Chambre d'ionisation L'invention est relative à une chambre d'ionisation, comprenant essentiellement deux électrodes intérieures l'une à l'autre, notam ment une électrode constituant l'électrode ex térieure, avec une tension électrique établie entre elles et assurant le fonctionnement de la chambre vis-à-vis des radiations à déceler.
Elle a pour but, surtout, d'améliorer le fonctionnement et le rendement d'un tel ap pareil, en diminuant les effets des résistances de fuite entre électrodes.
Elle consiste à agencer - de - manière telle cet appareil que la source de'tension soit dis posée avec l'électrode interne à l'intérieur de l'enveloppe constituant l'électrode extérieure, et soit, par exemple, propre à supporter ladite électrode interne, en étant montée à l'intérieur de celle-ci, de sorte que l'une des bornes ou extrémités de la source assure sa fixation par rapport à l'enveloppe, tandis que son autre borne ou extrémité contribue à supporter l'électrode interne et à l'amener #au potentiel voulu.
Le dessin représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'in vention.
La fig. 1 de ces dessins montre schémati quement une chambre d'ionisation d'un type courant. La fig. 2 montre schématiquement une chambre de ce genre, selon une première forme d'exécution.
La fig. 3 illustre semblablement une telle chambre, selon une variante de la forme d'exé cution selon la fig. 2.
La fig. 4, enfin, montre en coupe, avec plus de détails, une autre forme d'exécution. La chambre d'ionisation de type connu, représentée à la fig. 1, comporte une enve loppe métallique ou métallisée 1, avec une électrode interne 2 et un joint isolant ou sor tie étanche 3. Une tension V est établie entre les deux électrodes, à l'aide d'une source 4 (pile; etc.), disposée à l'extérieur, l'un des pôles étant, par exemple, à la masse. Enfin, un gaz approprié est introduit dans la cham bre.
En présence d'un rayonnement, des élec trons se précipitent sur l'électrode centrale, ce qui amène le passage d'un courant dans un circuit de charge comprenant une résistance R : un signal apparaît alors sous forme d'une relativement faible tension entre les bornes A et B de cette résistance (alors que, normale ment, aucun courant ne passe, de sorte que ces bornes sont au même potentiel). .
En réalité, on remarque qu'un tel montage donne lieu à des effets parasites, pour la rai son que des courants de fuite se manifestent entre les deux électrodes (ou les éléments voi sins de celles-ci) entre lesquels apparaissent des différences de potentiel de l'ordre de la tension V (chemin de fuite tel que f, fig. 1). Quelles que soient les précautions prises pour l'isolement, notamment en 3, on n'arrive pas à supprimer ces courants de fuite.
Pour remédier à cet inconvénient, on pro cède de façon telle, conformément à l'inven tion, que la source de tension soit disposée à l'intérieur de l'enveloppe ou électrode exté= rieure et dans des conditions qui soient de nature à supprimer les causes de fuite sus visées.
En particulier, on fait en sorte que la pile ou autre source soit montée de façon à servir de support à l'électrode centrale, notamment en étant au moins partiellement entourée par celle-ci que l'on fait creuse à cet effet. L'une des extrémités ou bornes de la pile sert alors pour assurer la fixation de l'ensemble sur la paroi de la chambre ou électrode extérieure, tandis que l'autre extrémité sert plus spéciale ment à supporter l'électrode centrale et à lui- communiquer son potentiel.
On voit que, dans ces conditions, la première desdites extrémités est au même potentiel que la chambre, d'où la suppression des fuites susvisées.
Pour fixer les idées, on a illustré sur la fig. 2 le principe de l'invention, en supposant la résistance R maintenue à l'extérieur.
La pile 4 est donc à l'intérieur de l'élec trode centrale creuse 2. Il semble avantageux que ladite pile ait la forme d'une baguette, ce qui est en particulier le cas si l'on utilise une pile du type dit de Zamboni .
