DE1039038B

DE1039038B - Device for aerosol charging, for example for electrostatic precipitators

Info

Publication number: DE1039038B
Application number: DEL22888A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Holger Lueder
Original assignee: PHIL HOLGER LUEDER DR
Current assignee: PHIL HOLGER LUEDER DR
Priority date: 1955-09-06
Filing date: 1955-09-08
Publication date: 1958-09-18

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufladung der nicht gasförmigen Teilchen eines Aerosols in einem vom Aerosol durchströmten, mit einem radioaktiven Präparat ausgestatteten Schacht, beispielsweise für Elektrofilter.The invention relates to a device for charging the non-gaseous particles of an aerosol in a shaft through which the aerosol flows and equipped with a radioactive preparation, for example for electrostatic precipitators.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat in Form eines langgestreckten, quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Körpers in der Mitte des Schachtes angeordnet ist, dessen Durchströmquerschnitt von der Strahlung des Präparates erfüllt ist, und daß der stromabwärts gerichtete Anteil des Strahlungsfeldes gleichzeitig von einem elektrischen Feld mit in Strömungsrichtung nicht verschwindender Komponente durchsetzt ist.The invention is characterized in that the radioactive preparation in the form of an elongated, is arranged transversely to the flow direction body in the middle of the shaft, the flow cross-section of the radiation of the preparation is fulfilled, and that the downstream portion of the radiation field at the same time from an electrical Field is interspersed with components that do not vanish in the direction of flow.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung kann mit Vorteil die Anordnung getroffen sein, daß das radioaktive Material als einseitige Schicht auf ein Metallband aufgebracht ist.In an expedient embodiment of the invention, the arrangement can advantageously be made that the radioactive material is applied as a one-sided layer on a metal strip.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn als radioaktive Schicht Tritium verwendet ist, das in einer Metallschicht absorbiert ist.It is particularly advantageous if tritium is used as the radioactive layer, which in a metal layer is absorbed.

Ferner kann mit Vorteil die Anordnung getroffen sein, daß von den als Feld erzeugenden Elektroden mindestens die zweite stromabwärts des radioaktiven Präparates angeordnete Elektrode als Gitter ausgebildet, quer zur Strömung im Schacht angeordnet ist und den größten Teil des Kanalquerschnittes einnimmt. Furthermore, the arrangement can advantageously be made that of the electrodes generating the field at least the second electrode arranged downstream of the radioactive preparation is designed as a grid and is arranged transversely to the flow in the shaft and occupies the largest part of the channel cross-section.

Vorzugsweise kann zur zweckmäßigen Ausbildung der Einrichtung nach der Erfindung von der Anordnung Gebrauch gemacht sein, daß die beiden das stromabwärts des radioaktiven Präparates errichtete Feld erzeugenden Elektroden als Gitter ausgebildet, quer zur Strömung im Schacht angeordnet sind und den größten Teil des Kanalquerschnittes einnehmen, von denen das erste Gitter entlang seiner Mittellinie das radioaktive Präparat trägt.Preferably, for the appropriate design of the device according to the invention of the arrangement Make use of the fact that the two built the one downstream of the radioactive preparation Field-generating electrodes designed as a grid, arranged transversely to the flow in the shaft and occupy most of the cross-section of the duct, of which the first grid is along its center line carries the radioactive preparation.

Weitere Vorteile ergeben sich mit der Einrichtung nach der Erfindung, wenn der Schacht im Bereich des elektrischen Feldes Wände aus einem Material aufweist, das den elektrischen Strom sehr schwach leitet.Further advantages result with the device according to the invention when the shaft in the area of the Electric field has walls made of a material that conducts the electric current very weakly.

Und schließlich ergibt sich eine weitere, vorteilhafte Ausführung der Einrichtung mit der Anordnung, daß in der Nähe des radioaktiven Präparates ein als Hilfselektrode dienendes Gitter angebracht ist, dessen Potential sich im Sinn des Potentialverlaufes nur geringfügig von demjenigen der ersten Elektrode unterscheidet. And finally, there is a further, advantageous embodiment of the device with the arrangement that a grid serving as an auxiliary electrode is attached in the vicinity of the radioactive preparation, the Potential differs only slightly from that of the first electrode in the sense of the potential profile.

Eine derartige Einrichtung benötigt man beispielsweise bei Elektrofiltern, in denen die aufgeladenen Teilchen anschließend in einem elektrostatischen Feld aus ihrer ursprünglichen Bahn abgelenkt und auf einer Abscheiderelektrode niedergeschlagen werden. Das Ziel bei derartigen Einrichtungen ist es, daß Einrichtung zur Aerosol-Aufladung,
beispielsweise für ElektrofilterSuch a device is required, for example, in electrostatic precipitators, in which the charged particles are then deflected from their original path in an electrostatic field and deposited on a separator electrode. The aim of such devices is that devices for aerosol charging,
for example for electrostatic precipitators

Anmelder:Applicant:

Dr. phil. Holger Lueder,
Winterthur (Schweiz)Dr. phil. Holger Lueder,
Winterthur (Switzerland)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Sdiwelm (Westf.), Drosselstr. 31Representative: Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,
Sdiwelm (Westphalia), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. September 1955Claimed priority:
Switzerland from September 6, 1955

Dr. phil. Holger Lueder, Winterthur (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenDr. phil. Holger Lueder, Winterthur (Switzerland),
has been named as the inventor

......

möglichst alle den Ionisator verlassenden Teilchen — seien es Staubpartikeln oder Flüssigkeitströpfchen — elektrisch unipolar bis nahezu zur Sättigung aufgeladen sind.if possible, all particles leaving the ionizer - be it dust particles or liquid droplets - are electrically charged unipolar to almost saturation.

Bisher ist für diesen Zweck in der Technik vielfach die Coronaentladung an Sprühspitzen oder -drähten ausgenutzt worden. Diesem Verfahren haften jedoch verschiedene Mängel an. In der Coronaentladung kann ein Gas beispielsweise chemisch verändert werden.So far, the corona discharge on spray tips or wires has often been used for this purpose in technology been exploited. However, there are various shortcomings in this process. In the corona discharge can a gas can be chemically changed, for example.

