DE1234867B - Hochdruck-Ionisationskammer fuer Roentgen- und Gamma-Strahlung mit geringer Energieabhaengigkeit - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

GOIt Deutsche Kl.: 21g-18/01

Nummer: 1234 867

Aktenzeichen: P 12 34 867.3-33 (V 17094) Anmeldetag: 19. August 1959

23. Februar 1967

7. August 1969

Auslegetag: Ausgabetag:

Patentschrift weicht von der Auslegeschrift ab

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Ionisationskammer für Röntgen- und Gamma-Strahlung mit geringer Energieabhängigkeit. Solche Kammern werden zur Dosis- und Dosisleistungsmessung verwendet, wie sie z.B. für Strahlenschutzzwecke erforder- Hch ist.

Es ist bekannt, wie z. B. in »Philips' Technische Rundschau«, Bd. 19, 1957/58, Nr. 10, S. 307, und in der USA.-Patentschrift 2 499 489 dargelegt ist, die Empfindlichkeit von Ionisationskammern zur Dosis- to leistungsmessung von Röntgen- und Gamma-Strahlen zu erhöhen, indem zur Kammerfüllung spezielle Gase, wie z. B. Argon, Xenon usw., meistens unter hohem Druck, Verwendung finden. Die Anzeige solcher Kammern zeigt dann aber eine starke Energie- abhängigkeit. Solche Kammern sind deshalb zur Dosisleistungsmessung, wie sie unter anderem für Strahlenschutzzwecke vielfach erforderlich ist, über größere Energiebereiche ungeeignet. Es ist auch bekannt, wie aus »Nucleonics«, Bd. 14, 1956, Nr. 9, ao S. 132/133, hervorgeht, die Energieabhängigkeit durch geschlossene aufgebrachte Absorberschichten gleichmäßiger Dicke zu verbessern. Solche Hochdruck-Ionisationskammern sind in Stahl- und Leichtmetallausführungen mit einheitlichen Absorbern be- kannt. Die erreichbare Energieunabhähgigkeit beschränkt sich bei derartigen Anordnungen auf einen engen Energiebereich.

Auch ist es grundsätzlich nicht mehr unbekannt, s. hierzu »Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen«, Bd. 87, 1957, H. 2, S. 248 bis 253, die Energieabhängigkeit durch Absorber hoher Ordnungszahl zu beeinflussen. Der Zweck der Erfindung ist es, für den Strahlenschutz einen hochempfindlichen, im wesentlichen energieunabhängigen Detektor zu schaffen, um dadurch die' Überwachung von strahlengefährdeten Personen zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es, den ausnutzbaren Energiebereich überluftäquivalenter Hochdruckkammern für Dosis- und Dosisleistungsmessungen zu erweitern.

Die Aufgabe wird mit einer Hochdruck-Ionisationskammer für Röntgen- und Gamma-Strahlung mit nichtluftäquivalenter Kammerwand und/oder nichtluftäquivalenter Gasfüllung, die zum Erzielen weit- gehender Energieunabhängigkeit in einem weiten Energiebereich außen von einer anliegenden Schicht aus einem Material hoher Ordnungszahl umgeben ist, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Schicht längs und/oder quer zur Kammerwand stufenförmig oder kontinuierlich unterschiedliche Dicke aufweist.

Diese Schicht besteht aus Blei in Schichtdicken von

Hochdruck-Ionisationskammer für Röntgen- und Gamma-Strahlung mit geringer Energieabhängigkeit

Patentiert für: VEB Väkutronik, Dresden, Domblüthstr. 14 Als Erfinder benannt: Dipl.-Phys. Fritz Peschke, Dresden

0,3 bis 0,5 nun und ist als abnehmbare Haube ausgebildet.

Die Haube wird aus übersteckbaren und austauschbaren Teilringen gebildet, deren Stärke unterschiedlich ist.

Die Teilringe wiederum weisen längs ihres zylindrischen Umfanges unterschiedliche Stärke auf und sind auf der Kammer drehbar.

Schließlich besitzt die Ionisationskammer über der erwähnten Schicht aus Material hoher Ordnungszahl noch eine zusätzliche fest angebrachte oder auswechselbare Schutzhülle.

Aufgebrachte, vorzugsweise aus Schwermetall bestehende Schichten schwächen einfallende Strahlungen geringer Energie, während solche hoher Energie keine wesentliche Beeinträchtigung erleiden. Durch das stufenförmige Anbringen des Absorbers ist es möglich, die angestrebte Unabhängigkeit von der Energie in einem großen Energiebereich zu erhalten. Findet beispielsweise Blei als besonders geeignetes Schwermetall Verwendung, so konnte eine Schichtstärke von 0,3 bis 0,5 mm als besonders günstig ermittelt werden.

