Einrichtung zur unipolaren Teilchenaufladung Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur unipolaren Aufladung der in einem durch einen Schacht. strömenden Gas suspendierten Teilchen mit Hilfe eines radio aktiven Präparates.
Sie besteht. darin, dass das radioaktive Präparat eine das Mehrfache der Reichweite seiner ionisierenden Strahlen betragende Längserstreekung besitzt und im wesentlichen senkrecht zur Gasströmung im Schacht angeordnet ist und dass zwischen einer mindestens zum Teil durch das radio aktive Präparat gebildeten ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrode, wel- ehe dieser in Richtung der Gasströmung nach geschaltet ist, ein elektrostatisches Feld (Längsfeld) sich erstreckt.
Eine derartige Einrichtung benötigt man beispielsweise bei Elektrofiltern, in denen die aufgeladenen Teilchen anschliessend in einem elektrostatischen Feld aus ihrer ursprüngli chen Bahn abgelenkt und auf einer Abschei- derelektrode niedergeschlagen werden. Das Ziel bei derartigen Einrichtungen ist es, dass möglichst alle den lonisator verlassenden Teilchen - seien es Staubpartikel oder Flüs- sigkeitströpfehen - elektrisch unipolar bis nahezu zur Sättigung aufgeladen sind.
Bisher ist für diesen Zweck in der Technik hauptsächlich die Coronaentladung an Sprüh spitzen oder -drähten ausgenutzt worden. Die sem Verfahren haften jedoch verschiedene Mängel an. In der Coronaentladung wird das Gas chemisch verändert; in der Luft ent- stehen beispielsweise Ozon und Stickoxyd, so dass dieses Verfahren wegen der störenden Beiprodulte in vielen Fällen nur bedingt oder gar nicht anwendbar ist. Weiterhin haben die Ionen. von ihrem Entstehungsort in der Nähe der Sprühelektroden bis zur Gegenelek trode einen langen Weg, auf welchem sich Gasmoleküle an die Ionen anlagern und sie dadurch schwerer beweglich und zum Auf laden der im Gas suspendierten Teilchen un geeigneter machen.
Ausserdem erfordert die Coronaentladung eine sehr hohe Gleichspan nung und verhältnismässig grosse Gleich ströme, was eine Gefährdung für das Bedie nungspersonal darstellt. Schliesslich ist die Gefahr einer Entzündung brennbarer Gase bei Coronaentladungen sehr gross.
Deshalb sind schon verschiedene Versuche unternommen worden, radioaktive Präparate zur Ionenerzeugung heranzuziehen. Hier gibt es eine ganze Reihe von Vorschlägen, nach welchen die Ionen verschiedenen Vorzeichens zur Beladung der Teilchen verwendet wer den, 'so dass eine anschliessende Abscheidung auf beiden Elektroden eines elektrostatischen Feldes erfolgt. Allerdings ist die Wirksamkeit dieser Einrichtungen sehr gering, da ein grosser Teil der Ionen durch Rekombination v erlorengeht und auch bereits aufgeladene Teilchen durch Ionen entgegengesetzten Vor zeichens wieder entladen werden können.
Um zu einer unipolaren Aufladung zit ge langen, hat man eine Ionenanstauung vor- geschlagen, die dadurch bewirkt werden sollte, dass man die im Gas erzeugten Ionen des einen Vorzeichens schnell auf eine verhältnismässig weit von dem radioaktiven Präparat ent fernte Elektrode absaugte und die Ionen des andern Vorzeichens in einem homogenen elek trostatischen Feld gegen die Strömungsrich- tung des Gases wandern liess. Da es sich jedoch bei den angestauten Ionen um alte Ionen handelt, die sieh mit Gasmolekülen beladen haben und schwer beweglich sind, eignen sie sich schlecht für die unipolare Aufladung der Teilchen.
Wenn man eine unipolare Aufladung der Teilchen erreichen will, muss man zunächst ganz klare Vorstellungen über die der Teil chenbeladung zugrunde liegenden physikali schen Vorgänge besitzen. Werden in einem elektrostatischen Feld Ionen erzeugt, so wan dern die Ionen unterschiedlichen Vorzeichens jeweils in Richtung auf eine der beiden Feld elektroden. In der Nähe jeder der Elektroden ergibt sich ein Überschuss der Ionen eines Vorzeichens, und zwischen den Elektroden befindet sich eine Fläche, welche von ebenso vielen positiven wie negativen Ionen durch setzt wird. Nimmt man ein homogenes elektro statisches Feld an, welches vollkommen gleich mässig ionisiert wird, dann liegt diese Fläche genau in der Mitte zwischen den beiden Feld elektroden.