Bei Luft entstehen beispielsweise Ozon und Stickoxyd, so daß dieses Verfahren wegen der störenden Beiprodukte in vielen Fällen nur bedingt oder gar nicht anwendbar ist. Weiterhin haben die Ionen von ihrem Entstehungsort in der Nähe der Sprühelektroden bis zur Gegenelektrode einen langen Weg, auf welchem sich Gasmoleküle an die Ionen anlagern und sie dadurch schwerer beweglich und zum Aufladen der im Gas suspendierten Teilchen ungeeignet machen. Außerdem erfordert die Coronaentladung eine sehr hohe Gleichspannung und verhältnismäßig große Gleichströme, was möglicherweise eine Gefährdung für das Bedienungspersonal darstellen kann. Schließlich ist auch die Gefahr einer Entzündung brennbarer Gase bei Coronaentladung sehr groß.In air, for example, ozone and nitrogen oxide arise, so that this process because of the disruptive By-products can only be used to a limited extent or not at all in many cases. Furthermore, the ions of their place of origin in the vicinity of the spray electrodes to the counter electrode a long way which gas molecules attach to the ions, making them more difficult to move and to charge make the particles suspended in the gas unsuitable. In addition, the corona discharge requires a lot high DC voltage and relatively large DC currents, which can be dangerous can represent for the operating personnel. Finally, the risk of ignition is also more flammable Corona discharge gases are very large.

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 TeilchenTherefore, various attempts have already been made to use radioactive preparations for generating ions to use. There is a whole series of suggestions according to which the ions differ Sign for the loading of the particles

S09 638/374S09 638/374

verwendet werden, 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 verlorengeht und auch bereits aufgeladene Teilchen durch Ionen entgegengesetzten Vorzeichens wieder entladen werden können.used so that a subsequent deposition on both electrodes of an electrostatic Field. However, the effectiveness of these facilities is very small as a large part the ions are lost through recombination and also charged particles through ions opposing them Sign can be discharged again.

Um zu einer unipolaren Aufladung zu gelangen, hat man eine Ionenanstauung vorgeschlagen, die dadurch bewirkt werden sollte, daß man die im Gas erzeugten Ionen des einen Vorzeichens schnell auf eine verhältnismäßig weit von dem radioaktiven Präparat entfernte Elektrode absaugte und die Ionen des anderen Vorzeichens in einem homogenen elektrostatischen Feld gegen die Strömungsrichtung des Gases wandern ließ. Da es sich jedoch bei den angestauten Ionen um »alte« Ionen handelt, die sich mit Gasmolekülen beladen haben und schwer beweglich sind, eignen sie sich schlecht für die unipolare Aufladung der Teilchen.In order to arrive at a unipolar charge, an ion accumulation has been proposed, which results in this should be effected that one the ions of one sign generated in the gas quickly to one The electrode that was relatively far away from the radioactive preparation sucked off and the ions of the other Migrate sign in a homogeneous electrostatic field against the direction of flow of the gas let. However, since the accumulated ions are "old" ions that are loaded with gas molecules and are difficult to move, they are poorly suited for the unipolar charging of the particles.

Wenn man eine unipolare Aufladung der Teilchen erreichen will, muß man zunächst ganz klare Vorstellungen über die der Teilchenbeladung zugrunde liegenden physikalischen Vorgänge besitzen. Werden in einem elektrostatischen Feld Ionen erzeugt, so wandern die Ionen unterschiedlichen Vorzeichens jeweils in Richtung auf eine der beiden Feldelektroden. 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 durchsetzt wird. Nimmt man ein homogenes elektrostatisches Feld an, welches vollkommen gleichmäßig ionisiert wird, dann liegt diese Fläche genau in der Mitte zwischen den beiden Feldelektroden.If one wants to achieve a unipolar charge of the particles, one must first have very clear ideas possess the physical processes on which the particle loading is based. Will be in Generates ions in an electrostatic field, the ions migrate with different signs in the direction of one of the two field electrodes. There is excess near each of the electrodes of ions of a sign, and between the electrodes there is an area which is of as many positive as negative ions are permeated. Take a homogeneous electrostatic Field, which is completely evenly ionized, then this area is exactly in the Middle between the two field electrodes.

Es kommt nun darauf an, die aufzuladenden Teilchen entweder nur dort entlangzuleiten, wo ein Überschuß an Ionen des gewünschten Vorzeichens herrscht, oder sie so zu führen, daß sie sich unmittelbar vor dem Verlassen des Feldraumes so lange in einem Bereich von Ionen vorwiegend des gewünschten Vorzeichens befinden, daß eine möglicherweise zuvor erfolgte Aufladung der Teilchen im entgegengesetzten Sinn bis zur Sättigung wieder rückgängig gemacht wird und eine Aufladung im gewünschten Sinn bis nahe zur Sättigung erfolgt. Gänzlich verfehlt wäre es beispielsweise, die Trennfläche zwischen positivem und negativem Raumladungsbereich in Strömungsrichtung zu stellen, weil dann nicht nur die Partikeln eine verschiedene Ladung erhalten, sondern ein Teil von ihnen ungeladen die Einrichtung verläßt. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Strahlungsbereich des die Ionisation bewirkenden radioaktiven Präparates und das überlagerte elektrostatische Feld so auszubilden und einander zuzuordnen, daß der Bereich mit einem Überschuß an Ionen des gewünschten Vorzeichens den ganzen Strömungsquerschnitt 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.It is now a matter of either guiding the particles to be charged only along where there is an excess of ions of the desired sign prevails, or to lead them in such a way that they are immediately in front of each other leaving the field space so long in a range of ions predominantly of the desired sign find that a possible previous charge of the particles in the opposite Sense until saturation is reversed and a charge in the desired sense until occurs close to saturation. It would be completely wrong, for example, to create a dividing surface between positive and negative space charge area in the direction of flow, because then not only the particles received a different charge, but some of them leave the facility uncharged. The invention is therefore based on the task of determining the radiation range of the ionization effect to train and assign the radioactive preparation and the superimposed electrostatic field to one another, that the area with an excess of ions of the desired sign fills the entire flow cross-section and becomes as large as possible, or vice versa the region having predominantly ions of the wrong sign becomes as small as possible and the the first-mentioned area is upstream in the gas flow.

