DE1044293B - Messkammer fuer Roentgen- und radioaktive Strahlen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung der bekannten Ionisationsmeßkammern für Röntgen- und radioaktive Strahlen. Solche Ionisationskammern enthalten einen Ionisationsraum und einen Meßkondensator, wobei der Ionisationsraum aus in Massenproduktion herstellbaren einfachen Formelementen gebildet und durch eine gasdichte, hochisolierende Folie .abgeschlossen ist. Der Meßkondensator bildet mit seinem Dielektrikum gleichzeitig den Abstützisolator mindestens eines Konduktors. Das den erdseitigen Konduktur bildende Gehäuse der Meßkammer besteht aus einem spanlos verformbaren Metall und ist mittels einer Verschlußplatte mit Schraubdichtung luftdicht verschließbar.

Diese in den Grundzügen beschriebene Anordnung hat den Nachteil, daß bei häufigem Gebrauch jedesmal Wasserdampf aus der Luft in das Innere der Ionisationskammer dringt, der die Entladezeit des Kondensators mindert und falsche Meßergebnisse vortäuschen kann. Gleichzeitig erlaubt es diese Anordnung nicht, mit einfachen Mitteln die Meßkammer in der Maßanfertigung genau zu kalibrieren und schädliche Räume zu vermeiden, eine Notwendigkeit, die im sogenannten Blitzbetrieb (flash) gegeben ist.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß in einem Konduktor, einem Teil des Gehäuses und der Verschlußplatte oder in einem dieser Teile ein Trockenmittel, z. B.Blau-Gel, angeordnet ist, das sich in einer wasserdampfdurchlässigen, jedoch staubdichten Umhüllung befindet, vorzugsweise in einem abgeschweißten Plastikschlauchstück; An Stelle des Plastikschlauchstückes können die Blau-Gel-Körner auch mit einer dünnen Plastikhaut im Tatichverfahren überzogen und eingebracht werden. Zweckmäßigerweise erhält die Verschlußplatte auf ihrer Außenseite eine derartige Formgebung, daß sie nur mit Spezialwerkzeugen zu öffnen ist. Diese Verschlußplatte ist außerdem an der Innenseite mit einem Dichtungsmittel geringen Dampfdruckes versehen, das Aussparungen für den Durchtritt der Innenluft zum Trockenmittel besitzt. Der eine Belag des Meßkondensators ist mit dem axial angeordneten, außen graphitierten Hohlkonduktor verbunden, der in seinem Inneren ebenfalls eine Trockensubstanz enthält. Der andere Belag ist mittels einer Ring- oder Nutkontaktvorrichtung mit dem Boden der Außenhülle unter extremer Kleinhaltung des schädlichen Volumens derart verbunden, daß zur Erhaltung des vollen Isolationsweges zwischen dem Konduktor und der gegenüberliegenden erdseitigen Kontaktvorrichtung unterschiedliche Folienteile des Kondensators berührt werden. Vor der Montage wird der Folienkondensator von einer elastisch vorgespannten metallischen oder isolierenden geschlitzten Hülle umschlossen, derart, daß Meßkammer für Röntgen- und
radioaktive Strahlen

Anmelder:

Hilmar. Kristensen,
Hamburg -Altoüa, Eibchaussee 26,

und Dr.-Ingi Brank Früngel,
Hamburg-Rissen, Wittenbergener Weg 79

durch die Vorspannung seine Kapazität konstant gehaltenwird. Aus Stabilitätsgründen liegt die denMeß- und Ladekontakt tragende Folie zwischen zwei gleichartigen Scheiben. Die aus Edelmetall hergestellten Kontakte sind in der Mitte der Folie vakuumdicht angeordnet und werden z. B. durch Verschweißung zweier Kontaktniete, die durch die Folie gedrückt sind, in ihr befestigt. Zur Durchführung der Messung ist ein hochisolierender Meßstift vorgesehen, der nach Abnahme der Verschlußplatte den Kontaktniet in me-" tallischen Kontakt mit dem Konduktor bringt, und zwar unter hilfsweiser automatischer Druckbegrenzung, damit eine Verformung und Kapazitätsveränderung vermieden wird. Zur Vermeidung weiterer Schraubverbindungen stützen sich mit Ausnahme der Verschlußplatte sämtliche Bauelemente einschließlich der Kondensatorhalterung-gegenseitig ab und werden nach der Montage durch einen Spannring fixiert. Die Kalibrierung dieser Ionisationskammer oder ihre willkürliche Volumenwahl ist durch-Dicken- und Höhenwahl einer Einschubhülse festlegbar. Das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe der Meßkammer liegt aus Stabilitätsgründen bei 1 :2. Ihr Gesamtdurchmesser ist geringer als 1,5 cm, eingerechnet der die Meßkammer einhüllenden beschreibbaren Blechhülle. Die Außenhülle und/oder der umhüllende Mantel besteht aus einem der menschlichen Haut verträglichen und zugleich beschreibbaren Material. Außerdem ist der erdseitige Konduktor der Meßkammer zugleich Wickelkörper für Schreibmaterial.