Es kommt nun darauf an, die aufzula denden Teilchen entweder nur dort entlang zuleiten, wo ein Übergchuss an Ionen des ge wünschten Vorzeichens herrscht, oder sie so zu führen, dass sie sich unmittelbar vor dein Verlassendes Feldraumes so lange in einem Bereich von Ionen vorwiegend des gewünsch ten Vorzeichens befinden, dass eine mög licherweise zuvor erfolgte Aufladung der Teilchen im entgegengesetzten Sinn bis zur Sättigung wieder rückgängig gemacht wird und eine Rufladung im gewünschten Sinn bis nahe zur Sättigung erfolgt.
Gänzlich verfehlt wär es beispielsweise, die Trennfläche zwi schen positivem und negativem Raumladungs- bereich in Strömungsrichtung zu stellen, weil dann nicht nur die Partikel eine verschiedene Ladung erhalten, sondern ein Teil von ihnen ungeladen die Einrichtung verlässt. Der Er findung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Strahlungsbereich des die Ionisation b(,- wirkenden radioaktiven Präparates und das überlagerte elektrostatische Feld so auszubil den und einander zuzuordnen,
dass der Be reich mit einem Überschuss an Ionen des ge wünschten Vorzeichens den ganzen Strii- mungsquerschnitt erfüllt und möglichst gross wird bzw. umgekehrt der überwiegend Ionen falschen Vorzeichens aufweisende Bereich möglichst klein wird und dem erstgenannten Bereich in der Gasströmung vorgelagert ist.
Die grundlegende Erkenntnis besteht in diesem Zusammenhang darin, da.ss für diesen Zweck in erster Linie ein radioaktives Prä parat in Frage kommt, bei welchem die Dichte der durch dessen Strahlung bewirkten Ioni sation zum Präparat hin stark zunimmt. Von der Form her gilt dies - wenn man von dem wegen seiner geringen Gesamtstrahlung technisch unbrauchbaren Punkt - oder Ku gelstrahler absieht - vornehmlich von einem Zylinderstrahler . Von der Strahlungsart her sind Beta-Strahlen besonders geeignet, weil die Zahl der von ihnen erzeugten Ionen pro Wegeinheit zum radioaktiven Präparat hin exponentiell zunimmt.
Die Ionen falschen Vorzeichens können am schnellsten beseitigt werden, wenn das radioaktive Präparat selbst wenigstens einen Teil der ersten Elektrode des elektrostatischen Feldes bildet. Mindestens eine weitere Elektrode muss dann noch in Strömungsrichtung des Gases der ersten Elek trode nachgeschaltet sein, damit die Teilchen vor dem Austritt aus dem Feldraum in der gewünschten Weise unipolar aufgeladen wer den können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Hierin zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 einen Längsschnitt. durch einen Sehacht, bei welchem der Strahlung:
sbereieli und das diesem überlagerte elektrostatische Feld Zylinderform haben, Fig.2 einen Querschnitt durch eine Aus führungsform der erfindungsgemässen Ein richtung, Fig. 3 einen Längsschnitt. im wesentlichen gemäss der Linie A-A in Fig.2, Fi-.4 einen Längsschnitt durch ein an deres Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.5 einen Lä.ngssehnitt durch ein wei teres Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.6 eine Form des radioaktiven Prä- parates,
Fig.7 eine weitere Form des radioaktiven Präparates, Fig.8 eine aus mehreren Ringschächten zusammengesetzte Einrichtung, die in axialer Richtung durchströmt wird, Fig.9 eine Einrichtung, bei welcher der Schacht die Form einer archimedischen Spi rale besitzt, und Fig.10 eine Einrichtung, bei welcher Ring schächte in radialer Richtung durchströmt werden.
