IntensitÏt gewisser auf ihn auftreffender Strahlen zur Steuerung des Auswertegerätes ausge  tzt    ist.



   Vorzugsweise wird es sich hierbei um Röntgenstrahlen handeln, wobei das   Auswerte-    gerät zur Durchführung erwiinschter Steuerfunktionen bei der   Röntgenprüfung    von Gegenständen, bei der Kontrolle der   Rönt-    genstrahlenintensität, zur Regulierung der Stromerzeuger f r Röntgenröhren, f r die Zeitsteuerung von Röntgengerä. ten und für andere Zweeke dienen kann, abhängig von der Anwesenheit, IntensitÏt oder Dauer von   Rontgenstrahlen.   



   Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen   Strahlendetektors.    Dasselbe zeichnet sich dadurch aus, dass der Kadmiumsulfid-Kristall in einer sauerstofffreien Atmosphäre ausgeglüht wird.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung' wird nachstehend an Hand der Fig.   1    bis 6 näher erläutert. Hierbei ist :
Fig.   1    ein Schaltungsschema des Strah  lungsdetektors    mit angeschlossenem   Auswerte-    gerät,
Fig. 2 bis 6 eine graphische Darstel  lung des    Verhaltens eines   Kadmiumsulfid-    Kristalles.



   Nach Fig.   1    ist der Kadmiumsulfid Kristall 11 so in einer elektrischen Schaltung   12    angeordnet, dass die Impedanz des Kristalles die einem Verbraucher 13 am Ausgang der Schaltung zugeführte elektrisehe Leistung steuert, welcher Verbraucher ein beliebiges Auswertegerät zur Durchführung eines er  wünschten    Vorganges in Abhängigkeit von der veränderlichen Impedanz des Kristalles darstellt.



   Wie in Fig.   1    dargestellt, weist die Schaltung vorzugsweise eine Verstärkerröhre 14 auf, mit einer Anode 15, einer Elektronen emittierenden Kathode 16 und einem Steuergitter 17, wobei zwischen der Anode 15 und der Kathode 16 ein   Ausgangskreis    liegt, der eine geeignete Energiequelle 18 zur Speisung des Anodenkreises und des am Ausgang der Schaltung angeschlossenen Verbrauchers 13 enthält. Das Steuergitter 17 gehört mit dem Kristall 11 einem Steuergitterkreis an.



   Wie dargestellt, ist der Kristall 11 mit einer Gleichstromquelle 19 und einem Regelwiderstand 20 in Serie geschaltet, damit ein von der Impedanz des Kristalles abhängiger Spannungsabfall am Widerstand 20 entsteht.



  Das Steuergitter 17 ist an der   Verbindungs-    stelle 21 mit dem Widerstand 20 verbunden, vorteilhafterweise iiber einen Kondensator 23, um   Gleichspannungskomponenten    abzusperren und nur Wechselspannungskomponenten auf das Gitter 17 gelangen zu lassen. Wenn es erwünscht ist, nicht nur Wechselspannungs-, sondern auch   Gleichspannungskompo-    nenten auf das Steuergitter 17 wirken zu lassen, kann der Kondensator 23 weggelassen werden, ebenso können Mittel an seine Stelle gesetzt werden, welehe Weehselspannungskomponenten aussieben und nur Gleichspan  nungskomponenten    passieren lassen, falls der Verbraucher 13 auf Grund dieser   Gleichspan-    nungskomponenten gesteuert werden soll.



   Im dargestellten Schema sind auch Mittel zur Erzeugung einer geeigneten Vorspannung zwischen der Kathode 16 und dem Gitter 17   xorgesehen,    und zwar eine Spannungsquelle   24    in Serie mit einem Regulierwiderstand, wobei an der Verbindungsstelle   22    der Widerstand 20 mit der Spannungsquelle   24    verbunden ist. Wenn der Kristall 11 der Einwirkung von Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, die beispielsweise einer Strahlungsquelle   26    entstammen, und zwar bei völliger   Abwesen-    heit von Lieht, dann verändert sich die Im  pedanz    des Kristalles im wesentlichen proportional zur   Intensität der auftreffenden Rönt-      genstrahlen.

