-
Batterie für den Betrieb der Senderschaltung einer Endoradiosonde
Die Erfindung betrifft eine Batterie für den Betrieb der Senderschaltung einer Endoradiosonde
fül Magen- und/oder Darmuntersuchungen.
-
Im einzelnen beschäftigt sich die Erfindung mit der Ausbildung der
Elektroden solcher Batterien.
-
Bei einer bereits vorgeschlagenen Endoradiosonde besteht die Batterie
aus einer Magnesiumelektrode und einer Silberchloridelektrode, die sich in einem
entsprechenden Elektrolyten, z. B. in einer Kochsalzlösung, befinden. Diese Anordnung
hat aber den Nachteil, daß sich an der Magnesiumelektrode schon kurze Zeit nach
Einbringen des Elektrolyten Wasserstoff in Gasform abscheidet. Es hat sich nun herausgestellt,
daß der größte Teil der Gasentwicklung nicht von der Stromentnahme aus der Batterie
abhängt. Vielmehr tritt die Gasbildung in nur wenig schwächerer oim bereits schon
kurze Zeit nach dem Einbringen der Magnesiumelektrode in einen Elektrolyten auf.
Der Stromdurchgang unterstützt diese Gasbildung nur noch. Es ist leicht verständlich,
daß eine Gasbildung in diesem Maß bei einer Endoradiosonde sehr unangenehm ist,
weil das Gas aus dem Batterieraum beseitigt werden muß. Es ist nun bekannt, zur
Beseitigung von Wasserstoffgas Braunstein zu verwenden. Um aber eine an der Magnesiumelektrode
über einen längeren Zeitraum entstehende Gasmenge zu beseitigen, muß eine relativ
große Menge Braunstein vorgesehen werden. Eine große Menge Braunstein benötigt aber
ihrerseits wieder einen großen Raum. Das Bestreben der Entwicklung sowie die Forderung
der Ärzte zielt aber auf eine möglichst kleine Endoradiosonde.
-
Es sei noch erwähnt, daß es zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit
bekannt ist, Batterieelektroden aus einer Legierung von Magnesium und Mangan herzustellen.
Es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme bei der Verwendung derartiger Elektroden
in Endoradiosonden nicht ausreicht.
-
Aus dem Buch von Adolf Leck, »Magnesium und seine Legierungen«, ist
es außerdem bekannt, daß man zur Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit aus der
genannten Legierung bestehende Blöcke in Meerwasser gelegt hat. In diesem Versuch
ist jedoch die Maßnahme der Erfindung zur Beseitigung der Gasentwicklung nicht aufgezeigt.
-
Schließlich ist es auch bekannt, zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit
von Gegenständen, die aus einer Magnesiumlegierung bestehen, diese Gegenstände mit
einer Schutzschicht zu überziehen. Dieses bekannte Verfahren ist bei Elektroden
nicht anwendbar, da durch den Überzug eine elektrische Isolierung der Elektrode
zustande kommt.
-
Zweck der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, um dieser
Gasbildung wenigstens weitgehend abzuhelfen. Hierzu wird von einer Batterieelektrode
ausgegangen, die aus einer Legierung von Magnesium und einem kleinen Prozentteil
(etwa 1 bis 2 °/0) Mangan hergestellt ist.
-
Bereits die Verwendung einer Elektrode, die aus einer Legierung von
Magnesium und Mangan besteht, reduziert die Gasbildung an der Elektrode ganz beträchtlich.
Man kann die Gasbildung ohne Stromdurchgang schließlich völlig unterbinden, wenn
man gemäß der Erfindung die aus dem obengenannten Legierungsmaterial hergestellte
Elektrode vor der Benutzung als Batterieelektrode in der Endoradiosonde in eine
Kochsalzlösung einlegt und sie dort mindestens 20 Minuten, vorzugsweise 1 bis 2
Stunerden, liegen läßt. Nach dieser Zeit ist die Gasung ohne Stromdurchgang an der
Elektrode praktisch vollkommen beseitigt. Bereits schon nach 20 Minuten ist die
Gasbildung stark herabgedrückt.
-
Wie bereits erwähnt, entsteht bei Stromentnahme aus der Batterie
trotzdem noch eine geringe Menge Wasserstoffgas. Dieses wird nach wie vor durch
Braunstein gebunden, indem man die Elektrode in pulverisierten Braunstein einbettet.
Für die geringe zu bindende Gasmenge genügt bereits eine kleine Menge Braunstein,
so daß hierdurch keine Schwierigkeiten wegen der Größe der Endoradiosonde mehr entstehen.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der vom Batteriegehäuse
nicht begrenzte Teil der Braunsteinoberfläche mit einem saugfähigen Papier
abgedeckt.