L m den Erfindungsgedanken näher zu er läutern, ist. in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die physikalischen Vorgänge leicht theoretisch nachprüfbar sind und welches mit geringfügigen Änderungen auch in der Praxis Verwendung finden kann. Das die aufzuladenden Teilchen enthaltende Gas strömt in Pfeilrichtung durch einen aus den isolierten Wänden 1 und ? bestehenden Schacht 3. In der Mitte des Schachtes ist ein radioaktives Präparat in Form eines nach allen Richtungen Strahlen emittierenden Drahtes 4 angeordnet.
Konzentrisch um diesen Draht verläuft ein zylinderförmiges, für das Gas durchlässiges Gitter 5, welches gegenüber dem Draht 4 eine zum Beispiel negative Span nung besitzt. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Reichweite R der ionisierenden Strah len etwa mit dem Radius r" des elektrosta tischen Zylinderfeldes übereinstimmt.
Unter der vereinfachenden Voraussetzung, dass die ionisierenden Strahlen den radio aktiven Draht als geradlinige Strahlen ver lassen und jeder Strahl auf seinem Wege über all die gleiche Anzahl z von Ionenpaaren pro Wegelement erzeugt, ist die Ionisierung, das heisst die Zahl der pro Volumen- und Zeit einheit neu gebildeten Ionenpaare im Ab stand r ( < R) von der Drahtachse
EMI0003.0028
Hierbei ist N die Anzahl der pro Zeit- und Drabtlängseinheit in die Raumwinkeleinheit emittierten ionisierenden Strahlen, R deren Reichweite und O = Man erkennt deutlich,
dass der Zylinderstrahler
EMI0003.0032
eine Ionisations- dichte erzeugt, die nicht nur proportional
EMI0003.0035
sondern wegen der begrenzten Reichweite der radioaktiven Strahlen in stärkerem Masse, nämlich proportional arc cos
EMI0003.0038
abnimmt.
Unter Vernachlässigung
EMI0003.0040
einer lonenrekom- bination berechnet sich daraus die für die Teilchenbeladung massgebende Differenz der Sättigungsstromdichten der vom Draht weg wandernden Ionen und der zum Draht wan dernden Ionen des umgekehrten Vorzeichens zu
EMI0003.0045
wobei e die Ladung der Ionen, @" =
EMI0003.0047
und r" etwa gleich der halben Schachtbreite ist.
Man erkennt aus dieser Gleichung, dass in unmittelbarer bähe des Drahtes die Strom dichte negativ ist, das heisst, der Einfluss der auf den Draht zuströmenden Ionen überwiegt und die Teilchen hier demzufolge umgekehrt aufgeladen werden als ausserhalb eines den Draht konzentrisch umgebenden Zylinders, dessen Radius für r" = R durch r1 =,0,37 R gegeben ist.
Verwendet man ein radioaktives Präparat, welches lediglich Beta-Strahlen aus sendet, beispielsweise also Tritium, mit wel chem eine Zirkonsehicht auf einem Draht beladen sein kann, dann schrumpft der durch den Radius r1 bestimmte Bereich, in welchem die Ionen falschen Vorzeichens überwiegen, noch weiter zusammen.
Da nun die im Gasstrom suspendierten Teilchen nur zu einem kleinen Teil den Zy linder vom Radius r1 durchqueren und auch diese sich in diesem Zylinder nur eine Zeit spanne aufhalten, die relativ klein ist gegen über der Verweilzeit im zylindrischen Ring mit r" <I>= R</I> als Aussen- und r1 als Innenhalb messer, werden praktisch alle den Schacht durchströmenden Teilchen wie im Cot.rell- Rohr unipolar mit Ladungen vom Vorzeichen des Ionisators versehen.
Die Aufladung ist mithin dem Vorzeichen nach die gleiche wie bei der Corona-Entladung, obwohl im ganzen Raum des Zylinders vom Radius R an jeder Stelle positive und negative Ionen in glei cher Anzahl erzeugt werden. Aber gerade weil im ganzen Beladungsraum junge Ionen für die Teilchenaufladung zur Verfügung stehen, werden die Teilchen sehr viel schnel ler aufgeladen als mit den Ionen der Corona- Entladung, die hierfür den ganzen Weg vom Sprühdraht bis zum Teilchen zurücklegen müssen.