   Wenn es sieh um    eine pulsierende Röntgenstrahlung handelt, folgt die   Impedanzänderung im Kristall    den Impulsen der auftreffenden Röntgenstrahlung und ergibt deshalb eine   entspreehende    Spannung am Widerstand 20, die auf das Steuergitter 17 gelant, und entsprechende verstärkte Anodenimpulse erzeugt, welche auf den am Ausgang des   Verstärkers liegenden Verbrau-    cher 13 wirken. Die   BeauCsehlagung des    Kad  miumsulfids    mit   Röntgenstrahlen sehwanken-    der Intensität ergibt am Widerstand 20 eine Spannung mit einer   Gleich-und      einer Wech-      selspannungskomponente.   



   Die Röntgenstrahlen, die beim üblichen Betrieb von Röntgenröhren mit Wechselstrom von beispielsweise 60 Perioden erzeugt werden, bestehen aus Röntgenenergie-Impulsen mit der Frequenz der Stromquelle. Natürlich können auch gleiehförmige, nieht pulsierende Röntgenstrahlen erzeugt und damit der Kristall beaufschlagt werden, in welchem Fall am Widerstand eine Gleichspannung entsteht. Hierfür muss dann die Schaltung 12   notwendigerweise so aufgebaut    sein, dass die   Gleichspannungskomponente    der   Impedanz-      schwankungen    des Kristalles wirksam ist, also darf kein Kondensator   23    vorhanden sein.



   Kadmiumsulfid-Kristalle weisen aueh Anderungen ihrer Impedanz auf, wenn sie sichtbaren   Liehtstrahlen ausgesetzt    werden, die beispielsweise aus der Lichtquelle   27    stammen, und die durch das Licht hervorgerufenen Impedanzänderungen sind proportional zur Inten  sität    der auftreffenden Lichtstrahlung.

   Wenn der Kristall der'aus der Quelle   27    stammenden   Liehtstrahlung und gleichzeitig    der Röntgenstrahlung aus der Quelle 26 ausgesetzt wird, enthält infolgedessen die zwischen den Punkten 21 und   22    vorhandene Spannung Komponenten, die der Intensität der Liehtstrahlung einerseits und derjenigen der Röntgenstrahlung   anderseits entspreehen.    Falls also Licht gleichförmiger Intensität auf den Kri   stall auftrifft,    ist auch die entsprechende Spannungskomponente am Widerstand 20 konstant, während die Spannungskomponente auf Grund der auf den Kristall auftreffenden Röntgenstrahlung sich gemäss deren IntensitÏt ändert.

   Weisen die auftreffenden Strahlen   Intensitätsimpulse    auf, dann können dieselben über den Kondensator 23 zur Steuerung des Verstärkers verwendet werden, während die   C. leiehspannungskomponente, welehe sieh    infolge der Bestrahlung des Kristalles durch die Liehtquelle 27 bei gleichförmiger Inten  sität ergibt,    wie auch die durch die Röntgenstrahlen verursachte   Gleichspannungskompo-    nente, wegen des Kondensators 23 den VerstÏrker nicht beeinflussen können.



   Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die Erregung des Kristalles 11   dureh    gleichförmige Lichtwellen und pulsierende   Röntgenwellen,    sondern umfasst jede Beaufschlagung des Kristalles mittels sichtbaren Lichtes oder mittels Röntgenstrahlen oder mit beiden gleichzeitig, und ob nun die Licht-oder die Röntgenstrahlen pulsieren oder nicht, es ergeben sich zahlreiche vorteilflafte Anwendungen, bei welchen der Kristall entweder durch Röntgenstrahlen oder durch   siehtbares Lieht    erregt wird, wobei entweder die Licht-oder die   Röntgenstrahlen gleichför-    mig sind oder pulsieren.

