DE1002955B

DE1002955B - Dickenmessgeraet mit Betastrahlen

Info

Publication number: DE1002955B
Application number: DEL24003A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Berthold
Original assignee: Laboratorium Prof Dr Rudolf Berthold GmbH and Co KG
Current assignee: Laboratorium Prof Dr Rudolf Berthold GmbH and Co KG
Priority date: 1956-02-03
Filing date: 1956-02-03
Publication date: 1957-02-21

Description

Dickenmeßgerät mit Betastrahlen Es ist bekannt, kontinuierliche Dickenmessungen bis zu 0,9 g/cm2 Flächengewicht mit Betastrahlen durchzuführen, die beim Durchtreten durch das Meßgut geschwächt werden und dann auf eine Ionisationskammer wirken. Dabei befindet sich das Meßgut in den meisten Fällen zwischen Präparat und Ionisationskammer (Durchstrahlungsverfahren); doch kann auch eine Anordnung gewählt werden, bei der die Betastrahlen durch das Meßgut hindurch auf eine Unterlage (z. B. auf eine Stahlwalze) auftreffen und von dort in die Ionisationskammer zurückreflektiert werden (Rückstrahlungsverfahren).
In beiden Fällen arbeitet man im Interesse hoher Meßempfindlichkeit mit einer Brückenschaltung, derart, daß der durch die Meßstrahlung erzeugte Ionisationsstrom durch einen Gegenstrom dann kompensiert ist, wenn das Meß-Flächengewicht gleich dem Soll-Flächengewicht ist. Auf diese Weise erreicht man Meßgenauigkeiten von weniger als flO/o des Flächengewichtes.
Die Genauigkeit des Verfahrens wird jedoch durch Druck- und Temperaturänderungen beeinflußt, denn die Empfindlichkeit einer offenen Ionisationskammer und die Absorption der Betastrahlung auf dem Luftweg zwischen Präparat und Kammereintrittsfenster hängen von Druck und Temperatur ab.
Um diese Abhängigkeit wenigstens für die Ionisationskammer auszuschalten, hat man sie luftdicht abgeschlossen, so daß sie immer dasselbe Gasvolumen umschließt und somit auch die gleiche Gesamtempfindlichkeit gegen einfallende Strahlung aufweist.
Eine andere Lösung versucht, die Druck- und Temperatureinflüsse sowohl auf die Ionisationskammer wie auf den Strahlungsweg auszuschalten, dadurch, daß der Gegenstrom (Kompensationsstrom) in einer zweiten Ionisationskammer (Kompensationskammer) gleicher Abmessungen wie die Meßkammer erzeugt wird und daß auf diese Kammer ein gleichartiges Betapräparat aus derselben Entfernung, geschwächt durch das Soll-Flächengewicht, wirkt. Dieser Gedanke liegt beispielsweise dem USA.-Patent 2 586 303 zugrunde. Bei der dort vorgeschlagenen Anordnung sind die beiden Kammern durch eine gemeinsame Wand verbunden, an der die beiden Auffangelektroden montiert sind, die damit eine mechanische und elektrische Einheit bilden. Durch diese Wand sind aber andererseits die Gasräume der beiden Kammern voneinander getrennt, ferner liegen die Eintrittsfenster der beiden Kammern voneinander entfernt auf entgegengesetzter Seite der Anordnung symmetrisch zur gemeinsamen Wand, so daß das Fenster der Meßkammer dem Prüfling zugekehrt, das Fenster der Kompensationskammer aber vom Prüfling abgewandt ist und entfernt von ihm liegt.
Unter der Voraussetzung, daß Meß- und Kompensationskammer unter gleichen Druck- und Temperaturbedingungen arbeiten, arbeitet eine solche Anordnung einwandfrei. In der Praxis jedoch (Nähe beheizter Walzen) kommt es immer wieder vor, daß Temperaturunterschiede zwischen dem Ort der Meß-bzw. der Kompensationskammer auftreten, auch wenn diese nur in geringem Abstand (beispielsweise 20 cm) voneinander angeordnet sind.