Aus diesem Grunde arbeitet die er findungsgemässe Einrichtung auch sehr viel ökonomischer, das heisst mit erheblich ge ringeren Stromdichten, und die suspendier ten Teilchen werden in sehr viel kürzerer Zeit, das heisst bei erheblich grösserer Strömungs geschwindigkeit nahezu bis zur Sättigung aufgeladen.
Selbstverständlich muss die Radioaktivität des Präparates so gross sein, dass die Sätti- gungsstromdiehte in dem Raum ausserhalb des Zylinders vom Radius r-1 ausreicht, um die Ladung, die ein Teilchen innerhalb dieses Zylinders erhalten hat, wieder zu neutrali sieren und das Teilchen mit dem gewünschten Vorzeichen bis zur Sättigung aufzuladen.
Auch in diesem Zusammenhang ist die Ver wendung von Tritium, welches beispielsweise in einer Metallschicht absorbiert sein kann, von grossem Vorteil, da Tritium keine Gamma- Strahlen emittiert und da die Reichweite der emittierten Beta-Strahlen nur 0,8 cm beträgt, so dass auch bei Anwendung grosser Bele- gungsdichten und langer Drähte eine Strali- lungsgefalir nicht gegeben ist.
Unter Reich weite versteht man bekanntlich diejenige Strecke, nach welcher Korpuskularstrahlen (ziun. Beispiel Alpha-Strahlen) im Mittel ihre gesamte Energie verloren haben, bzw. nach welcher Strahlen, die beim Durchgang durch Materie eine exponentielle oder ähnliche In tensitätsabnahme zeigen (zum Beispiel Beta- Strahlen), nur noch
EMI0004.0033
ihrer ursprünglichen Intensität. besitzen.
In Fig. ? und 3 ist. ein Ausführungsbei spiel dargestellt, welches wegen seines ein fachen Aufbaus besonders leicht herzustellen ist. Der Schacht 7 wird von den beiden aus leitfähigem Material bestehenden Wänden 8 und 9 begrenzt. In den<U>W</U>eg des Gases sind die beiden Metallgitter 10 und 11 geschaltet, zwischen denen sieh das radioaktive Präparat 12 befindet.
Zwischen der durch das Prä parat 12 gebildeten ersten Elektrode und der durch die Sehaehtwände 8 und 9 und die Gitter 10 und 11 gebildeten zweiten Elektrode lieg: die Gleiehspannungsquelle 13, so da.ss ein einem Zylinderfeld ähnelndes elektro statisches Gesamtfeld entsteht, dessen Achse von dem radioaktiven Präparat eingenommen ist und welches sich aus Längsfeldern - bei denen die Feldlinien im Mittel etwa in bzw.
gegen die Richtung des strömenden Gases verlaufen - zwischen dem Präparat 12 und dem Gitter 10 bzw. 11 und Querfeldern bei denen die Feldlinien im Mittel etwa in einer senkrecht zur Gasströmung stehenden Richtung verlaufen - zwischen dem Präparat und den Schachtwänden 8 bzw. 9 zusammen setzt. Insbesondere in der näheren Umgebung des Präparates 12' ergeben sich gegenüber der Feldverteilung in Fig. 1 kaum Unter schiede, so dass die dort untersuchten Ver hältnisse auch für das in den Fig.2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel gelten.
Eine weitere Möglichkeit, den Einfluss der Zone mit der Raumladung falschen Vorzei chens zu verringern, besteht darin, konzen trisch um das radioaktive Präparat eine weit maschige Hilfselektrode, hier eine Draht- spirale 14, in einem im Vergleich zur Reich weite der radioaktiven Strahlung recht klei nen Abstand anzuordnen.
Diese Hilfselek trode besitzt das gleiche Potential, wie das Präparat 12 oder ein Potential, das sich höch stens geringfügig im Sinne des Potentialv er la.ufs des elektrostatischen Feldes von dem jenigen des Präparates 12 unterscheidet. Diese I3ilfselektrode saugt die Ionen falschen Vor zeichens sehr rasch auf, lässt aber doch das elektrostatische Feld genügend stark durch greifen, um die innerhalb der Drahtspirale erzeugten Ionen des gewünschten Vorzeichens in den Raum ausserhalb der Spirale zu trans portieren.