Elle sera de préférence presque complè tement entourée par l'électrode 2, laquelle sera au même potentiel (par exemple -I-) que celui de l'extrémité de la pile la plus enfoncée dans l'enveloppe ou électrode 1, tandis que l'autre extrémité 4,,, formant notamment sup port rigide de l'ensemble intérieur, sort de la dite enveloppe en 3, par un passage isolant approprié.
On voit ainsi que les bornes A et B sont, en l'absence de courant, au même po tentiel - celui de l'électrode extérieure 1 dont on met notamment à la masse le con- ducteur de sortie la, -. Comme, d'autre part, même en présence de courant, la différence de potentiel entre<I>A</I> et<I>B</I> demeure faible, on peut dire que, dans tous les cas, l'isolant 3 ne sera pas soumis à des tensions appréciables, d'où l'absence de courants de fuite.
1l en sera de même dans le cas où, comme représenté sur la variante de la fig. 3, la résis tance R est disposée à l'intérieur de la cham bre d'ionisation.
Il convient de dire que les sorties isolantes telles que 3, qui comporteront des passages métalliques suffisamment rigides, pour assu rer la bonne tenue de l'électrode centrale, pourront avantageusement être réalisées à l'aide des sorties en céramique analogues à celles utilisées dans la technique des conden sateurs, telles qu'il en existe dans le commerce.
On va maintenant décrire avec quelques détails et en référence à la fig. 4, une chambre d'ionisation comportant application des dis positions susvisées.
L'appareil illustré sur la fig. 4 comporte une enveloppe cylindrique 1 établie, par exem ple, en résine synthétique, verre ou autre ma tériau isolant, enveloppe sur la surface inté rieure de laquelle est déposée une couche conductrice 5 destinée à entrer en contact avec des lames élastiques 6 dont il sera ques tion ci-après.
L'enveloppe 1 est fermée à une extrémité par deux parois 7 et 8 de façon à former avec ladite enveloppe une chambre d'ionisation étanche contenant le gaz convenable à pres sion suffisamment basse. La paroi d'extrémité 7 est munie d'un alésage central destiné à recevoir une bague ou élément conducteur 10 correspondant à la borne B des fig. 2 et 3. Comme visible sur le dessin, les lames de con tact 6 sont portées par la paroi 7 à laquelle elles sont fixées par des vis en 11. Chaque lame 6 comporte une partie médiane plate 12 à travers laquelle passent les vis 11, laquelle partie médiane est propre à s'appuyer contre la paroi 7.
L'extrémité 13 de chaque lame de ressort 6 vient toucher la bague conductrice 10 ou un élément conducteur 9 la prolongeant ou solidaire de celle-ci, tandis que l'extrémité 14 vient s'appuyer contre la paroi conductrice 5 de l'enveloppe 1. On voit donc que la cou che conductrice 5 constitue une première électrode reliée par les éléments 6 à la bague ou au raccord 10 qui forme lui-même la borne B des fig. 2 et 3.
Le raccord ou l'élément conducteur 10 présente une ouverture centrale 15 propre à coagir avec une pièce isolante 3, de préférence en polystyrène, pièce servant de traversée pour une tige métallique 17.. Cette tige 17 porte un filetage sur lequel s'engage un écrou 18. Entre une rondelle 19 et la traversée iso lante 3 est fixée l'une des extrémités d'un ressort de contact incurvé 20 qui établit la liaison électrique avec la borne d'entrée 21 d'un préamplificateur 22. La borne 21 est ana logue à la borne A des fig. 2 et 3. La tige métallique 17 traverse, à l'intérieur de la chambre d'ionisation, une pièce d'écar tement 23 pour supporter ensuite une pile 4 du genre des piles de Zamboni et d'un voltage, par exemple, de 200 volts.
Comme on le voit d'après le dessin, la tige de connexion rigide 17 est connectée à la borne négative 24 de la pile, tandis que la borne positive 25 est con nectée rigidement à une tige de liaison 26, elle-même reliée, par un élément intermé diaire à vis 27, à la partie terminale 28 de la deuxième électrode 2, laquelle entoure la pile 4 et s'étend, par exemple, jusqu'au niveau de la borne négative 24. Une bague isolante 29 est prévue pour servir de bague d'écartement entre l'extrémité ouverte de la deuxième élec trode 2 et la borne négative de la pile 4.
