DE1149829B

DE1149829B - Schaltungsanordnung mit Ionisationskammer zum wahlweisen Messen von Dosisleistung oder Dosis einer radioaktiven Strahlung

Info

Publication number: DE1149829B
Application number: DEV18162A
Authority: DE
Inventors: Ernst Alfred Frommhold
Original assignee: Vakutronik VEB
Current assignee: Vakutronik VEB
Priority date: 1960-02-27
Filing date: 1960-02-27
Publication date: 1963-06-06

Description

Schaltungsanordnung mit Ionisationskammer zum wahlweisen Messen von Dosisleistung oder Dosis einer radioaktiven Strahlung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit Ionisationskammer zum wahlweisen Messen von Dosisleistung oder Dosis einer radioaktiven Strahlung. Bei bekannten Strahlenmeßgeräten wird die Dosisleistungsmessung meistens dadurch vorgenommen, daß ein Strahlenindikator den Strom durch einen hochohmigen Schichtwiderstand beeinflußt und der Spannungsabfall an diesem Widerstand als Maß für die Dosisleistung gemessen wird. Es ist auch bekannt, an Stelle des Schichtwiderstandes den Eingangswiderstand der ersten Verstärkerröhre im Gitteranlaufstromgebiet zu verwenden und dadurch eine logarithmisch geteilte Skala zu erreichen. In diesem Falle ist das Steuergitter mit der Sammelelektrode des Strahlenempfängers galvanisch verbunden. Zur Messung der Dosis wird die Schaltung so gewählt, daß über den Strahlenempfänger ein hochisolierter Kondensator aufgeladen wird. Die Größe der gemessenen Aufladung ist also dann proportional der Dosis.
Wenn dasselbe Gerät sowohl zur Messung der Dosis als auch zur Messung der Dosisleistung verwendet werden soll, mußte bisher der Widerstand abgeschaltet werden. Hierbei ergaben sich Schwierigkeiten bzw. eine Verschlechterung der Ergebnisse dadurch, daß die Umschaltung dort erfolgen mußte, wo die Isolation und die Kapazität besonders kritisch waren.
Es ist weiter eine Anordnung bekannt, bei der Intensitäten von Röntgen- oder anderen ionisierenden Strahlen mittels Ionisationskammer, Verstärkerröhre und Strommeßgerät bestimmt werden und damit eine wesentlich höhere Empfindlichkeit gegenüber der Verwendung mechanischer Relais zur Verstärkung erzielt wird. Diese Ausführung hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß eine wahlweise Messung der Dosisleistung oder Dosis nicht durchführbar ist.
Ein weiter bekanntes Meßverfahren zeigt eine Schaltung zur Strommessung mit logarithmischer Skala von Ionisationskammern, bei der die Sammelelektrode der Ionisationskammer mit der Hochspannungsquelle, die Kathode der Ionisationskammer mit dem Steuergitter einer Verstärkerröhre verbunden ist.
Von Nachteil ist bei diesem Verfahren, daß bei Verwendung der bekannten Dioden zur Verstärkung des Ionisationskammerstromes die Temperaturänderungen der Kathode der Diode auch stets ein anderes Verhältnis von Spannung zu logarithmischem Strom mit sich bringen.
Andere bekannte Verfahren der vorstehenden Art ersetzen die bisherigen Dioden durch eine Triode oder Mehrgitterröhre und gewinnen damit einen konstanten Verstärkungsfaktor. Dabei ist der Gitterstrom ein Maß für die zu messende Strahlenquantendichte.
Der Grundnachteil bleibt trotzdem erhalten, denn eine Umschaltbarkeit von Dosis- auf Dosisleistungsmessung und umgekehrt ist mit diesem Verfahren nicht möglich.
Ein weiter bekanntes Verfahren geht, um die Meßwertverfälschung durch den Gitterstrom von Verstärkerröhren zu umgehen, zum Betrieb einer Röhre in umgekehrter Schaltung über, bei der diese Mängel durch den umgekehrten Betrieb der Röhre vermieden werden sollen. Es handelt sich dabei um die Messung einer täglichen Dosis, auf welche die gesamte Meßanordnung abgestimmt ist.
Der mehrfach aufgezeigte Nachteil bleibt auch hier bestehen, die wahlweise Verwendung zur Messung der Dosis als auch der Dosisleistung läßt sich nicht ermöglichen.