Die grundlegende Erkenntnis besteht in diesem Zusammenhang darin, daß für diesen Zweck in erster Linie ein radioaktives Präparat in Frage kommt, bei welchem die Dichte der durch dessen Strahlung bewirkten Ionisation zum Präparat hin stark zunimmt. Von der Form her gilt dies — wenn man von dem wegen seiner geringen Gesamtstrahlung technisch unbrauchbaren »Punkt-« oder »Kugelstrahler« absieht — vornehmlich von einem »Zylinderstrahler«.The basic knowledge in this context is that for this purpose in the first place A radioactive preparation comes into question, in which the density of the caused by its radiation Ionization towards the preparation increases sharply. In terms of form, this is true - if one of the due to its low total radiation, refrains from technically useless "point" or "spherical emitters" - primarily from a »cylinder emitter«.

Von der Strahlungsart her sind Betastrahlen 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 Elektrode nachgeschaltet sein, damit die Teilchen vor dem Austritt aus dem Feldraum in der gewünschten Weise unipolar aufgeladen werden können.In terms of the type of radiation, beta rays are particularly suitable because the number of them generated Ions per unit of travel to the radioactive preparation increases exponentially. The ions of the wrong sign can be eliminated most quickly if the radioactive preparation itself is at least part of the forms the first electrode of the electrostatic field. At least one more electrode must then be in The direction of flow of the gas must be connected downstream of the first electrode, so that the particles before the exit can be charged unipolarly from the field space in the desired manner.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung weiter beschrieben und in ihrer Wirkungsweise näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is further described in connection with the drawing and in their mode of action explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schacht, bei welchem der Strahlungsbereich und das diesem überlagerte elektrostatische Feld Zylinderform haben,1 shows a longitudinal section through a shaft in which the radiation area and the area superimposed on it electrostatic field have cylindrical shape,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, 2 shows a cross section through an embodiment of the device according to the invention,

Fig. 3 einen Längsschnitt im wesentlichen gemäß der Linie A-A in Fig. 2,3 shows a longitudinal section essentially along the line AA in FIG. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,4 shows a longitudinal section through another embodiment of the invention,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,5 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment of the invention,

Fig. 6 eine Form des radioaktiven Präparates.Fig. 6 shows a form of the radioactive preparation.

Fig. 7 eine weitere Form des radioaktiven Präparates, 7 shows a further form of the radioactive preparation,

Fig. 8 eine aus mehreren Ringschächten zusammengesetzte Einrichtung, die in axialer Richtung durchströmt wird,8 shows a device composed of a plurality of ring shafts, which flows through in the axial direction will,

Fig. 9 eine Einrichtung, bei welcher der Schacht die Form einer archimedischen Spirale besitzt, und9 shows a device in which the shaft has the shape of an Archimedean spiral, and

Fig. 10 eine Einrichtung, bei welcher Ringschächte in radialer Richtung durchströmt werden.10 shows a device in which ring shafts are flowed through in the radial direction.

Um den Erfindungsgedanken näher zu erläutern, 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 2 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 z. B. negative Spannung besitzt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Reichweite R der ionisierenden Strahlen etwa mit dem Radius r₀ des elektrostatischen Zylinderfeldes übereinstimmt.In order to explain the concept of the invention in more detail, FIG. 1 shows an exemplary embodiment in which the physical processes can easily be theoretically checked and which can also be used in practice with minor changes. The gas containing the particles to be charged flows in the direction of the arrow through a shaft 3 consisting of the insulated walls 1 and 2. A radioactive preparation in the form of a wire 4 which emits rays in all directions is arranged in the center of the shaft. Concentrically around this wire runs a cylindrical, for the gas permeable grid 5, which opposite the wire 4 a z. B. has negative voltage. The arrangement is made so that the range R of the ionizing radiation corresponds approximately to the radius r _{0 of} the electrostatic cylinder field.

Unter der vereinfachenden Voraussetzung, daß die ionisierenden Strahlen den radioaktiven Draht als geradlinige Strahlen verlassen und jeder Strahl auf seinem Weg überall die gleiche Anzahl von Ionenpaaren pro Wegelement erzeugt, ist die Ionisierung, d. h. die Zahl der pro Volum- und Zeiteinheit neu gebildeten Ionenpaaren im Abstand r (^ R) von der DrahtachseUnder the simplifying assumption that the ionizing rays leave the radioactive wire as straight rays and each ray generates the same number of ion pairs per path element on its way everywhere, the ionization, i.e. the number of newly formed ion pairs per unit of volume and time, is at a distance r (^ R) from the wire axis

τ λγ 1 r Nz ί τ λγ 1 r Nz ί

I = Nz — arc cos —■ = -^- — arc cos ρ. r RRg I = Nz - arc cos - ■ = - ^ - - arc cos ρ. r RRg

Hierbei ist N die Anzahl der pro Zeit- und Drahtlängeneinheit in die Raumwinkeleinheit emittierten ionisierenden Strahlen, R deren Reichweite undHere, N is the number of ionizing rays emitted into the solid angle unit per unit of time and wire length, R is their range and

ρ = -5-. Man erkennt deutlich, daß der Zylinderstrah- ρ = -5-. It can be clearly seen that the cylinder jet

XCXC

ler eine Ionisationsdichte erzeugt, die nicht nur proportional —, sondern wegen der begrenzten Reichweite der radioaktiven Strahlen in stärkerem Maß,ler creates an ionization density that is not just proportional - but to a greater extent because of the limited range of the radioactive rays,

abnimmt.decreases.