Ainsi on constate que la deuxième électrode 2 est portée rigidement par la pile de Zamboni 4, laquelle à son tour est supportée rigidement par la tige conductrice 17 reliée par le con tact 20 à la borne d'entrée 21 du préamplifi cateur 22. Il s'ensuit que la pile de Zamboni 4 et l'électrode intérieure 2 constituent un en semble rigide. La tige conductrice 17 est, à son tour, fixée mécaniquement et supportée par la traversée isolante 3, elle-même suppor tée rigidement par l'élément conducteur 10, ce dernier, à son tour, étant fixé en 9 à la paroi d'extrémité 7 de l'enveloppe 1, par tous moyens appropriés assurant l'étanchéité.
On a constaté que la traversée isolante telle que 3 et les tiges métalliques telles que 17 étaient suffisamment résistantes. Mais elles pourraient être remplacées, comme indiqué plus haut, par des passages céramiques.
Ionization chamber The invention relates to an ionization chamber, comprising essentially two electrodes inside one another, in particular an electrode constituting the outside electrode, with an electric voltage established between them and ensuring the operation of the chamber vis-à-vis the radiation to be detected.
Its aim, above all, is to improve the operation and the efficiency of such an apparatus, by reducing the effects of the leakage resistances between electrodes.
It consists in arranging - in such a way as to ensure that the voltage source is disposed with the internal electrode inside the casing constituting the external electrode, and is, for example, suitable for supporting said electrode. internal, being mounted inside thereof, so that one of the terminals or ends of the source secures its fixing relative to the casing, while its other terminal or end contributes to supporting the electrode internal and to bring it # to the desired potential.
The drawing represents, by way of example, some embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 of these drawings shows schematically an ionization chamber of a common type. Fig. 2 schematically shows a chamber of this kind, according to a first embodiment.
Fig. 3 similarly illustrates such a chamber, according to a variant of the embodiment according to FIG. 2.
Fig. 4, finally, shows in section, with more details, another embodiment. The ionization chamber of known type, shown in FIG. 1, comprises a metallic or metallized casing 1, with an internal electrode 2 and an insulating seal or sealed outlet 3. A voltage V is established between the two electrodes, using a source 4 (battery; etc. ), arranged on the outside, one of the poles being, for example, to ground. Finally, a suitable gas is introduced into the chamber.
In the presence of radiation, electrons rush onto the central electrode, which causes a current to flow in a load circuit comprising a resistance R: a signal then appears in the form of a relatively low voltage between the A and B terminals of this resistor (while normally no current is flowing, so these terminals are at the same potential). .
In reality, we notice that such an assembly gives rise to parasitic effects, for the reason that leakage currents appear between the two electrodes (or the elements adjacent to them) between which differences in potential appear. of the order of voltage V (leakage path such as f, fig. 1). Whatever the precautions taken for the insulation, in particular in 3, it is not possible to eliminate these leakage currents.
To remedy this drawback, the procedure is carried out in such a way, in accordance with the invention, that the voltage source is placed inside the outer casing or electrode and under conditions which are such as to eliminate the causes of leakage referred to above.
In particular, it is ensured that the battery or other source is mounted so as to serve as a support for the central electrode, in particular by being at least partially surrounded by the latter which is made hollow for this purpose. One of the ends or terminals of the battery then serves to secure the assembly to the wall of the outer chamber or electrode, while the other end serves more specifically to support the central electrode and to itself. communicate its potential.
It can be seen that, under these conditions, the first of said ends is at the same potential as the chamber, hence the elimination of the aforementioned leaks.
To fix the ideas, we have illustrated in fig. 2 the principle of the invention, assuming the resistance R maintained on the outside.
The battery 4 is therefore inside the hollow central electrode 2. It seems advantageous for said battery to have the shape of a rod, which is in particular the case if a battery of the so-called type of battery is used. Zamboni.