Eine Ionisationsmeßkammer nach der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.

18ΟΪ 679/284

In Fig. 1 ist 1 die äußere zylindrische Hülle, die vorwiegend aus einem spanlos verformbaren Material besteht, das zugleich als Schriftträger geeignet ist. Die Hülle ist einseitig durch den Boden 2 geschlossen, die andere Seite durch einen Deckel 3 mittels Schraub- 5, Verschluß 4 und Dichtungsplatte 5. Durch Anbringung von Sacklöchern 6 ist die Platte nur mittels Spezialschlüssel zu öffnen. Im Innenteil des Deckels ist ein Trockensubstanzbehälter 7 angeordnet, z. B. in Form eines Plastikschlauches, in den Silica- oder Blau-Gel eingefüllt ist und der beiderseitig verschweißt sein kann. Es zeigt sich, daß infolge der Wasseraufnahmefähigkeit der meisten plastisch verformbaren Substanzen selbst eingeschweißtes Gel noch seine trocknende Wirkung durch die Wandung hindurch auzuüben ver- *5 mag. Der Innenraum des Gerätes ist der Trockenwirkung auszusetzen, beispielsweise mittels öffnungen 8 in der Dichtungsplatte 5. Die Platte selbst soll aus einem Material bestehen, das im verwendeten Temperaturarbeitsbereich einen geringen Dampfdruck hat und keine organischen Dämpfe mit isolationsmindernden Einflüssen abgibt. Geeignet ist z. B. Vakuumgummi oder auch Siliconedichtungsmaterial. Im Zeichnungsbeispiel ist im Inneren des Gerätes, abgestützt durch einen Federring 9 und eine Hülse 10, ein Scheibenpaar 11-11 angeordnet, zwischen dem eine gut isolierende, elastisch verformbare und dabei mechanisch feste Folie 12 liegt, die in Achsnähe einen Kontaktniet 13 besitzt. Das Material ist so in seiner Stärke zu wählen, daß der Kontaktniet 13 um eine kleine Strecke 14 auf den Konduktor 15 kontaktschließend bewegbar ist. Hierfür ist Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder sogenanntes Hostaphan geeignet. Der Konduktor 15 enthält in seinem Inneren, zweckmäßig durch eine Plastikhülle gegen Staubaustritt umschlossen, Trockensubstanz 16, während er an seinem Oberteil 17 gute Kontakteigenschaften aufweisen muß, z. B. durch Versilberung, und auf seiner zylindrischen Außenhaut 18 in üblicher Weise graphitiert ist. Mittels einer Verschraubung 19 ist der Konduktor in der Achse des Kondensators 20 befestigt, mit dessen einem Belag er metallisch in Kontakt steht. Der graphitierte Ring 22 dient mit seiner Dicke 23 und seiner Höhe zur Kalibrierung des Nutzraumes 24 und zur Herstellung des erforderlichen Abstandes 21 vom Konduktor. Die innere Seite des Ringes 22 sowie die Innenseite der innenliegenden Scheibe 11 ist wiederum in üblicher Weise graphitiert. Eine weitere Scheibe 25 kann nützlich sein als untere Abgrenzung des Ionisationsmeßraumes 24, zugleich um den Kondensator mit seinen Folien vom Meßraum zu trennen. Diese Maßnahmen sind wichtig bei intensiven Strahlungsblitzen mit anschließend vagabundierenden Elektronen, aus organischem Material stammend. Die ganze Meßkammer ist umschlossen von Formstücken, die im Massenproduktionsverfahren herstellbar sind. Die Änderung der Abmessungen des Ringes 22 gestattet eine sehr genaue Festlegung des Volumens 24 auf vorgegebene Volumina, wie z.B. das Norm volumen von 1 cm³. Es ist darauf zu achten, daß der Abschlußring 25 keinesfalls mit den Folien des Meßkondensators in Berührung steht, um die für lange Halbwertszeit wichtige Folienisolation nicht zu mindern. Der Meßkondensator selbst wird zweckmäßig durch eine Kunststoff- oder Metallhülle 26 vor der Montage vorgespannt eingefaßt, z. B. durch Verwendung eines geschlitzten Zylinders. Durch diese mechanische Vorspannung ist die kapazitive Konstanz des Folienkondeusators verbessert. Dieser Zylinder selbst kann zur Festlegung exakter Toleranzwerte wiederum durch einen Stützring 27 in Distanz zum Boden gehalten werden. Naturgemäß kann ein Teil der Stützringe auch durch Formgestaltung des Gehäuses 1 von vornherein entbehrlich gemacht werden, etwa durch Verwendung eines Formstückes, das stufenweise Absätze aufweist.