In Fig.l ist ein weiteres Ausführungs beispiel der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt. Hier wird der Schacht 16 von den beiden Wänden 17 und 18 begrenzt, die den elektrischen Strom nur sehr schwach leiten. Das die aufzuladenden Teilchen ent haltende Gas durchströmt beim Eintritt in den Sehacht eine Gitterelektrode 19 und beim Austritt aus dem Schacht eine Gitterelektrode 20. Im Schacht ist. das radioaktive Präparat 21, dessen Längserstreckung ein Mehrfaches der Reichweite seiner ionisierenden Strahlen beträgt, senkrecht zur Gasströmung angeord net. Das radioaktive Präparat. wird an seinen Enden gehalten und ist über die Leitung 22 mit der Gleichspannungsquelle 23 verbunden.
In Höhe des als erste Elektrode dienenden Präparates 21 sind die Schachtwände 17 und 18 mit im Vergleich zur Schachtbreite schma len Elektrodenbändern 24 und 2'5 belegt, die als Zusatzelektroden wirken und ein Poten tial gegenüber dem radioaktiven Präparat be sitzen. Ihr Potential wird an einer Zwischen stufe 26 der Gleichspannungsquelle 23 abge griffen, so dass sie einen geringeren Span nungSunterschied gegenüber dem Präparat 21 besitzen als die beiden Gitterelektroden 19 und 20.
Auch in diesem Fall ergibt sich in der Nähe des radioaktiven Präparates ein zylin drisches Feld, für das die gleichen Überle gungen wie bei der Anordnung in Fig. 1 gel ten. Hinzu kommt aber, dass das durch die Gitterelektroden 19 und 2Ö bewirkte Längs feld verhältnismässig weit in Strömungsrich tung auseinandergezogen werden kann, so dass sich eine besonders günstige räumliche Ver teilung der für die Aufladung nützlichen Ionen ergibt Während in den bisherigen Ausführungs beispielen dem Strahlungsfeld ein zylinder ähnliches elektrostatisches Feld überlagert war,
bedient man sich in dem Ausführungs beispiel der Fig. ä eines homogenen elektro statischen Feldes. Der Schacht 27 erstreckt sich zwischen zwei Wänden 28 und 29 aus einem Material, das den elektrischen Strom nur sehr schwach leitet. Das radioaktive Prä parat 3@0 hat die Form eines schmalen, ledig lich nach der Leeseite strahlenden Bandes, welches auf der ersten Gitterelektrode 31 auf gebracht ist. Der Schacht wird an der Aus trittsseite durch eine zweite Gitterelektrode 32 abgeschlossen, welche gegenüber der ersten Gitterelektrode 31 eine Spannung besitzt.
Es lässt sich zeigen, dass sich unmittelbar leewärts des Critters 31 nur eine verhältnis mässig dünne Raiunladungsschicht falschen Vorzeichens befindet. Dies ist dadurch zu erklären, dass nicht alle Ionen auf das radio aktive Band 30 zuwandern, sondern sofort von dem Gitter 31 aufgenommen werden. Lee wärts dieser Raumladungsschicht falschen Vorzeichens ergibt sich ein mindestens zehn fach tieferer Raum, in welchem die Ionen des gewünschten Vorzeichens überwiegen.
Da die Aufenthaltsdauer der Teilchen in diesem Raum demnach mindestens zehnmal länger ist, nehmen auch bei dieser Anord nung praktisch alle Teilchen Ladungen vom Vorzeichen des radioaktiven Bandes an. Beim homogenen elektrischen Feld liegen die Ver hältnisse insofern besonders günstig, als die ses Feld weit über die Reichweite der ioni sierenden Strahlen hinaus erstreckt werden kann und so die Aufenthaltsdauer der Teil chen im Ionenstrom mit Ionen des gewünsch ten Vorzeichens gegenüber der Aufenthalts dauer in der der Gitterelektrode 31 benach barten Raumladung vom umgekehrten Vor zeichen noch weiter verlängert werden kann.
Die Wände 2!8 und 29 können beispiels weise aus Gas oder Kunststoff bestehen, das nötigenfalls auf der innern Oberfläche durch Bedampfung mit einer halbleitenden Schicht schwachleitend gemacht ist. Damit auch in der Nähe der Schachtwände ein homogenes Feld entsteht, muss die Gitterelektrode 31 und die Gegenelektrode 32 in möglichst gutem Kontakt mit den Wänden 28 und 29 stehen, was durch eine Metallisierung oder Graphi- tierung der Berührungsstellen erreicht wer den kann.