1 r 1 r

nämlich proportional — arc cos -—namely proportional - arc cos -—

eNz \\πeNz \\ π

wobei e die Ladung der Ionen, ρ₀ = -~ und r₀ etwawhere e is the charge of the ions, ρ ₀ = - ~ and r ₀ approximately

gleich der halben Schachtbreite ist.is equal to half the shaft width.

Man erkennt aus dieser Gleichung, daß in unmittelbarer Nähe des Drahtes die Stromdichte negativ ist, d. h. 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 r₀ = R durch T₁ = 0,37 R gegeben ist. Verwendet man ein radioaktives Präparat, welches lediglich Betastrahlen aussendet, beispielsweise also Tritium, mit welchem eineZirkonschicht auf einem Draht beladen sein kann, dann schrumpft der durch den Radius T₁ bestimmte Bereich, in welchem die Ionen falschen Vorzeichens überwiegen, noch weiter zusammen. It can be seen from this equation that the current density is negative in the immediate vicinity of the wire, that is, the influence of the ions flowing towards the wire predominates and the particles are consequently charged in reverse order than outside a cylinder concentrically surrounding the wire, the radius of which is r ₀ = R is given by T ₁ = 0.37 R. If a radioactive preparation is used which only emits beta rays, for example tritium, with which a zirconium layer on a wire can be loaded, then the area determined by the radius T ₁ , in which the ions of the wrong sign predominate, shrinks even further.

Da nun die im Gasstrom suspendierten Teilchen nur zu einem kleinen Teil den Zylinder vom Radius r_x durchqueren und auch diese sich in diesem Zylinder nur eine Zeitspanne aufhalten, die relativ klein ist gegenüber der Verweilzeit im zylindrischen Ring mit r₀ = R als Außen- und r_x als Innenhalbmesser, werden praktisch alle den Schacht durchströmenden Teilchen wie im Cotrell-Rohr unipolar mit Ladungen vom Vorzeichen des Ionisators versehen. Die Aufladung ist mithin dem Vorzeichen nach die gleiche wie bei der Coronaentladung, obwohl im ganzen Raum des Zylinders vom Radius R an jeder Stelle positive und negative Ionen in gleicher Anzahl erzeugt werden. Aber gerade weil im ganzen Beladungsraum »junge« Ionen für die Teilchenaufladung zur Verfügung stehen, werden die Teilchen sehr viel schneller aufgeladen als mit den Ionen der Coronaentladung, die hierfür den ganzen Weg vom Sprühdraht bis zum Teilchen zurücklegen müssen. Aus diesem Grund arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung auch sehr viel ökonomischer, d. h. mit erheblich geringeren Stromdichten, und die suspendierten Teilchen werden in sehr viel kürzerer Zeit, d. h. bei erheblich größerer Strömungsgeschwindigkeit nahezu bis zur Sättigung aufgeladen.Since only a small part of the particles suspended in the gas flow cross the cylinder of radius r _x and these also only stay in this cylinder for a period of time that is relatively short compared to the dwell time in the cylindrical ring with r ₀ = R as the outer and r _x as the inside radius, practically all particles flowing through the shaft are provided with unipolar charges with the sign of the ionizer, as in the Cotrell tube. The sign of the charge is therefore the same as that of the corona discharge, although the same number of positive and negative ions are generated at every point in the entire space of the cylinder of radius R. But precisely because "young" ions are available in the entire loading area for particle charging, the particles are charged much faster than with the ions of the corona discharge, which have to travel all the way from the spray wire to the particle. For this reason, the device according to the invention also works much more economically, ie with considerably lower current densities, and the suspended particles are charged almost to saturation in a much shorter time, ie at a considerably higher flow rate.

Selbstverständlich muß die Radioaktivität des Präparates so groß sein, daß die Sättigungsstromdichte in dem Raum außerhalb des Zylinders vom Radius T₁ ausreicht, um die Ladung, die ein Teilchen innerhalb dieses Zylinders erhalten hat, wieder zu neutralisieren und das Teilchen mit dem gewünschten Vorzeichen bis zur Sättigung aufzuladen. Auch in diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Tritium, welches beispielsweise in einer Metallschicht absorbiert sein kann, von großem Vorteil, da Tritium keine Gammastrahlen emittiert und da die Reichweite der emittierten Betastrahlen nur 0,8 cm beträgt, so daß auch bei Anwendung großer Belegungsdichten und langer Drähte eine Strahlungsgefahr nicht gegeben ist. Unter Reichweite versteht man bekanntlich diejenige Strecke, nach welcher Korpuskularstrahlen (z. B. Alphastrahlen) im Mittel ihre gesamte Energie Unter Vernachlässigung einer Ionenrekombination berechnet sich daraus die für die Teilchenbeladung maßgebende Differenz der Sättigungsstromdichten der vom Draht wegwandernden Ionen und der zum Draht wandernden Ionen des umgekehrten Vorzeichens zuOf course, the radioactivity of the preparation must be so great that the saturation current density in the space outside the cylinder of radius T _{1 is} sufficient to neutralize the charge that a particle has received inside this cylinder and to neutralize the particle with the desired sign up to Charge saturation. In this context, too, the use of tritium, which can be absorbed in a metal layer, for example, is of great advantage, since tritium does not emit gamma rays and since the range of the emitted beta rays is only 0.8 cm, so that even when using large occupancy densities and long wires there is no risk of radiation. As is well known, range is understood as the distance after which corpuscular rays (e.g. alpha rays) on average their total energy opposite sign to

1-,I ₊ -¹-M1-, I ₊ - ¹ -M

12 ^ΰ 40 ^ΰ 12 ^ΰ 40 ^ΰ

verloren haben bzw. nach welcher Strahlen, die beim Durchgang durch Materie eine exponentiell oder ähnliche Intensitätsabnahme zeigen (z. B. Betastrahlen), nur noch — ihrer ursprünglichen Intensität besitzen. have lost or according to which rays, which when passing through matter an exponential or show a similar decrease in intensity (e.g. beta rays), only - have their original intensity.

In Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches wegen seines einfachen Aufbaues besonders leicht herzustellen ist. Der Schacht 7 wird von den beiden aus leitfähigem Material bestehenden Wänden 8 und 9 begrenzt. In den Weg des Gases sind die beiden Metallgitter 10 und 11 geschaltet, zwischen denen sich das radioaktive Präparat 12 befindet. Zwischen der durch das Präparat 12 gebildeten ersten Elektrode und der durch die Schachtwände 8 und 9 und die Gitter 10 und 11 gebildeten zweiten Elektrode liegt die Gleichspannungsquelle 13, so daß ein einem Zylinderfeld ähnelndes elektrostatisches 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 und 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 zusammensetzt. Insbesondere in der näheren Umgebung des Präparates 12 ergeben sich gegenüber der Feldverteilung in Fig. 1 kaum Unterschiede, so· daß die dort untersuchten Verhältnisse auch für das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel gelten.In Fig. 2 and 3, an embodiment is shown, which because of its simple structure is particularly easy to manufacture. The shaft 7 is made of conductive material by the two Walls 8 and 9 limited. In the path of the gas, the two metal grids 10 and 11 are connected, between which the radioactive preparation 12 is located. Between the first formed by the preparation 12 Electrode and the second electrode formed by the shaft walls 8 and 9 and the grids 10 and 11 is the DC voltage source 13, so that an overall electrostatic field resembling a cylinder field arises whose axis is occupied by the radioactive preparation and which is made up of longitudinal fields - in which the field lines run roughly in or against the direction of the flowing gas on average - between the preparation 12 and the grid 10 and 11 and transverse fields - in which the field lines in the middle run approximately in a direction perpendicular to the gas flow - between the preparation and the shaft walls 8 and 9 respectively. In particular in the immediate vicinity of the preparation 12 there are hardly any differences compared to the field distribution in FIG. 1, so that the conditions examined there also apply to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3.

Eine weitere Möglichkeit, den Einfluß der Zone mit der Raumladung falschen Vorzeichens zu verringern, besteht darin, konzentrisch um das radioaktive Präparat eine weitmaschige Hilfselektrode, hier eine Drahtspirale 14, in einem im Vergleich zur Reichweite der radioaktiven Strahlung recht kleinen Abstand anzuordnen. Diese Hilfselektrode besitzt das gleiche Potential wie das Präparat 12 oder ein Potential, das sich höchstens geringfügig im Sinn des Potentialverlaufes des elektrostatischen Feldes von demjenigen des Präparates 12 unterscheidet. Diese Hilfselektrode saugt die Ionen falschen Vorzeichens sehr rasch auf, läßt aber doch das elektrostatische Feld genügend stark durchgreifen, um die innerhalb der Drahtspirale erzeugten Ionen des gewünschten Vorzeichens in den Raum außerhalb der Spirale zu transportieren. Another way to reduce the influence of the zone with the wrong sign space charge, consists of placing a wide-meshed auxiliary electrode concentrically around the radioactive preparation, here one Wire spiral 14, at a very small distance compared to the range of the radioactive radiation to arrange. This auxiliary electrode has the same potential as preparation 12 or a potential that differs at most slightly in the sense of the potential curve of the electrostatic field from the one of the preparation 12 differs. This auxiliary electrode sucks the ions of the wrong sign very much quickly, but allows the electrostatic field to penetrate sufficiently strong to cause the inside of the Wire spiral generated ions of the desired sign to be transported into the space outside the spiral.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel 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 enthaltende Gas durchströmt beim Eintritt in den Schacht 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 ionisierendenIn Fig. 4, a further embodiment of the device according to the invention is shown. Here will the shaft 16 bounded by the two walls 17 and 18, the electric current is very weak conduct. The gas containing the particles to be charged flows through a when it enters the shaft Grid electrode 19 and a grid electrode 20 when it emerges from the shaft. The radioactive one is in the shaft Preparation 21, the length of which is several times the range of its ionizing

Strahlen beträgt, senkrecht zur Gasströmung angeordnet. 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 schmalen Elektrobändern 24 und 25 belegt, die als Zusatzelektroden wirken und ein Potential gegenüber dem radioaktiven Präparat besitzen. Ihr Potential wird an einer Zwischenstufe 26 der Gleichspannungsquelle 23 abgegriffen, so daß sie einen geringeren Spannungsunterschied gegenüber dem Präparat 21 besitzen als die beiden Gitterelektroden 19 und 20.Rays, arranged perpendicular to the gas flow. The radioactive preparation is at its ends and is connected to the DC voltage source 23 via the line 22. Equal to the first Electrode serving preparation 21 are the shaft walls 17 and 18 with in comparison to the shaft width narrow electrical strips 24 and 25 occupied, which act as additional electrodes and a potential opposite own the radioactive preparation. Its potential is at an intermediate stage 26 of the DC voltage source 23 tapped so that they have a smaller voltage difference compared to the preparation 21 than the two grid electrodes 19 and 20.

Auch in diesem Fall ergibt sich in der Nähe des radioaktiven Präparates ein zylindrisches Feld, für *5 das die gleichen Überlegungen wie bei der Anordnung in Fig. 1 gelten. Hinzu kommt aber, daß das durch die Gitterelektroden 19 und 20 bewirkte LängsfeM verhältnismäßig weit in Strömungsrichtung auseinander gezogen werden kann, so daß sich eine besonders günstige räumliche Verteilung der für die Aufladung nützlichen Ionen ergibt.In this case, too, there is a cylindrical field in the vicinity of the radioactive preparation, for * 5 the same considerations as in the arrangement in FIG. 1 apply. In addition, however, that through the grid electrodes 19 and 20 caused longitudinal feet relatively far apart in the direction of flow can be drawn, so that there is a particularly favorable spatial distribution for charging useful ions.