In Weiterentwicklung des Gedankens der Kompensation durch einen zweiten Ionisationsstrom wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, Temperatur-und Druckunabhängigkeit dadurch zu erreichen, daß Meß- und Kompensationskammer zusammengezogen werden, derart, daß beide Ionisationskammern eine gemeinsame Auffangelektrode in ein und demselben Gasraum haben und daß die beiden Strahleneintrittsfenster nebeneinander an der dem Prüfgut zugewandten Seite angeordnet sind. Dabei werden Schwankungen der relativen Empfindlichkeit zwischen den beiden Kammern beseitigt, weil ihre Meßräume im gleichen Temperaturfeld in unbehindertem Druck-und Temperaturaustausch stehen.
Um die Unabhängigkeit von Druck- und Temperaturschwankungen auch auf die Strahlungswege zwischen Meßpräparat und Meßkammer einerseits und Kompensationspräparat und Kompensationskammer andererseits auszudehnen, sollten auch diese Wege im gleichen Temperaturfeld liegen und gleich lang sein. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die beiden Fenster nebeneinander in Richtung zum Prüfgut angeordnet sind.
Eine Identität der beiden Strahlungswege ist jedoch nicht möglich, weil ja sonst auch beide Strahlungen durch das Meßgut beeinflußt würden. Dies ist für den Weg der Kompensationsstrahlung unzulässig; jedoch ist erfindungsgemäß erreichbar, daß die Meßwege gleiche Länge haben und praktisch im gleichen Temperaturfeld liegen, wenn man die Kompensationsstrahlung über einen Reflektor in die Kompensationskammer eintreten läßt, wobei der Kompensationsstrahler unmittelbar mit dem gemeinsamen lonisationsgehäuse zusammengebaut ist.
Beim Rückstrahlverfahren ist es darüberhinaus möglich, den Meßstrahler selbst sowohl in Richtung des Meßgutes als auch in Richtung des Reflektors unter der Kompensationskammer abstrahlen zu lassen, d. h. einen einzigen Strahler sowohl für Messung wie für Kompensation zu benutzen.
Der Abgleich zwischen Meß- und Kompensationsstrahlung kann wie in der bisher üblichen Weise durch Einschieben von Vergleichsfolien (Soll-Flächengewicht) zwischen Kompensationsstrahler und Kompensationskammer erfolgen oder durch eine regelbare Abblendvorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform für Dickenmessung nach der Durchstrahlungsmethode unter Benutzung getrennter Meß- und Kompensationsstrahler, Fig. 2 desgleichen nach der Rückstrahlmethode, Fig. 3 desgleichen wie Fig. 2, wobei Meß- und Kompensationsstrahler identisch sind.
In den Fig. 1 bis 3 bedeuten 1 und 2 die spannungführenden Belegungen der Meß- bzw. Kompensationskammer (mit entgegengesetzten Vorzeichen), 3 und 4 die Kammerfenster, 5 die gemeinsame Auffangelektrode, 6 den Meßstrahler, 7 den Kompensations- strahler, 8 den Strahlenreflektor, 9 die regelbare Abblendvorrichtung und 10 das Meßgut.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Flächengewichtsmessung mit Hilfe von Betastrahlen und zwei Ionisationskammern, die gegeneinandergeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ionisationskammern eine gemeinsame Auffangelektrode in ein und demselben Gasraum haben und daß die beiden Strahleneintrittsfenster nebeneinander an der dem Prüfgut zugewandten Seite angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsstrahlung über ein Betastrahlen reflektierendes Material in die Kompensationskammer geleitet wird und daß der Kompensationsstrahler unmittelbar mit dem gemeinsamen Ionisationsgehäuse zusammengebaut ist.
3. Nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstrahler zugleich als Kompensationsstrahler benutzt wird.
4. Nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich zwischen Meß- und Kompensationsstrahlung durch einstellbares Abschirmen der Kompensationsstrahlung erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 586 303; deutsche Patentschrift Nr. 866 730.