   Die Schaltung nach Fig.   1    ist jedoeh insbesondere vorgesehen zur Feststellung von pulsierenden Röntgenstrahlungen, wobei der Kristall unter dem Einfluss sichtbarer Lichtstrahlen steht, die eine die Röntgenstrahlen-Empfindliehkeit erhöhende   Vorbeaufsehlagung    des Kristalles darstellen, besonders wenn diese Beaufschlagung durch gr nes Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 5200 Angström erfolgt. Bei Verwendung einer   solehen      Licht-Vorbeaufsehlagung    hat sich ergeben, dass die Kristallimpedanz auf Röntgenbestrahlung sehr empfindlich ist.

   Die durch Röntgenstrahlen hervorgerufenen Im  pedanzschwankungen    sind nämlich bei einer   Lieht-Vorbeaufschlagung    des Kristalles mit einer WellenlÏnge von 5200 Angström um einen Faktor 10 grosser als ohne diese Vorbeaufschlagung des Kristalles durch Licht.



   Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde eine gründliehe Untersuchung der Wirkungsweise der Kadmium  sulfid-Kristalle    der sogenannten Betaform unter Verwendung von Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge von 1, 54 Angström   dureh-    geführt, und zwar über einen Bereich von Röntgenstrahlenintensitäten zwischen 100 und   100000 Quanten/Sek. Auf diese    Weise sind die   Kadmiumsulfid-Kristalle    totalen Röntgenstrahlenenergiequanten von der Grössenordnung 1012 ausgesetzt worden, ohne da¯ feststellbare Veränderungen in den   Charakte-      ristiken    aufgetreten wÏren, wodurch erwiesen ist, dass die Eigenschaften dieser Kristalle praktisch konstant sind, wenn sie mit R¯nt  genstrahlen    beaufsehlagt werden.



   Das auf die derart untersuchten Kristalle wirkende   Röntgenstrahlenbündel    pulsierte mit einer Frequenz von 60 Hertz. Zur Be  stimmung    der Impedanzcharakteristik bei   Rontgenbestrahlung    wurde eine geeignete elektromotorische Kraft gleichbleibender Richtung, etwa aus der Quelle 19 in Fig. 1, an den Kristall angelegt und der sich ergebene Stromfluss genau gemessen. Der infolge der pulsierenden   Rontgenbestrahlung    durch den Kristall fliessende Strom hatte, wie festgestellt wurde, eine   Wechsel-und    eine   Gleich-    stromkomponente.

   In dem vorgenannten Intensitätsbereich der Rontgenbestrahlung ergibt es sieh, dass die   Gleichstromkornponente    im wesentlichen linear von der Intensität der auftreffenden Röntgenstrahlen abhängt, wÏhrend die   Wechselstromkomponente    sich mit dem Quadrat der Intensität ändert. Dieses Phänomen kann auf Grund der Theorie erlilärt werden, dass die Wechselstromkomponente proportional zur   Rekombinations-    geschwindigkeit der Elektronen im wirksamen   Leitband    des bestrahlten Kristalles ist, und dass keine solche Rekombination auf   Ground    einer Elektronenströmung gleichbleibender Richtung stattfindet.



   Bei den Untersuchungen ergab sich, da¯ das Verhältnis zwischen gemessenem Aus  gangsstrom    und der Intensität der   auftreffen-    den Röntgenstrahlung von einem Kristall zum andern variierte. Die Grosse der Gleich  stromkomponente    im   Kristallstromkreis    war r meistens ungefähr 10   OOOmal    so gross wie die   Wechselstromkomponente.    Auch   ergabsieh, dass    die   zeitliehe    Verzögerung zwisehen dem Auftreffen der Röntgenstrahlen auf dem Kristall und dem   ErreichendesMaximalstromes!indem-    selben hinsichtlich der Gleichstromkomponente mehrere Minuten beträgt,

   während sie für die   Wechselstromkomponente im gleichen    Kristall nur einen kleinen   Bruehteil    einer Sekunde betrÏgt.



