DE1489739B1

DE1489739B1 - Spark chamber arrangement for localizing detection of nuclear radiation particles, gamma or X-ray quanta

Info

Publication number: DE1489739B1
Application number: DE19651489739
Authority: DE
Inventors: Alain Lansiart; Jean Leloup; Jean Lequais
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1964-04-17
Filing date: 1965-04-14
Publication date: 1970-02-19
Also published as: SE333781B; FR1401288A; IL23354A; NL6504858A; GB1089018A

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Funken- Anlegen einer gegenüber der Funken-Kathode negakammer-Anordnung zum lokalisierenden Nachweis tiven Sammelspannung an die Sammel-Kathode vorvon Kernstrahlungsteilchen, y- oder Röntgenquanten gesehen sind, wobei die Sammelspannung nur so mit zwei in einer gasgefüllten Umhüllung parallel hoch gewählt ist, daß sie ein Absaugen der im zueinander angeordneten, einen Funkenraum be- S Sammelraum vorhandenen negativen Ladungsträger grenzenden gitterförmigen Elektroden, zwischen durch die gitterförmige Funken-Kathode in den denen eine unter der Durchschlagsspannung liegende Funkenraum gewährleistet, daß weiter die Maschen-Gleichspannung angelegt ist. weite der Funken-Kathode so groß ist, daß nur einThe invention relates to a spark application of a negative chamber arrangement opposite the spark cathode for localizing detection tive collection voltage to the collection cathode in front of nuclear radiation particles, y- or X-ray quanta are seen, the collection voltage only as parallel with two in a gas-filled envelope is chosen to be high that it ensures suction of the lattice-shaped electrodes, which are located in the mutually arranged, a spark space adjacent to the negative charge carriers, between the lattice-shaped spark cathode in which a spark space below the breakdown voltage ensures that the mesh DC voltage continues is applied. width of the spark cathode is so large that only one

Funkenkammer-Anordnungen dieser Art sind be- vernachlässigbarer Anteil dieser Ladungsträger von reits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. io ihr weggefangen wird, und daß schließlich die zwi-Bei allen diesen bekannten Funkenkammer-Anord- sehen der Funken-Kathode und der Funken-Anode nungen dient die an den Elektroden anliegende angelegte Gleichspannung so wenig unter der DurchGleichspannung jedoch lediglich dazu, in der Gas- Schlagsspannung liegt, daß sie beim Eintreten von füllung der Kammer sich bildende freie Elektronen Ladungsträgern aus dem Sammelraum eine Funkenoder Ionen möglichst weitgehend abzusaugen. Für 15 bildung zwischen den Funkenraum-Elektroden bedie Auslösung des Funkenüberschlages auf Grund wirkt.Spark chamber arrangements of this type are a negligible proportion of these charge carriers already known in various embodiments. io her is caught away, and that finally the two-by All these known spark chamber arrangements see the spark cathode and the spark anode The DC voltage applied to the electrodes serves so little under the DC voltage but only to the fact that it is in the gas impact voltage when the occurrence of filling the chamber, free electrons form charge carriers from the collecting space a spark or Aspirate ions as much as possible. For 15 formation between the spark space electrodes, use Triggering the sparkover on the ground works.

eines Einfalls von nachzuweisenden Kernstrahlungs- Eine mögliche Erklärung für die Arbeitsweise deran incident of detectable nuclear radiation A possible explanation for the functioning of the

teilchen, y- oder Röntgenquanten ist dagegen bei erfindungsgemäßen Anordnung könnte dabei inparticles, y or X-ray quanta, on the other hand, could be in the arrangement according to the invention

diesen Anordnungen zusätzlich eine Einrichtung folgendem liegen:these arrangements are also a facility for the following:

zum Aufprägen eines Hochspannungsimpulses vor- ao Es kann angenommen werden, daß eine Funkengesehen, die als Triggerschaltung wirkt. Eine der- auslösung dadurch erfolgt, daß im eigentlichen artige Einrichtung bedeutet aber naturgemäß einen Funkenraum, nämlich dem Raum zwischen der zusätzlichen apparativen Aufwand und ist außerdem Funken-Kathode und der Funken-Anode, eine einen meist mit einer zeitlichen Verzögerung für die bestimmten Minimalwert überschreitende Anzahl von Funkenauslösung verknüpft, die meßtechnisch eben- 35 Elektronen eintrifft. Bei einem erhöhten Wert der falls unerwünscht ist. zwischen der Funken-Kathode und der Sammel-for impressing a high-voltage pulse in front of ao It can be assumed that a spark was seen, which acts as a trigger circuit. This is triggered by the fact that in the actual like facility naturally means a spark space, namely the space between the additional equipment and is also a spark cathode and the spark anode, one usually with a time delay for the number of exceeding the specific minimum value Spark triggering linked, the metrological just- 35 electrons arrives. If the value of the if is undesirable. between the spark cathode and the collecting