Während in den bisherigen Ausführungsbeispielen dem Strahlungsfeld ein zylinderähnliches elektrostatisches Feld überlagert war, bedient man sich in dem ^a5 Ausführungsbeispiel der Fig. 5 eines homogenen elektrostatischen 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 Präparat 30 hat die Form eines schmalen, lediglich nach der Leeseite strahlenden Bandes, welches auf der ersten Gitterelektrode 31 aufgebracht ist. Der Schacht wird an der Austrittsseite durch eine zweite Gitterelektrode 32 abgeschlossen, weiche gegenüber der ersten Gitterelektrode 31 eine Spannung besitzt.While a cylinder-like electrostatic field was superimposed on the radiation field in the previous exemplary embodiments, ^{a homogeneous electrostatic field is used in the a} 5 exemplary embodiment in FIG. 5. The shaft 27 extends between two walls 28 and 29 made of a material that conducts the electric current only very weakly. The radioactive preparation 30 is in the form of a narrow band that radiates only towards the lee side and is applied to the first grid electrode 31. The shaft is closed on the exit side by a second grid electrode 32, which has a voltage compared to the first grid electrode 31.

Es läßt sich zeigen, daß sich unmittelbar leewärts des Gitters 31 nur eine verhältnismäßig dünne Raumladungsschicht falschen Vorzeichens befindet. Dies ist dadurch zu erklären, daß nicht alle Ionen auf das radioaktive Band 30 zuwandern, sondern sofort von dem Gitter 31 aufgenommen werden. Leewärts dieser Raumladungsschicht falschen Vorzeichens ergibt sich ein mindestens zehnfach tieferer Raum, in welchem die Ionen des gewünschten Vorzeichens überwiegen. ⁴^ Da die Aufenthaltsdauer der Teilchen in diesem Raum demnach mindestens zehnmal länger ist, nehmen auch bei dieser Anordnung praktisch alle Teilchen Ladungen vom Vorzeichen des radioaktiven Bandes an. Beim homogenen elektrischen Feld liegen die Verhältnisse insofern besonders günstig, als dieses Feld weit über die. Reichweite der ionisierenden Strahlen hinaus erstreckt werden kann und so die Aufenthaltsdauer der Teilchen im Ionenstrom mit Ionen des gewünschten Vorzeichens gegenüber der Aufenthaltsdauer in der der Gitterelektrode 31 benachbarten Raumladung vom umgekehrten Vorzeichen noch weiter verlängert werden kann.It can be shown that there is only a relatively thin space charge layer with the wrong sign immediately leeward of the grating 31. This can be explained by the fact that not all ions migrate towards the radioactive band 30, but are immediately taken up by the grid 31. Leeward this space charge layer with the wrong sign results in a space at least ten times deeper in which the ions of the desired sign predominate. ⁴ ^ Since the length of time the particles stay in this space is at least ten times longer, practically all particles also take on charges with the sign of the radioactive band in this arrangement. In the case of a homogeneous electric field, the conditions are particularly favorable insofar as this field is far above the. The range of the ionizing radiation can be extended and so the duration of the particles in the ion stream with ions of the desired sign can be extended even further compared to the duration of the space charge adjacent to the grid electrode 31 of the opposite sign.

Die \Vände 28 und 29 können beispielsweise aus Glas oder Kunststoff bestehen, das nötigenfalls auf der inneren 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 Graphitierung der Berührungsstellen erreicht werden kann. The \ Vands 28 and 29 can for example consist of glass or plastic, if necessary the inner surface is made weakly conductive by vapor deposition with a semiconducting layer. In order to the grid electrode 31 and the counter electrode 32 are in the best possible contact with the walls 28 and 29, which is achieved by a Metallization or graphitization of the contact points can be achieved.

Wie auch beim zylinderähnlichen Feld kann man beim homogenen Feld den Einfluß der Zone mit der Raumladung falschen Vorzeichens durch eine Hilfselektrode in Form eines weitmaschigen Gitters 33 verringern. Auch in diesem Fall erhält die Hilfselektrode 33 ein Potential, welches sich höchstens geringfügig im Sinn des Potentialverlaufes des elektrostatischen Feldes von demjenigen der ersten Elektrode 31 unterscheidet.As with the cylinder-like field, the influence of the zone can be determined with the homogeneous field Space charge with the wrong sign due to an auxiliary electrode in the form of a wide-meshed grid 33 to decrease. In this case too, the auxiliary electrode 33 receives a potential which is at most slightly different in the sense of the potential profile of the electrostatic field from that of the first electrode 31 differs.

Es genügt in jedem Fall, wenn das vorzugsweise in der Mittelebene des Schachtes angeordnete radioaktive Präparat wenigstens auf die Leeseite in einem etwa halbzylinderförmigen Bereich Ionen erzeugt. Unter Umständen kann es jedoch von Vorteil sein, die Einrichtung auf der Luv- und Leeseite des radioaktiven Präparates symmetrisch auszubilden, d. h. also, wie es in den Fig. 1 bis 4 angenommen ist, das Präparat sowohl leewärts wie luvwärts strahlen und das elektrostatische Längsfeld ebenfalls in beiden Richtungen wirken zu lassen. In diesem Fall sind nämlich die Teilchen schon im richtigen Sinn aufgeladen, wenn sie in den kleinen Bereich der Raumladung falschen Vorzeichens gelangen, so daß die Teilchen dort erst wieder entladen werden müßten, bevor sie mit dem falschen Vorzeichen aufgeladen werden können, wodurch der Einfluß dieses störenden Raumladungsbereiches noch weiter vermindert wird. It is sufficient in any case if the radioactive is preferably arranged in the center plane of the shaft Preparation generates ions at least on the leeward side in an approximately semi-cylindrical area. Under In some circumstances, however, it may be advantageous to place the facility on the windward and leeward sides of the radioactive To make the preparation symmetrical, d. H. thus, as it is assumed in FIGS. 1 to 4, the preparation Radiate both leeward and upwind and the electrostatic longitudinal field also in both directions let it work. In this case, the particles are already charged in the correct sense, if they get into the small area of the space charge with the wrong sign, so that the particles only there would have to be discharged again before they can be charged with the wrong sign, whereby the influence of this disruptive space charge area is further reduced.