   Diese Charakteristiken sind in den Kurven gemäss ¯ Fig. 2 und 3 veranschaulicht, wobei die Kurve 28 die Gleichstromwerte IG in   . Mikroamperen    im Kristall abhängig von der Zeit t in Minuten, während einer Bestrahlung desselben von mehreren Minuten zeigt. Die Kurve   29    gibt den   Stromabfall nach Unter-      breehung    der Röntgenbestrahlung wieder.

   In Fig. 3 zeigt die Kurve 30, die durch   photogra-      phische    Aufnahme des Bildes eines   Elektro-    nenstrahloszillographen erhalten wurden, den Verlauf der Weehselstromkomponente des s Kristallstromes Iw wÏhrend eines   Bruehteils    einer Sekunde nach   Beaufschlagung des Kri-    stalles durch die   Rontgenstrahlen.    Beim   Auf-    h¯ren der   Röntgenbestrahlung    des Kristalles am Ende der jeweiligen Halbperiode ver  sehwindet    sofort der Strom.

   Die Kurven   28      hzw.    30 zeigen eine Verzögerung von fünf Minuten, bis die Gleichstromkomponente ihren Maximalvert erreieht, dagegen nur eine Verzögerung von etwa einer   Fünftelssekunde,    bis die   Wechselstromkomponente    an ihrem Maximalwert anlangt. Deshalb gestattet die Verwendung der Wechselstromkomponente des Kristallstromes ohne die Gleichstromkomponente die Bestimmung der   Röntgenstrahlen-    intensität unter Vermeidung der   mehrminu-    tigen Verzögerung, die bis zum Erreichen eines stabilen Zustandes der   Gleichstrom-    komponente bei der   Röntgenbestrahlung    des Kristalles vorgeht.

   Die   Alessung    nur der Wechselstromkomponente gestattet vorteil  hafterweise    die Verwendung einer hohen Wechselstromverstärkung in der Schaltung, im Interesse einer wirksamen Auswertung.



   Bei manehen Kristallen wurden von der normalen Gestalt   (Fig. 2 und 3) abweiehende    Impedanzcharakteristiken festgestellt, und zwar ohne zusätzliche   Liehtbestrahlung bei    einer Feldstärke von   über 150 Volt/em.   



  Andere Kristalle, die bei Abwesenheit einer Bestrahlung keine   solehen    unregelmässigen Charakteristiken aufwiesen, zeigten bei Bestrahlung Unregelmässigkeiten. Es wurde durch Laue-Diagramme festgestellt, dass Kristalle mit solehen unregelmässigen Charak   teristiken strukturelle Mängel und Gitter-    verzerrungen aufwiesen, Kristalle ohne diese unregelmässigen Charakteristiken zeigten   aneth    keine   Gitterverzerrimgen.   



   Unregelmässige Charakteristiken können in den Kristallen künstlieh hervorgerufen werden, indem dieselben in einer   Sauerstoff-    atmosphäre ausgegl ht werden. Dieses Ausglühen in Sauerstoff ergibt eine   etwa hun-    dertfache Vergrösserung des scheinbaren   Acul-    tiplikationsfaktors des Kristalles, das hei¯t der Faktor, um welehen der Strom des strahlungsbeaufschlagten Kristalles gr¯¯er ist als bei fehlender Beaufschlagung. Dies rührt möglicherweise vom Eindringen freier Sehwe  felatome    in die Gitterstruktur des Kristalles her, was solehe Verzerrungen erzeugt. Eine   Kristallverfärbung,    die naeh dem   Ausglühen    in Sauerstoff erkennbar ist, scheint diese Erklärung des Phänomens zu   bestätigen.

   Wer-    den die Kristalle in einer sauerstofffreien Atmosphäre ausgeglüht, ergeben sich dagegen von   Gitterstörungen    freie   Kristallstrukturen.   



  Wenn Licht mit einer Wellenlänge von etwa   5200    Angström auf einen von pusierender Röntgenstrahlung beaufschlagten Kristall    fäyllt, werden sowohl die Gleiehstrom-wie    auch die   Wechselstromkomponenten    des infolge der   Röntgenbestrahlung    im Kristall fliessenden Stromes um den bereits oben er  wähnten Faktor    10 vergrössert, im Vergleich zu den durch dieselbe   Röntgenbestrahlung    erzeugten Komponenten bei Abwesenheit einer   Vorbeaufsehlagung dureh Lieht.   