Weiterhin sind zum Nachweis von Kernstrahlungs- Kathode anliegenden Vorspannung wird nun ein teilchen Funkenzähler bekannt, bei denen zwischen erheblicher Teil der in der Beschleunigungsstrecke zueinander parallelen Platten eine kontinuierliche, gebildeten Elektronen infolge des erhöhten elekdie sogenannte Funkenschwelle überschreitende Be- 30 irischen Feldes durch die Funken-Kathode wegtriebsspannung anliegt. Diese Funkenzähler sind je- gefangen, und die Anzahl der in den Funkenraum doch lediglich zum Nachweis von stark ionisierenden übertretenden Elektronen ist dann geringer als der Strahlungsteilchen, also etwa von α-Teilchen oder obenerwähnte Minimalwert, und es bildet sich dem-Protonen geeignet, da ihre Funktion daran gebunden zufolge kein Funke aus. Bei niedriger Vorspannung ist, daß beim Durchgang der nachzuweisenden Teil- 35 und damit geringerem elektrischem Feld in dem chen zwischen den Platten eine so hohe Ionen- Sammelraum zwischen Sammel-Kathode und Funkenkonzentration entsteht, daß die anliegende Gleich- Kathode dagegen ist der Elektroneneinfang durch spannung einen spontanen Funkenüberschlag zur die Funken-Kathode geringer, und die Anzahl der Folge hat. Elektronen, die in den Funkenraum übertritt, über-Furthermore, a bias voltage is now used to detect the presence of a nuclear radiation cathode Particle spark counters known, in which between a considerable part of the in the acceleration distance parallel plates a continuous, formed electrons as a result of the increased elekdie So-called spark threshold-exceeding Irish field by the spark cathode drive voltage is applied. These spark counters are each trapped, and the number of those in the spark space but only for the detection of strongly ionizing electrons crossing is then less than that Radiation particles, for example from α-particles or the minimum value mentioned above, and the protons are formed suitable because their function is tied to it, according to which there is no spark. With low preload is that when passing through the part to be detected 35 and thus lower electric field in the There is such a high ion-collecting space between the plates between the collecting cathode and the spark concentration arises that the adjacent DC cathode, on the other hand, is through the capture of electrons voltage a spontaneous arcing to the spark cathode lower, and the number of Consequence. Electrons that pass into the spark space

Ausgehend von diesem bekannten Stand der 40 schreitet den Minimalwert, so daß es zur Funken-Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe bildung kommt.Proceeding from this known prior art, the minimum value increases, so that it becomes the spark technology Therefore, the invention is the task of education.

zugrunde, eine Funkenkammer-Anordnung anzu- Unter diesen Annahmen kommt man zu festenunder these assumptions one arrives at fixed

geben, bei der die nachzuweisenden Kernstrahlungs- Grenzen für die Größe des in dem Sammelraumgive, at which the detected nuclear radiation limits for the size of the in the collecting space

teilchen oder Quanten unmittelbar zur Funken- herrschenden elektrischen Feldes. Ist das Potentialparticles or quanta directly to the spark-dominating electric field. Is the potential

auslösung herangezogen werden, so daß auf zusatz- 45 der Sammel-Kathode zu stark negativ, so werdentripping can be used, so that on additional 45 of the collecting cathode too strongly negative, so

liehe elektronische Verstärker oder Impulsgenera- die in der Beschleunigungsstrecke gebildeten Elek-borrowed electronic amplifiers or pulse generators - the elec-

toren verzichtet werden kann, ohne daß dazu eine tronen durch die Funken-Kathode aufgefangen, undgates can be dispensed with without a tronen being caught by the spark cathode, and

besonders hohe Ionisierungswirkung der nachzu- die Funkenbildung verringert sich oder hört sogarParticularly high ionizing effect of the after- the spark formation is reduced or even stops

weisenden Strahlungsteilchen erforderlich wäre, so ganz auf. Ist die Beschleunigungsspannung dagegenpointing radiation particles would be required, so entirely. If the acceleration voltage is against it

daß sich geladene Strahlungsteilchen beliebiger Art 50 zu gering, so werden die beim Auftreffen eines nach-that charged radiation particles of any kind are too small, so when a subsequent

ebenso wie y- oder Röntgenquanten ohne weiteres zuweisenden Kernstrahlungsteilchens oder Quantsjust like y- or x-ray quanta easily assigning nuclear radiation particles or quanta

nachweisen lassen. gebildeten Elektronen nicht mehr genügend be-can be proven. formed electrons no longer sufficiently

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Funken- schleunigt.This task is accelerated based on a spark.

kammer-Anordnung der eingangs erwähnten Art, Bei einer bevorzugten Ausführungsform einerchamber arrangement of the type mentioned, in a preferred embodiment of a

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zu den 55 erfindungsgemäß ausgebildeten Funkenkammer-An-solved according to the invention in that parallel to the 55 inventive spark chamber connections

zwei gitterförmigen Funkenraum-Elektroden auf der Ordnung, bei der die Kammerfüllung aus einer alstwo lattice-shaped spark space electrodes on the order in which the chamber filling consists of an as

von der positiven Elektrode, der Funken-Anode, solche Füllung auch bei bekannten Funkenkammernfrom the positive electrode, the spark anode, such filling also in known spark chambers

abgewandten Seite des Funkenraums eine weitere üblichen Mischung aus Argon und Methan vonremote side of the spark space another common mixture of argon and methane from

flächenhafte Elektrode, die Sammel-Kathode, ange- Atmosphärendruck besteht, der Gitterdrahtabstandflat electrode, the collecting cathode, at atmospheric pressure, the grid wire spacing

ordnet ist, die zusammen mit der negativen der 60 der Funken-Kathode in der Größenordnung vonwhich, together with the negative of the 60 of the spark cathode, is of the order of