Um den unteren Totraum 28. der in die Ionisationsmessung als Streufaktor eingehen würde, so klein wie möglich zu halten, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Ring27 bzw. der ihm entsprechende Vorsprung so ausgelegt, daß ein minimales Volumen resultiert, und die beiden gegenüberliegenden Belegverbindungen nicht eine gleiche Isolierfolienwindung des Wickelkondensators berühren. Die Verbindung des anderen Kondensatorbeleges 30 geschieht zweckmäßig durch einen kleinen Andruckring 29, derart, daß dieser zugleich Kontaktgabe zum Boden bewirkt und die Höhe des schädlichen Raumes 28 klein hält, z. B. auf 0,5 mm. Hilfsweise kann am Boden ebenfalls ein mit Trockensubstanz gefüllter Ring 31 wie im Deckel angeordnet sein. Die Menge der gesamten Trockensubstanz wird man so auslegen, daß sie einem vielmaligen Öffnen und Messen mit dem Gerät entspricht und beispielsweise zum lOOmaligen Trocknen des ganzen Luftvolumens nach öffnen und Messen in feuchter Raumluft ausreicht.

Nach Öffnen des Deckels 3 kann man gemäß Fig. 2 den Meßkondensator in eine Aufnahmevorrichtung 32 mit einer hochisolierenden Platte 33 und einem Andruckstift 34 einführen, der alsdann die Kunststoffmembran 12 in die Stellung 12a und damit den Niet 13 in Kontakt mit dem Konduktorende 17 bringt. Der Stift 34 ist alsdann mit einer Elektrometerschaltung üblicher Art verbunden, so daß der Ladungsverlust des Meßkondensators ablesbar ist und anschließend Neuladung auf den nominalen Spannungsbetrag erfolgt. Den Andruck des Stiftes 34 wird man mit einer Feder begrenzen, damit bei Kontaktgabe jegliche Verformung der Meßkammer ausgeschlossen bleibt.

Hilfsweise kann man die Hülle 1 mit Linien oder sonstigen Schreibhilfen versehen, so daß numerische Aufzeichnungen in dem weichen metallischen Material möglich sind (Dosiseintragungen u. dgl.); man kann aber auch gemäß Fig. 3 den ganzen Meßkondensator in eine Hülle 35 einsetzen, wobei zwischen 1 und 35 in dem Zwischenraum 36 ein beschreibbares Material, z. B. Ölleinwand, aufgerollt ist, auf dem umfangreiche, zu dieser Ionisationskammer und ihrem Besitzer gehörige Notierungen über Bestrahlungsmengen aufgezeichnet werden können. Gemäß Fig. 4 ist aber auch die Hülle 1 mit einem Blechgürtel 37 umspannbar, auf dem alsdann die Notizen aufgebracht werden können und der zugleich z. B. im militärischen Gebrauch als Kennmarke dienen kann. Zu diesem Zweck ist es wichtig, den Durchmesser der Hülle 1 so klein wie möglich zu halten, um ein bequemes Tragen zu gewährleisten, welche Aufgabe durch sinngemäße Wahl des lonisationsraumes 24 und der Größe des Kondensators 20 leicht durchzuführen ist.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Meßkammer für Röntgen- und radioaktive Strahlen mit einem Ionisationsraum und einem Meßkondensator, bei der der Ionisationsraum aus in Massenproduktion herstellbaren einfachen Formelementen gebildet und durch eine gasdichte, hochisolierende Folie abgeschlossen ist, wobei der Meßkondensator mit seinem Dielektrikum gleichzeitig den Abstützisolator mindestens eines Kon-