   Die Anwendmg blauen oder roten Lichtes ergibt eine Reduktion des im Kristall fliessenden Gleichstromes   IG,    der in Fig. 4 in will   kürliehen    Einheiten abhängig von der Liehtwellenlänge ? in Angström graphisch dargestellt ist. Die Verwendung von gr nem Licht mit einer Wellenlänge von 5200 Angström zur Vorbeaufschlagmg des Kristalles ist ferner auch deshalb günstig, weil sie eine gewisse Verringerung der bis zum Erreichen des lIaximalwertes der Wechselstromkomponente des Kristall. stromes nach Beginn der    Isöntgenbestrahlung beobachtbaren Verzöge-    rung zur Folge hat.



   Im Zusammenhang mit der   Beaufschla-       ", rung von Kadmiumsulfid-Kristallen durch      Köntgenstrahlen    sind die Wirkungen festgestellt worden, die durch Bestrahlung von nur einzelnen Teilen des Kristalles, beispielsweise mittels verstellbarer Blenden, in Fig.   1    mit. ? angedeutet, erzielbar sind.   Entspre-      chend    der Polarität der Energiequelle 19 ist ein Ende des Kristalles 11 in bezug auf sein anderes Ende elektrisch negativ vorgespannt.



     I) ureh    Bestrahlung des Kristalles mit einem sehmalen Bündel von Röntgenstrahlen von einem Ende zum andern, in der   Längsausdeh-      rìung      L    fortschreitend, ergeben sich Stromiinderung im Kristall entsprechend Fig. 5, wobei die Kurven 31 bzw. 32 die Ströme bei R¯ntgenstrahlenb ndeln verschiedener Breiten darstellen, und zwar ohne eine Vorbeauf  sehlagung dureh Lieht ; dabei entsprieht    die Kurve 31 einer Bestrahlung mit einem ver  hältnismässig    schmalen Bündel. Die Kurven   32 und    33 zeigen die   Stromabhängigkeit    bei   Biindeln gleieher    Breite, aber bei Kurve 33 mit einer gleichzeitigen Beaufschlagung durch grünes Lieht.

   Es ist zu beachten, dass die bei der Aufzeiehnung der Kurven 31, 32 und 33 verwendeten Vertikalordinatenmassstäbe in   willkürliehen    Einheiten nicht   identiseh    sind, und der tatsächliche   Seheitelwert    der Kurve 31 weniger als die Hälfte des Seheitelwertes der Kurve   32    beträgt. Der tatsäehliehe   Schei-    telwert der Kurve 32 beträgt etwa ein Zehntel des   Scheitelwertes    der Kurve 33. Der   Null-    punkt der   L-Skala    ist willkürlieh beim   Schei-      telpunkt    der Kurven   angesehrieben    worden   (willkürliche    Einheiten, z. B. mm).

   Die Kurven zeigen klar, dass der Kristall ausser an seinem negativen Ende und in dessen   Um.      gebung    weitgehend unempfindlich ist. Infolgedessen ist es bei der Verwendung der   Kadmiumsulfid-Kristalle    zur Feststellung von Röntgenstrahlen notwendig, das Strahlenbündel auf das negative Ende des Kristalles zu richten, wobei es nicht notwendig ist, die   übri-    gen Teile desselben ebenfalls zu bestrahlen.



   Die Kurve   34    in   Fig. 6    zeigt die Stromabhangigkeit eines Kadmiumsulfid-Kristalles bei Bestrahlung mit einem breiten Röntgenstrahlenbündel, dessen Begrenzungskante sieh vom negativen Ende des Kristalles aus nach dem positiven Ende zu bewegt. Die Kurve   34    lässt, ebenso wie die Kurven 31, 32 und 33, erkennen, dass die maximale Wirkung bei Bestrahlung des Kristalles an seinem elektrisch negativen Ende erzeugt wird, und dass der Kristall im wesentlichen nur an seinem nega  tiven    Ende und dessen Umgebung anspricht.