Das radioaktive Präparat kann die Form eines Drahtes mit beliebigem Querschnitt besitzen, der nach allen Seiten ionisierende Strahlen emittiert. Aus Herstellungsgründen ist es jedoch einfacher, dem radioaktiven Präparat 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).The radioactive preparation can be in the form of a wire with any cross-section that follows emits ionizing rays on all sides. For manufacturing reasons, however, it is easier to use the radioactive Preparation to give the shape of a narrow band, which is essentially only on one side is covered with a radioactive layer (see. The tape 30 in Fig. 5).

Gemäß Fig. 6 kann das schmale Band auch in Form einer Spirale 34 mit der radioaktiven Schicht nach außen um einen Draht 35 gewickelt sein. Auf diese Weise kann die Auffangfläche für die Ionen falschen Vorzeichens und damit die Wirksamkeit der Ionen vom Vorzeichen des radioaktiven Präparates auch beim zylinderförmigen elektrostatischen Feld vergrößert werden.According to FIG. 6, the narrow band can also follow in the form of a spiral 34 with the radioactive layer be wound around a wire 35 on the outside. In this way, the collecting surface for the ions can be wrong Sign and thus the effectiveness of the ions from the sign of the radioactive preparation as well can be increased in the case of the cylindrical electrostatic field.

In Fig. 7 ist ein in sich verdralltes schmales Band 36 dargestellt, welches die radioaktive Schicht 37 nur auf einer Seite zu tragen braucht. In den Fällen der Fig. 6 und~7 erhält das Strahlungsfeld nicht nur einen Gradienten in radialer, sondern auch einen Gradienten in longitudinaler Richtung, was zu einer Verkleinerung des Scheideradius r_x zwischen positiver und negativer Teilchenaufladung führt.In Fig. 7 a twisted narrow band 36 is shown, which the radioactive layer 37 only needs to carry on one side. In the cases of FIGS. 6 and 7, the radiation field receives not only a gradient in the radial direction, but also a gradient in the longitudinal direction, which leads to a reduction in the separation radius r _x between positive and negative particle charge.

Die radioaktive Schicht muß nicht unbedingt zur wirksamen, d. h. Ionen absaugenden Oberfläche der ersten Elektrode gehören, wenn im übrigen eine genügend große wirksame Elektrodenoberfläche vorhanden ist. Es ist aber dabei zu berücksichtigen, daß bei fehlender elektrischer Verbindung zwischen der Strahlungsquelle und der eigentlichen Elektrode eine das elektrostatische Feld beeinflussende Ladung auf der radioaktiven Schicht auftritt.The radioactive layer does not necessarily have to be effective, i.e. H. Ion-absorbing surface of the belong to the first electrode if, moreover, a sufficiently large effective electrode surface is available is. However, it must be taken into account that if there is no electrical connection between the radiation source and the actual electrode a charge influencing the electrostatic field on the radioactive layer occurs.

Besondere Beachtung ist der Halterung des radioaktiven Präparates zu widmen. Wenn diese Halterung in Strömungsrichtung verläuft, muß sie die Teilchenaufladung ungünstig 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 Trennungsfläche zwischen positiver und negativer Raumladung in die Strömungsrichtung gestellt ist und daher in einer schmalen Zone der Strömung die suspendierten Teilchen praktisch überhaupt nicht aufgeladen werden. Es ist deshalb zweckmäßig,Special attention is to be paid to the mounting of the radioactive preparation. If this bracket runs in the direction of flow, it must have an unfavorable effect on the particle charge, similar to that in the application of the preparation on a plate held parallel to the shaft walls or on the Well walls themselves is the case, because under these circumstances the interface between positive and negative space charge is placed in the direction of flow and therefore in a narrow zone of the flow the suspended particles are practically not charged at all. It is therefore advisable to

das radioaktive Präparat — 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 Präparates anzuordnen — durch dünne Drähte zu halten, die wenigstens in Präparatnähe senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases verlaufen.the radioactive preparation - if it cannot be attached at its ends as in Fig. 1 or if it is not possible to arrange the brackets in a non-disruptive way on the windward side of the specimen - to be held by thin wires, at least in the vicinity of the preparation perpendicular to the direction of flow of the gas.

Um dem die Teilchen enthaltenden Gasstrom einen größeren Durchströmquerschnitt zu bieten, kann man mehrere Einrichtungen gemäß den Fig. 3, 4 oder 5 seitlich aneinanderfügen, wobei dann eine Schachtwand gleichzeitig zur Begrenzung zweier aneinandergrenzender Schächte dient. Zweckmäßig ist es jedoch, die Schächte nicht mit planparallelen Wänden, sondern mit zylindrischen Wänden — also mit ringförmigem Querschnitt in einer die Elektrode enthaltenden Ebene — auszuführen und dann mehrere Schächte konzentrisch ineinander zu stecken. Man gelangt dann zu einer in Fig. 8 dargestellten Einrichtung, bei welcher die drei Schächte 38, 39 und 40 in axialer Rieh- ao tung vom Gas durchströmt werden. Einige der Schachtwände 41 dienen zur Begrenzung je zweier Schächte. Auch das radioaktive Präparat 42 besitzt jeweils Ringform und ist mit nicht dargestellten Halterungen in gleichem Abstand von zwei benachbarten Schacht wänden gehalten.In order to offer the gas stream containing the particles a larger flow cross-section, one can join several devices according to FIGS. 3, 4 or 5 laterally, in which case a shaft wall serves at the same time to limit two adjacent shafts. However, it is useful the shafts not with plane-parallel walls, but with cylindrical walls - that is, with ring-shaped ones Cross-section in a plane containing the electrode - and then several wells to be stuck concentrically into each other. One then arrives at a device shown in FIG. 8, in which the three shafts 38, 39 and 40 are flowed through by the gas in an axial direction. Some of the Shaft walls 41 serve to delimit two shafts each. Also has the radioactive preparation 42 each ring shape and is with brackets not shown at the same distance from two adjacent Well walls held.