duktors bildet, und das den erdseitigen Konduktor bildende Gehäuse der Meßkammer aus einem spanlos verformbaren Metall besteht und mittels einer Verschlußplatte mit Schraubdichtung luftdicht verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Konduktor, einem Teil des Gehäuses und der Verschlußplatte oder in einem dieser Teile ein Trockenmittel, ζ. B. Blau-Gel, angeordnet ist, das sich in einer wasserdampfdurchlässigen, jedoch staubdichten Umhüllung befindet, vorzugsweise in einem abgeschweißten Plastikschlauchstück.

2. Meßkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trockenmittel Blau-Gel-Körner, mit einer dünnen Plastikhaut im Tauchverfahren überzogen, eingebracht sind.

3. Meßkammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versdhlußplatte auf ihrer Außenseite eine derartige Formgebung aufweist, daß sie nur mit SpezialWerkzeugen zu öffnen ist, und an der Innenseite mit einem Dichtungsmittel geringen Dampfdruckes versehen ist, das Aussparungen für den Durchtritt der Innenluft zum Trockenmittel (8) besitzt.

4. Meßkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Belag des Meßkondensators verbunden ist mit dem axial angeordneten, außen graphitierten Hohlkonduktor, der in seinem Inneren Trockensubstanz enthält, und der andere Belag mittels einer Ring- oder Nutkontaktvorrichtung (29) mit dem Boden der Außenhülle unter extremer Kleinhaltung des schädlichen Volumens (28) derart verbunden ist, daß zur Erhaltung des vollen Isolationsweges zwischen dem Konduktor und der gegenüberliegenden erdseitigen Kontaktvorrichtung unterschiedliche Folienteile des Kondensators (20) berührt werden.

5. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienkondensator von einer elastisch vorspannenden metallischen oder isolierenden geschlitzten Hülle (26) vor der Montage umschlossen wird, derart, daß durch die Vorspannung seine Kapazität konstant gehalten wird.

6. Meßkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Meß- und Ladekontakt (13) tragende Folie (12) zwischen zwei gleichartigen Scheiben (11) liegt.

7. Meßkammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Edelmetallkontakt vakuumdicht in der Mitte der Folie angeordnet ist, z. B. durch Verschweißung zweier Kontaktniete, die durch die Folie gedrückt sind.

8. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Messung ein hochisolierender Meßstift (34) vorgesehen ist, der nach Abnahme der Verschlußplatte den Kontaktniet (13) in metallischen Kontakt mit dem Konduktor (17) bringt unter hilfsweiser automatischer Druckbegrenzung zur Vermeidung von Verformung und Kapazitätsveränderung.

9. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme der Verschlußplatte sich sämtliche Bauelemente einschließlich der Kondensatorfialterung gegenseitig abstützen und naclhi Montage durch einen Spannring (9) fixiert sind, so> daß weitere Schraubverbindungen vermieden sind.

10. Meßkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung oder willkürliche Volumenwahl des Ionisationsraumes durch Dicken- und Höhenwahl einer Einschubhülse (22) festlegbar ist und das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe (oder umgekehrt) der Meßkammer aus Stabilitätsgründen bei 1 : 2 liegt.

11. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gesamtdurchmesser geringer als 1,5 cm ist und eine einhüllende beschreibbare Blechhülle (37) die Meßkammer umschließt.

12. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennz ei dhnet, daß die Außenhülle und/oder der umhüllende Mantel aus einem der menschlichen Haut verträglichen, zugleich beschreibbaren Material besteht.

13. Meßkammer nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erdseitige Konduktor der Meßkammer zugleich Wickelkörper für Schreibmaterial ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift C 6019 VIIIc/21g (bekanntgemacht am 15. 11.1956);
USA.-Patentschrift Nr. 2 696 564.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 8Ο9·679·/2Μ 11.