It will preferably be almost completely surrounded by the electrode 2, which will be at the same potential (for example -I-) as that of the end of the battery deepest in the envelope or electrode 1, while the other end 4 ,,, forming in particular the rigid support of the interior assembly, exits said casing at 3, through a suitable insulating passage.
It can thus be seen that the terminals A and B are, in the absence of current, at the same potential - that of the external electrode 1, of which the output conductor 1a, - is in particular earthed. As, on the other hand, even in the presence of current, the potential difference between <I> A </I> and <I> B </I> remains low, we can say that, in all cases, the insulator 3 will not be subjected to appreciable voltages, hence the absence of leakage currents.
1l will be the same in the case where, as shown in the variant of FIG. 3, the resistor R is placed inside the ionization chamber.
It should be said that the insulating outputs such as 3, which will include sufficiently rigid metal passages, to ensure the good resistance of the central electrode, could advantageously be produced using ceramic outputs similar to those used in the technique of capacitors, such as are available on the market.
We will now describe in some detail and with reference to FIG. 4, an ionization chamber comprising the application of the above-mentioned positions.
The apparatus illustrated in fig. 4 comprises a cylindrical envelope 1 made, for example, of synthetic resin, glass or other insulating material, envelope on the inner surface of which is deposited a conductive layer 5 intended to come into contact with elastic strips 6 of which it will be question below.
The casing 1 is closed at one end by two walls 7 and 8 so as to form with said casing a sealed ionization chamber containing the suitable gas at sufficiently low pressure. The end wall 7 is provided with a central bore intended to receive a ring or conductive element 10 corresponding to the terminal B of FIGS. 2 and 3. As can be seen in the drawing, the contact blades 6 are carried by the wall 7 to which they are fixed by screws at 11. Each blade 6 has a flat middle part 12 through which the screws 11 pass, which middle part is suitable for resting against the wall 7.
The end 13 of each leaf spring 6 touches the conductive ring 10 or a conductive element 9 extending it or integral with it, while the end 14 comes to rest against the conductive wall 5 of the casing 1 It can therefore be seen that the conductive layer 5 constitutes a first electrode connected by the elements 6 to the ring or to the connector 10 which itself forms the terminal B of FIGS. 2 and 3.
The connector or the conductive element 10 has a central opening 15 suitable for coacting with an insulating part 3, preferably made of polystyrene, a part serving as a feed-through for a metal rod 17. This rod 17 carries a thread on which a thread engages. nut 18. Between a washer 19 and the insulating bushing 3 is fixed one end of a curved contact spring 20 which establishes the electrical connection with the input terminal 21 of a preamplifier 22. The terminal 21 is analogous to terminal A in fig. 2 and 3. The metal rod 17 passes through, inside the ionization chamber, a spacer 23 to then support a battery 4 of the type of Zamboni batteries and of a voltage, for example, of 200 volts.
As can be seen from the drawing, the rigid connection rod 17 is connected to the negative terminal 24 of the battery, while the positive terminal 25 is rigidly connected to a connection rod 26, itself connected, by an intermediate screw element 27, at the end part 28 of the second electrode 2, which surrounds the cell 4 and extends, for example, up to the level of the negative terminal 24. An insulating ring 29 is provided to serve distance ring between the open end of the second electrode 2 and the negative terminal of the battery 4.
Thus it can be seen that the second electrode 2 is carried rigidly by the Zamboni battery 4, which in turn is rigidly supported by the conductive rod 17 connected by the contact 20 to the input terminal 21 of the preamplifier 22. It s It follows that the Zamboni cell 4 and the inner electrode 2 constitute a rigid assembly. The conductive rod 17 is, in turn, mechanically fixed and supported by the insulating bushing 3, itself rigidly supported by the conductive element 10, the latter, in turn, being fixed at 9 to the end wall 7 of the casing 1, by any appropriate means ensuring the seal.
It was found that the insulating bushing such as 3 and the metal rods such as 17 were sufficiently strong. But they could be replaced, as indicated above, by ceramic passages.