Wie auch beim zylinderähnlichen Feld kann man beim homogenen Feld den Einfluss der Zone mit der Raumladung falschen Vor zeichens durch eine Hilfselektrode in Form eines weitmaschigen Gitters 33 verringern. Auch in diesem Fall erhält die Hilfselektrode 33 ein Potential, welches sieh höchstens geringfügig im Sinne des Potentialverlaufs des elektrostatischen Feldes von demjenigen der ersten Elektrode 31 unterscheidet.
Es genügt in jedem Fall, wenn das vor zugsweise in der Mittelebene des Schachtes angeordnete radioaktive Präparat wenigstens auf der Leeseite in einem etwa halbzylinder- förmigen Bereich Ionen erzeugt.
Unter Um ständen kann es jedoch von Vorteil sein, die Einrichtung auf der, Luv- und Leeseite des radioaktiven Präparates symmetrisch auszu bilden, das heisst also, wie es in den Fig.1 bis 4 angenommen ist, das Präparat sowohl leewärts wie luvwärts strahlen und das elek trostatische Längsfeld ebenfalls in beiden Richtungen wirken zu lassen.
In diesem Fall sind nämlich die Teilchen schon im richtigen Sinne aufgeladen, wenn sie in den kleinen Bereich der Raumladung falschen Vorzei chens gelangen, so dass die Teilchen dort erst wieder entladen werden müssten, bevor sie mit dem falschen Vorzeichen aufgeladen werden können, wodurch der Einfluss dieses stören den Raumladungsbereichs noch weiter ver mindert wird.
Das radioaktive Präparat kann die Form eines Drahtes mit beliebigem Querschnitt be sitzen, der nach allen Seiten ionisierende Strahlen emittiert. Ans Herstellungsgründen ist es jedoch einfacher, dem radioaktiven Prä parat die Form eines schmalen Bandes zu geben, welches im wesentlichen nur auf einer Seite mit einer radioaktiven Schicht belegt ist (vgl. das Band 30 in Fig.5).
Gemäss Fig. 6 kann das schmale Band auch in Form einer Sehraube 34 mit der radioaktiven Schiebt nach aussen um einen Draht 35 gewickelt sein. Auf diese Weise kann die Auffangfläche für die Ionen fal schen Vorzeichens und damit die Wirksamkeit der Ionen vom Vorzeichen des radioaktiven Präparates auch beim zylinderförmigen elek trostatischen Feld vergrössert werden.
In Fig. 7 ist. ein in sich verdralltes schma les Band 36 dargestellt, welches die radio aktive Schicht 37 nur auf einer Seite zu tragen braucht. In den Fällen der Fia. (i und 7 erhält das Strahlungsfeld nicht nur einen Gradienten in radialer, sondern auch einen Gradienten in lon;itudinaler R.iehtun-, was ziu einer Verkleinerung des Scheide radius r1 zwischen positiver und negativer Teilchenaufladung führt..
Die radioaktive Schicht muss nicht unbe dingt. zur wirksamen, das heisst Ionen absau genden Oberfläche der ersten Elektrode ge hören, wenn im übrigen eine genügend grosse wirksame Elektrodenoberfläehe vorhanden ist. Es ist. dabei aber zu beachten, dass eine elek trische Verbindung zwischen der Strahlungs quelle und der eigentlichen Elektrode besteht, da sonst eine das elektrostatische Feld be einflussende Ladung auf der radioaktiven Schicht auftritt.
Besondere Beachtung ist. der Halterung des radioaktiven Präparates zu widmen. Wenn diese Halterung in Strömungsrichtung ver läuft, muss sie die Teilchenaufladung un günstig beeinflussen, ähnlich wie es bei der Aufbringung des Präparates auf ein parallel zu den Schachtwänden gehaltenes Blech oder auf die Schachtwände selbst der Fall ist, weil unter diesen Umständen die Trennungs fläche zwischen positiver und negativer Raum ladung in die Strömungsrichtung gestellt ist und daher in einer schmalen Zone der Strö mung die suspendierten Teileben praktisch überhaupt nicht aufgeladen werden.