Die Nachteile werden bei einer Schaltungsanordnung mit Ionisationskammer zum wahlweisen Messen von Dosisleistung oder Dosis einer radioaktiven Strahlung erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die hochisolierte Elektrode der Ionisationskammer in an sich bekannter Weise galvanisch mit der Steuerelektrode einer vorzugsweise in umgekehrter Schaltung betriebenen Elektrometerröhre verbunden ist und zum Umschalten auf die gewünschte Meßart ein Umschalter vorhanden ist, der für die Dosismessung den negativen Pol, für Dosisleistungsmessung den positiven Pol der Speisegleichspannungsquelle an die andere Elektrode der Ionisationskammer legt, wobei bei Dosisleistungsmessung in an sich bekannter Weise der Ionisationskammerstrom zugleich den Anlaufstrom der Steuerelektrode der Elektrometerröhre darstellt, während bei Dosismessung diese Röhre im Bereich geringsten Gitterstromes ausgesteuert ist und die der Dosis proportionale Ladung eine entsprechende Röhrensteuerspannung ergibt, und daß die Anzeige an einem gemeinsamen Strommesser im Ausgangskreis der Röhre erfolgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung dargestellt.
Zur Dosisleistungsmessung wird die Spannungsquelle 1 so durch den Schalter 2 an die Ionisationskammer 7 gelegt, daß der positive Pol der Spannungsquelle an der Ionisationskammer und der negative Pol an Masse liegen. Nach kurzem Drücken der Entladetaste 8 wird der Zeiger des MeßwerkesS auf den Nullpunkt der Skala mittels Nullpunktregler 4 eingestellt. Damit ist das Gerät für die Dosisleistungsmessung bereit. Die Anzeige erfolgt etwa logarithmisch, weil der Spannungsabfall, den der Strom am Innenwiderstand im Anlaufstromgebiet verursacht, sich etwa logarithmisch mit der Größe des Stromes, also auch mit der Größe des Ionisationskammerstromes ändert.
Zur Dosismessung wird die Spannung der Spannungsquelle 1 mittels des Schalters 2 so umgeschaltet, daß der negative Pol an der Ionisationskammer und der positive Pol an Masse liegen. Auch hierbei wird die Steuerelektrode der Röhre 9 mit Hilfe der Taste 8 zu Beginn der Messung kurzzeitig an Masse gelegt, um etwa vorhandene Aufladungen abzuleiten. Mit Hilfe des Potentiometers 4 wird das Instrument 5 auf Vollausschlag eingeregelt. In dieser Stellung steht der Zeiger auf dem Nullpunkt der etwa linearen Skala für die Dosismessung.
Das Messen der Dosis kann auch auf folgende Weise erfolgen: Zu Beginn der Messung wird nur die Taste 8 kurzzeitig gedrückt. Die Messung wird beendet, indem mittels des Potentiometers4 der Zeiger des Meßinstrumentes 5 auf den Strom 0 eingeregelt wird.
Durch Drücken der Taste 8 wird die Steuerelektrode entladen, und der Zeiger des Meßinstrumentes 5 schlägt aus. Der Nullpunkt der Skala liegt also bei dieser Art der Messung ebenso wie bei der Dosisleistungsmessung an der Stelle, an der sich der Zeiger befindet, wenn kein Strom durch das Meßinstrument fließt.
Diese beiden Meßarten können für besonders exakte Messungen auch für dieselbe Messung gleich- zeitig angewendet werden. Da bei der zuerst beschriebenen Art eine Verringerung des Emissionsstromes durch anderweitige Einflüsse einen zu großen Ausschlag und bei der zuletzt beschriebenen Art einen zu kleinen Ausschlag ergibt, können auf diese Weise Schwankungen des Emissionsstromes durch anderweitige Einflüsse erkannt und im Ergebnis berücksichtigt werden. Dieses Vorgehen ist also besonders für Dosismessungen über längere Zeit zu empfehlen.
Der Meßbereich für die Dosismessung kann in an sich bekannter Weise dadurch erweitert werden, daß der Steuerelektrode eine Kapazität 6 durch den Schalter 3 parallel geschaltet wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung mit Ionisationskammer zum wahlweisen Messen von Dosisleistung oder Dosis einer radioaktiven Strahlung, 4dadurch t kennzeichnet, daß die hochisolierte Elektrode der Ionisationskammer (7) in an sich bekannter Weise galvanisch mit der Steuerelektrode einer vorzugsweise in umgekehrter Schaltung betriebenen Elektrometerröhre(9) verbunden ist und zum Umschalten auf die gewünschte Meßart ein Umschalter (2) vorhanden ist, der für die Dosismessung den negativen Pol, zur Dosisleistungsmessung den positiven Pol der Speisegleichspannungsquelle (1) an die andere Elektrode der Ionisationskammer legt, wobei bei Dosisleistungsmessung in an sich bekannter Weise der Ionisationskammerstrom zugleich den Anlaufstrom der Steuerelektrode der Elektrometerröhre darstellt, während bei Dosismessung diese Röhre im Bereich geringsten Gitterstromes ausgesteuert ist und die der Dosis proportionale Ladung eine entsprechende Röhrensteuerspannung ergibt, und daß die Anzeige an einem gemeinsamen Strommesser (5) im Ausgangskreis der Röhre (9) erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 329 304; französische Patentschrift Nr. 533 654; britische Patentschrift Nr. 748 415; USA.-Patentschrift Nr. 2479271; Nachrichtentechnik, Bd. 1, 1951, Nr.
2, S.47 bis 49.