Eine andere Möglichkeit zur Vergrößerung 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 fabrikatorischer Hinsicht von Vorteil. Die Halterungen für den Draht 45 können hierbei in axialer Richtung auf der Luvseite an den Draht an schließen.Another possibility for increasing the flow cross-section is shown in FIG. 9. Here is a Shaft 43 formed by winding a single shaft wall 44 in the form of an Archimedean spiral. Such an arrangement also requires only a single radioactive wire 45 and is therefore under Advantageous from a manufacturing point of view. The brackets for the wire 45 can here in in the axial direction on the windward side to the wire.

Es ist auch möglich, einen einzelnen Schacht 46 (Fig. 10) durch zwei parallel gestellte, ebene Ringscheibenwände 47 zn 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 zusammenfällt. Das Gas strömt hierbei in radialer 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, d. h. in Höhe des radioaktiven Präparates 48 verlaufen schmale Elektrodenbänder 49 und 50, und der Schacht wird durch eine Gitterelektrode 51 abgeschlossen, die in diesem Fall die Form eines Xylinders hat.It is also possible to form a single shaft 46 (FIG. 10) by means of two parallel, flat annular disk walls 47 zn. The radioactive preparation is again given the shape of a wire ring 48, the plane of which lies in the center of the shaft and the axis of which coincides with the axis of symmetry of the shaft. The gas flows in the radial direction either inwards, as indicated by the arrows, or outwards. In this exemplary embodiment, the shaft is equipped in a similar way to the shaft of FIG. 4, ie narrow electrode strips 49 and 50 run at the level of the radioactive preparation 48, and the shaft is closed off by a grid electrode 51, which in this case has the shape of an Xy Linders has.

Um größere Strömungsquerschnitte zu erzielen, können mehrere dieser Schächte derart aufeinandergesetzt werden, daß ein ringzylindrischer Körper entsteht, dessen Wandstärke durch die Schachttiefe und dessen Höhe durch die Zahl der aneinandergefügten Schächte gegeben ist. Auch hierbei können wieder Schachtwände eingespart werden, da stets zwei aneinandergrenzende Schächte eine gemeinsame Schachtwand besitzen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 sind vier derartige Schächte zu einem ringzylindrischen Körper zusammengesetzt, die einen gemeinsamen Austritt 52 besitzen.In order to achieve larger flow cross-sections, several of these shafts can be placed one on top of the other that a ring-cylindrical body is created, the wall thickness of which is determined by the shaft depth and the height of which is given by the number of shafts joined together. Again, you can do this again Shaft walls are saved, since two adjacent shafts always have a common shaft wall own. In the embodiment of FIG. 10, four such shafts are formed into a ring-cylindrical one Assembled body that have a common outlet 52.

Mit diesen Ausführungsbeispielen ist selbstverständlich die Fülle der Anwendungsmöglichkeiten noch nicht erschöpft. Beispielsweise benötigt man zur Errichtung des elektrostatischen Längsfeldes nicht immer eine nachgeschaltete Gitterelektrode. In vielen Fällen genügt ein beliebig geformter Elektrodenkörper, der ein entsprechendes Potential gegenüber dem radioaktiven Präparat besitzt. Unter Umständen reicht es beispielsweise aus, die als Elektroden dienenden Schachtwände genügend weit in Strömungsrichtung vorzuziehen. Mit besonderem Vorteil kann man aber hierfür Teile einer Elektrode eines nachgeschalteten Abscheidersystems verwenden.With these exemplary embodiments, there is of course a wealth of possible applications not exhausted yet. For example, you do not need to set up the electrostatic longitudinal field always a downstream grid electrode. In many cases, an electrode body of any shape is sufficient, which has a corresponding potential compared to the radioactive preparation. In certain circumstances it is sufficient, for example, that the shaft walls serving as electrodes are sufficiently far in the direction of flow preferable. With particular advantage, however, parts of an electrode of a downstream one can be used for this purpose Use separator system.

Claims

Patent claims:

1. Device for charging the non-gaseous particles of an aerosol in one of the Aerosol flowed through, equipped with a radioactive preparation shaft, for example for electrostatic precipitators, characterized in that the radioactive preparation is in the form of an elongated, body running transversely to the direction of flow is arranged in the middle of the shaft, whose flow cross-section is filled by the radiation of the preparation, and that the downstream Part of the radiation field at the same time as an electric field with a component that does not vanish in the direction of flow is interspersed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the radioactive material as one-sided layer is applied to a metal strip.

3. Device according to claim 2, characterized in that the radioactive layer is tritium is used, which is absorbed in a metal layer.

4. Device according to claim 1, characterized in that that of the electrodes generating the field at least the second downstream of the radioactive preparation arranged electrode designed as a grid, transverse to the flow is arranged in the shaft and takes up most of the channel cross-section.

5. Device according to claim 1, characterized in that the two the downstream of the radioactive preparation erected field-generating electrodes designed as a grid, transversely are arranged in relation to the flow in the shaft and occupy the largest part of the channel cross-section, of which the first grid carries the radioactive preparation along its center line.

6. Device according to claim 1, characterized in that the shaft in the region of the electrical field having walls made of a material that has the electrical; Electricity conducts very weakly.

7. Device according to claim 1, characterized in that in the vicinity of the radioactive Preparation a grid serving as an auxiliary electrode is attached, the potential of which is in the sense of The potential curve differs only slightly from that of the first electrode.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,381,455;
French Patent No. 1,039,588;
Electrical Engineering, Vol. 73, 1954, pp. 28 to 33.

1 sheet of drawings