Dies hat zwei Gründe: Einmal kann man das Braunsteinpulver auf diese Weise in der
gewünschten Lage um die aus der Legierung hergestellte Elektrode halten. Gleichzeitig
hat aber das saugfähige Papier die Wirkung, daß das Eindringen des Elektrolyten
in das Braunsteinpulver und die Vermischung der beiden Stoffe bei seinem Einbringen
sehr stark beschleunigt wird. Ohne saugfähiges Papier bleiben die Flüssigkeitstropfen
eine gewisse Zeit auf dem Pulver stehen. Durch die saugfähige Schicht wird aber
durch Eindringen auch von Braunsteinteilen in die Schicht ein Übergang geschaffen
und somit die Vermengung stark beschleunigt.
-
Nun hat aber die Einlagerung der einen Elektrode in Braunstein den
Nachteil, daß bei der Durchführung der zweiten Elektrode durch die Braunsteinschicht
zwischen den beiden Elektroden bereits ein Strom - ein Verluststrom - fließt. Dies
kommt dadurch zustande, daß der Braunstein doch noch Verunreinigungen beinhaltet.
Zur Beseitigung dieser unerwünschten Erscheinung wird gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung die zweite Elektrode an der Durchführung durch die Braunsteinschicht
isoliert.
-
Dies kann z. B. durch einen Gummiüberzug, aber auch durch eine Lackschicht
oder durch ähnliche bekannte Maßnahmen geschehen.
-
In der Zeichnung sollen die erfindungsgemäßen Maßnahmen nochmals
gezeigt werden. In stark vergrößertem Maßstab ist dort in schematischer Darstellung
eine Endoradiosonde aufgezeichnet. Das Gehäuse der Endoradiosonde ist aufgeschnitten
dargestellt und trägt das Bezugszeichen 1. Der Raum 2 dient der Aufnahme der für
die Senderschaltung notwendigen Schaltelemente, die hier der Einfachheit halber
nicht mit eingezeichnet sind. In diesen Raum ragen lediglich die beiden Elektroden
3 (aus Legierungsmaterial hergestellt) und 4 (z. B. aus Silberchlorid bestehend),
die bei Vorhandensein eines Elektrolyten im Raum 5 eine Batterie zum Betrieb der
Senderschaltung bilden. Die Elektrode 4 bildet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einer Antimonelektrode 6 einen pH-Wert-Meßteil. Die zwischen diesen beiden Elektroden
entstehende Spannung kann in bekannter Weise zur Änderung der Sendefrequenz der
Senderschaltung benutzt werden. Die Messung der abgestrahlten Frequenz im Empfänger
ergibt dann die gewünschte Messung des pH-Wertes. Zwischen den beiden Elektroden
4 und 6 befindet sich eine semipermeable Schicht 7.
-
Es wurde bereits oben im einzelnen ausgeführt, daß bei Herstellung
der Elektrode 3 aus Magnesium bei und ohne Stromentnahme aus der Batterie eine starke
Bildung von Wasserstoffgas entsteht. Zur Beseitigung dieses Mißstandes wird, wie
bereits ausgeführt, die Elektrode 3 aus einer Legierung von z.B.
-
98,5°/v Magnesium und 1,5°/o Mangan hergestellt.
-
Diese Maßnahme bringt bereits eine starke Verminderung der Gasbildung
an der Elektrode. Eine weitere Verminderung der Gasbildung kann man gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß man die Elektrode 3 vor dem Einbau
in die Endoradiosonde in eine Kochsalzlösung von z. B. 1% einbringt und sie dort
z.B. 2 Stunden liegen
läßt. Eine Gasbildung entsteht bei einer derart behandelten
Elektrode nur noch bei Stromentnahme aus der Batterie. Diese kleine Menge noch entstehenden
Wasserstoffgases wird durch die die Elektrode 3 umgebende Braunsteinschicht gebunden.
Der die Elektrode 3 umgebende Braunstein ist pulverförmig und würde somit bei Bewegung
der Endoradiosonde dauernd in Bewegung sein. Um dieses Braunsteinpulver in der gezeichneten
Lage zu halten, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auf die Braunsteinschicht
eine Schicht saugfähigen Materials 9, z. B. ein Stück Löschpapier, aufgebracht.
-
Das Einbringen dieser saugfähigen Schicht hat gleichzeitig den Vorteil,
daß die Vermengung zwischen dem Elektrolyten und dem Braunsteinpulver bei Einbringen
des Elektrolyten in den Batterie raum 5 stark beschleunigt wird. Die Erklärung dieses
weiteren Vorteils wurde bereits oben gegeben.
-
Nun hat die Verwendung des Braunsteins in der gezeichneten Form den
Nachteil, daß zwischen dem Teil der Elektrode 4, welcher sich in der Braunsteinschicht
8 befindet, und der Elektrode 3 ein Verluststrom ausbildet. Dieser Verluststrom
kommt durch Verunreinigungen im Braunstein zustande.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Beseitigung dieses
Nachteils die Elektrode 4 in dem Teil, welches sich in der Braunsteinschicht befindet,
isoliert. Dies kann durch eine Lackschicht 10 oder eine Gummischicht oder eine sonstige
Isolierschicht geschehen.