Das Aufbringen der absorbierenden Schicht um den Kammermantel kann in beliebiger Weise erfolgen. So kann die Schicht in Gestalt von Ringen aufgebracht oder in Streifen aufgewickelt und danach befestigt werden.

Auch eine galvanische Aufbringung ist anwendbar.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit den Druckkammern für die Dosisleistungsmessung ein Minimalraumbedarf erzielt werden kann, gegenüber den sonst allgemein üblichen luftäquivalenten Ionisationskammern mit verhältnismäßig großem Platzbedarf bei gleicher Empfindlichkeit. So kann letzteren gegenüber bei gleicher einfallender Gammastrahlung und gleichem empfindlichem Volumen eine 10- bis lOfache Steigerung der Empfindlichkeit erreicht werden. ,

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Bei Verwendung von Argon als Füllgas erhält man auf diese Weise einen Energiebereich von 0,1 bis 2 MeV, in besonderen Fällen von 30 KeV bis 2 MeV, bei guter Energieunabhängigkeit.

Infolge hoher Empfindlichkeit durch die Verwendung von Gas unter hohem Druck bei der gewonnenen Energieunabhängigkeit ergibt sich der weitere Vorteil der möglichen Verwendung verhältnismäßig kleiner hochohmiger Arbeitswiderstände in den Elektrometern, mit ihren gegenüber Höchstohmwiderständen erheblich günstigeren Stabilitätseigenschaften, während bei Verwendung guter Höchstohmarbeitswiderstände die Nachweisbarkeit geringster Dosisleistungen entsprechend weiter angehoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung soll die Erfindung näher erläutern.

In einer zylindrischen Ionisationskammer ist in deren Mitte eine Sammelelektrode angeordnet. Kon- ao zentrisch von innen nach außen schließt sich dann das wirksame Kammervolumen an und schließlich der normalerweise das Kammervolumen abschließende strahlendurchlässige Kammermantel aus leichtem Metall. Dieser ist nun noch mit einer Schwermetallabsorberschicht überzogen, die stufenförmige veränderliche Dicke aufweist und zu deren Schutz schließlich auch noch eine Verkleidung aufgebracht ist bzw. aufgebracht werden kann, die aus einem geeigneten Kunststoff oder aus Metall bestehen kann.

Die abgestufte Schwermetallschicht kann als auswechselbare bzw. abnehmbare Haube ausgebildet sein. Dabei kann diese Schwermetallhaube auch längs ihres zylindrischen Umfanges verschiedene Wandstärken aufweisen, die gegenüber der eigentlichen Kammer auch noch drehbar ausgeführt sein kann. Zum Schutz kann noch eine weitere Schutzhülle über der strahlenabsorbierenden Schwermetallhaube angebracht sein, die ebenfalls abnehm- und auswechselbar angeordnet wird. In besonderen Fällen kann die Absorptionsschicht aus Schwermetall aus aufsteckbaren Teilringen bestehen, deren Wandstärke sich entweder stufenförmig oder kontinuierlich in der Längsrichtung verändert. Je nach dem für den Absorptionsmantel verwendeten Schwermetall und des- sen Wandstärke kann damit wahlweise der Bereich der Energieabhängigkeit bzw. -Unabhängigkeit einstellbar gemacht werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hochdruck-Ionisationskammer fürRöntgen- und Gamma-Strahlung mit nichtluftäquivalenter Kammerwand und/oder nichtluftäquivalenter Gasfüllung, die .zum Erzielen weitgehender Energieunabhängigkeit in einem weiten Energiebereich außen von einer anliegendenden Schicht aus einem Material hoher Ordnungszahl umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht längs und/oder quer zur Kammerwand stufenförmig oder kontinuierlich unterschiedliche Dicke aufweist.

2. Ionisationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Blei in Schichtdicken von 0,3 bis 0,5 mm besteht und als abnehmbare Haube ausgebildet ist.

3. Ionisationskammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube aus übersteckbaren und austauschbaren Teilringen besteht, deren Stärke unterschiedlich ist.

4. Ionisationskammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe längs ihres zylindrischen Umfangs unterschiedliche Stärke aufweisen und auf der Kammer drehbar sind.

5. Ionisationskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zusätzliche, über der Schicht aus Material hoher Ordnungszahl fest angebrachte oder auswechselbare Schutzhülle.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschrift Nr. 566 269;

USA.-Patentschriften Nr. 2 496 218, 2 499 489;

»Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen«, Bd. 84, 1956, S. 214 bis 222; Bd. 86, 1957, S. 634 bis 642, und Bd. 87, 1957, Nr. 2, S. 251;

»Nucleonics«, Bd. 14, 1956, Nr. 9, S. 132/133;

»Philips' Technische Rundschau«, Bd. 19,1957/58, Nr. 10, S. 307.

70» 510/430 2.67 O Buodeidruckerei Berlin