   Es ist ferner festgestellt worden, dass bei plötzlicher Beaufschlagung eines schmalen Bereiches des Kristalles an seinem negativen Ende und in dessen Nachbarschaft durch ein normalerweise abgeblendetes   Röntgenstrahlen-    bündel, der im Kristall auftretende   Anfangs-    strom grösser ist als der statische Wert. Diese Erscheinung kann wesentlich durch eine   gleiehzeitige      Lichtbeaufschlagung    beeinflusst werden. Die Anwendung von grünem Licht in diesem Zusammenhang reduziert Stärke und Dauer des   Anfangsstromes, während    rotes Licht die Dauer des festgestellten Effektes vergrössert. Eine blaue   Lichtbeaufsehlagang    eliminiert ihn vollständig.

   Es ist anzunehmen, dass der festgestellte Effekt aus der   Tat-    sache   resultiert, daI3    in den dem negativen Ende des Kristalles benachbarten Gebieten die Feldstärken relativ gross sind, um die grossen Werte des scheinbaren   Multiplika-      tionsfaktors    des Kristalles zu ermöglichen.



   Diese Felder resultieren aus dem Vor  handensein      positiver Locher   oder   Fehlstellen   in diesem Gebiet, die durch das   Heraussehlagen    von Elektronen beim Auftreffen der Röntgenstrahlen auf dem Kristall entstehen. Die im   Leitungsband    des Kristalles befindlichen Elektronen fliessen so fort aus dessen elektrisch negativer Endzone heraus. Die positive Raumladung am negativen   Kristallende    reduziert das   elektrisehe    Feld in den übrigen   Kristallzonen,    so da¯ grosse Werte des seheinbaren Multiplikationsfaktors in diesen Zonen nicht auftreten   kön-    nen.

   Die Tatsaehe, dass diese entfernten Kri  stallteile    ohne wesentliehe   Vergrösserung    des Stromes im Kristall mit Röntgenstrahlen beaufschlagt werden können, wie besonders aus Fig. 6   ersichtlieh,    deutet darauf hin, dass es dieser   Raumladungseffekt    ist, welcher den   Kristallstrom begrenzt.    Die Einsehalt-Stromspitze am negativen Ende des Kristalles bei   plötzlieher    Bestrahlung wird wahrseheinlieh   dureh    den Eintritt von Elektronen verursaeht, welehe die   Feldstarke    in der Nähe des negativen Endes des Kristalles reduzieren.



  Die   anfänglieh auftretende Stromspitze    ist der in einem   raumladungsfreien Kristall    er  zielbare    Strom, der sich naehher durch die Wirkung der im Kristall gegen das positive Ende zu eingefangenen Elektronen   verrin-    gert, was zur Folge hat, dass das effektive Feld am negativen Ende des Kristalles reduziert wird.



   Die Bildung der positiven Raumladung im Gebiet des negativen Kristallendes bestätigt die Tatsache, dass   Kadmiumsulfid    ein Halbleiter mit   Elektronenüberschuss,    also vom   Donatortyp,    ist.



   Die vorliegende Erfindung ermöglicht die praktische Verwendung von   Kadmiumsulfid-    Kristallen zur Verbesserung der Messtechnik bei der Anwendung von Röntgenröhren. Die Kristalle können zur Feststellung von Rontgenstrahlen einzeln im Strahlengang des festzustellenden Strahlenbündels angeordnet werden. In dieser Lage kann der Kristall zu  sammen    mit einer geeigneten Sehaltung der in Fig.   1    angegebenen Art für viele er  wünschte Steuerzwecke    verwendet werden, beispielsweise zur Konstanthaltung der Inten  sität des Röntgenstrahlenbündels    auf einem vorgegebenen Wert, indem das Auswertegerät zur direkten oder indirekten Regulierung der Strahlenb ndelintensitÏt verwendet wird.