Es ist deshalb zweckmässig, dass radioaktive Präpa rat - wenn man es nicht, wie in Fig.1 an seinen Enden befestigen kann, oder wenn es nicht möglich ist, die Halterungen in nicht störender Weise auf der Luvseite des Prä parates anzuordnen - durch dünne Drähte zu halten, die wenigstens in Präparatnähe senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases verlaufen.
Um dem die Teilchen enthaltenden Gas strom einen grösseren Durchströmquerschnitt zu bieten, kann man mehrere Einriehtungen gemäss den Fig. 3, 4 oder 5 seitlich aneinander fügen, wobei dann eine Schachtwand gleich zeitig zur Begrenzung zweier aneinander gren zender Schächte dient.
Zweckmässig ist es jedoch, die Schächte nicht mit planparalle len Wänden, sondern mit zylindrisehen Wän den - also mit ringförmigem Querschnitt in einer die Elektrode enthaltenden Ebene auszuführen und dann mehrere Schächte kon zentrisch ineinanderzustecken. Man gelangt dann zu einer in Fig.8 dargestellten Ein richtung, bei welcher die drei Schächte<B>33,</B> 39 und 40 in axialer Richtung vom Gas durch strömt werden. Einige der Schachtwände 41 dienen zur Begrenzung je zweier Schächte. Auch das radioaktive Präparat 42 besitzt jeweils Ringform und ist mit nicht darge stellten Halterungen in gleichem Abstand von zwei benachbarten Schachtwänden ge halten.
Eine andere Möglichkeit. zur Vergrösse rung des Strömungsquerschnittes zeigt. Fig. 9. Hier ist ein Schacht 43 durch Aufwinden einer einzigen Schachtwand 44 in Form einer archimedischen Spirale gebildet. Eine solche Anordnung benötigt auch nur einen einzigen radioaktiven Draht 45 und ist daher unter Umständen in fahr ikatorischer Hinsicht von Vorteil. Die Halterungen für den Draht 46 können hierbei in axialer Richtung auf der Luvseite an den Draht anschliessen.
Es ist auch möglich, einen einzelnen Schacht 46 durch zwei parallel gestellte, ebene Ringscheiben-wände 47 zu bilden. Das radioaktive Präparat erhält hierbei wiederum die Form eines Drahtringes 48, dessen Ebene in der Schachtmitte liegt und dessen Achse mit der Symmetrieachse des Schachtes zu sammenfällt. Das Gas strömt hierbei in ra dialer Richtung entweder nach innen, wie es die Pfeile andeuten, oder nach aussen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schacht in ähnlicher Weise wie der Schacht der Fig. 4 ausgerüstet, das heisst in Höhe des radio aktiven Präparates 48 verlaufen schmale Elektrodenbänder 49 und 50 und der Schacht wird durch eine Gitterelektrode 51 abge schlossen, die in diesem Fall die Form eines Zylinders hat.
Um grössere Strömungsquerschnitte zu er zielen, können mehrere dieser Schächte derart aufeinandergesetzt werden, dass ein ringzylin drischer Körper entsteht, dessen Wandstärke durch die Sehachttiefe und dessen Höhe durch die Zahl der aneinandergefügten Schächte gegeben ist. Aueh hierbei können wieder Schachtwände eingespart werden, da stets zwei aneinandergrenzende Schächte eine ge meinsame Schaehtwand besitzen. In dem Aus führungsbeispiel der Fig.10 sind vier der artige Schächte zu einem ringzylindrischen Körper zusammengesetzt, die einen gemein samen Austritt 5\? besitzen.
Mit diesen Ausführungsbeispielen ist selbst verständlich die Fülle der Anwendungsmög lichkeiten noch nicht erschöpft. Beispielsweise benötigt man zur Errichtung des elektrosta tischen Längsfeldes nicht immer eine nach geschaltete Gitterelektrode. In vielen Fällen genügt ein beliebig geformter Elektroden- körper, der ein entsprechendes Potential ge genüber dem radioaktiven Präparat besitzt. Unter Umständen reicht es beispielsweise aus, die als Elektroden dienenden Schachtwände genügend weit in Strömungsrichtung vorzu ziehen. Mit besonderem Vorteil kann man aber hierfür Teile einer Elektrode eines nach geschalteten Abscheidersystems verwenden.