   Der Strahlendetektor kann zur Anzeige des Fl ssigkeitsstandes f r Fl ssigkeit in   liehtundureh-    lässigen Behältern verwendet werden. Auch kann ein Kristall und die zugehörige Schaltung als   Zeitschalter für eine Röntgenappa-    ratur ausgebildet werden, wobei nach einer festgesetzten Dauer eine Unterbrechung stafffindet, welche entweder   zeitlich oder quanten-    mässig gegeben sein kann.



   Mehrere Kristalle können jeweils mit ihrer zugehörigen Schaltung einen auf Röntgenstrahlen ansprechenden Schirm für die   Durch-    leuchtung von Gegenständen auf Fehler oder Unregelmässigkeiten bilden. Dieser Schirm kann aus einer Vielzahl von Kristallen bestehen, die alle mit ihren   negativen Enden    gegen die   festzustellende Röntgenstrahien-    quelle gerichtet sind. wobei sieh Geräte mit solchen   Sehirmen    besonders für die   Untel-    suehung von verpackten Nahrungsmitteln in bezug auf Fremdkörper eignen.

   Da Kadmium  sulfid-Kristalle    in verhältnismässig geringer Grösse hergestellt, werden können, ist ein feinkörniger   Sehirm    mit einer Vielzahl von eng aneinander angeordneten Kristallen f r die Feststellung von äusserst kleinen Fremdkörpern, beispielsweise in   verpackten Nahrungs-    mitteln und andern Produkten verwendbar.



   Es ist klar, dass die vorliegende Erfindung in zahlreichen Fällen praktiseh   anwend-    bar ist, in welehen die   FeststellungvonMa-      terialmängeln    oder von unerwünschten Oh  jekten    mittels Röntgenstrahlen erfolgt.



     PATENTANSPRLTCHE    :
I. Mit einem Auswertegerät   zusammen-       geschalteter Strahlendetektor, dadurch ge-    kennzeichnet, dass derselbe mindestens einen Kadmiumsulfid-Kristall aufweist und dass die   Veränderlichkeit    der elektrischen   Leitfähig-    keit dieses Kristalles abhängig von der Intensität gewisser auf ihn auftreffender   Strah-    len zur   Steuerung des Auswertegerätes    ausgenützt ist.

Claims (1)

  1. II. Verfahren zur Herstellung des Strah- lendetektors nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeiehnet, dass der Kadmiumsulfid- Kristall in einer sauerstofffreien Atmosphäre ausgeglüht wird.
    UNTERANSPRÜCHE : 1. Strahlendetektor nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quelle sichtbarer Liehtstrahlen (27) von bestimmter Intensität vorgesehen und der Kadmiumsulfid-Eristall (11) derart angeordnet ist, dal; er gleiehzeitig Rontgenstrahlen und den genannten sichtbaren Lichtstrahlen ausgesetzt werden kann.
    2. Strahlendetektor nach Patentanspruch 1 und tsnteransprueh 1, dadureh gekennzeieh- net, dass die Lichtquelle derart besehaffen ist, dal). sie vorwiegend sichtbares Lieht mit einer Wellenlänge von ungefähr 5200 Ang- strom ausstrahlt.
    3. Strahlendetektor nach Patentanspruch I und Unteranspr chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur die den Impedanz änderungen des Kristalles (11) entsprechen den Wechselstromkomponenten auf das Auswertegerät (13) gelangen.
    4. Strahlendetektor nach Patentanspruch I und Unteransprüehen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kadmiumsulfid-Kpistall (11), eine Quelle (19) elektrischer Energie und ein Widerstand (20) in Reihe gesehaltet sind und der Spannungsabfall am Widerstand (20) über einen Kondensator (23) auf die Steuerelektrode (17) einer Verstärker robre (14), die mit dem Auswertegerät (13) verbunden ist, übertragen wird.
    5. Strahlendetektor nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Kadmium sulfid-Kristall frei von Gitterst¯rungen ist.
CH302297D 1950-10-18 1951-10-17 Mit einem Auswertegerät zusammengeschalteter Strahlendetektor. CH302297A (de)

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