Funkenraum-Elektroden, der Funken-Kathode einen Zehntelmillimetern und der Drahtdurchmesser zwi-Spark space electrodes, the spark cathode a tenth of a millimeter and the wire diameter between

Sammelraum begrenzt, wobei der Abstand zwischen sehen ein Drittel und der Hälfte des DrahtabstandesThe collecting space is limited, the distance being seen between a third and a half of the wire spacing

Funken-Kathode und Sammel-Kathode so groß ge- liegt, ist die zwischen der Sammel-Kathode und derThe spark cathode and the collecting cathode are so large that the one between the collecting cathode and the

wählt ist, daß die primär in den Sammelraum ein- Funken-Kathode angelegte Sammelspannung deris selected is that the collection voltage that is primarily applied to the collecting space is a spark cathode

fallende Elektronenstrahlung oder die an der Sammel- 65 Funkenkammer so gewählt, daß das elektrische Feldfalling electron radiation or that at the collecting spark chamber 65 chosen so that the electric field

Kathode bzw. innerhalb des Sammelraums gebildeten im Sammelraum zwischen Sammel-Kathode undCathode or formed within the collecting space in the collecting space between the collecting cathode and

Sekundär-Elektronen ihre Energie im wesentlichen Funken-Kathode zwischen 10 und 100 V/cm liegt,Secondary electrons their energy is essentially spark cathode between 10 and 100 V / cm,

im Sammelraum verlieren, daß ferner Mittel zum Dabei ist ein Wert von 30 V/cm bevorzugt.lose in the collecting space that further means for this, a value of 30 V / cm is preferred.

In Weiterbildung der Erfindung kann man die rend Funken-Kathode 28 und Funken-Anode 30 den Sammel-Kathode der Funkenkammer aus einer Raum für die Funkenbildung festlegen. Abstand und dünnen Schicht eines Metalls herstellen, das bei parallele Anordnung der Elektroden werden durch Absorption von Quantenstrahlung eine erhebliche Isoliermaterialringe, beispielsweise aus Polymethyl-Emission von Sekundär-Elektronen aufweist. Als 5 methacrylat gewährleistet.In a further development of the invention, the spark cathode 28 and spark anode 30 can be used Set the collecting cathode of the spark chamber from a space for sparking. Distance and Make a thin layer of a metal that will be through when the electrodes are arranged in parallel Absorption of quantum radiation means a considerable amount of insulating material rings, for example from polymethyl emission of secondary electrons. Guaranteed as 5 methacrylate.

Füllgas für die Kammer empfiehlt sich ein Gas, das Die Funken-Kathode 28 liegt an Masse, und dieFilling gas for the chamber is recommended a gas that the spark cathode 28 is grounded, and the

eine nachzuweisende Röntgen- oder /-Strahlung Funken-Anode 30 ist über einen durch eine Dichtung merklich absorbiert. 34 aus aushärtbarem Kunstharz hindurchgeführtenan X-ray or / or radiation to be detected spark anode 30 is through a seal noticeably absorbed. 34 made of curable synthetic resin passed through

Eine erhöhte Lokalisierungswirkung und damit Draht und einen hohen Widerstand 32 mit dem ein erhöhtes Auflösungsvermögen kann man gemäß io positiven Pol einer Hochspannungsquelle verbunden, einer wieder anderen Weiterbildung der Erfindung Die Sammel-Kathode 6 ist über einen Draht 36, der dadurch erreichen, daß in bei Funkenkammern be- in einer weiteren Kunstharzdichtung 38 durch den kannter Weise auf der Eintrittsseite der nachzu- Glaszylinder 2 hindurchgeführt ist, ständig auf einem weisenden Strahlung außerhalb der Kammer vor negativen Potential gegen Masse gehalten. Die Hochderen Sammel-Kathode eine dicke, mit parallelen 15 spannung ist etwas niedriger (etwa 100 bis 150V) durchgehenden Löchern versehene Platte angeordnet als die Durchschlagsspannung, wird, die als Strahlungskollimator wirkt. Als Beispiel kann eine erfindungsgemäß ausgebil-An increased localization effect and thus wire and a high resistance 32 with the an increased resolution can be connected according to the positive pole of a high voltage source, yet another further development of the invention. The collecting cathode 6 is via a wire 36 which achieve that in a further synthetic resin seal 38 through the spark chambers As is known, on the entry side of the glass cylinder 2 passed through, constantly on one pointing radiation outside the chamber held against negative potential to ground. The high of them Collective cathode a thick, with parallel 15 voltage is slightly lower (about 100 to 150V) perforated plate arranged as the breakdown voltage, which acts as a radiation collimator. As an example, a trained according to the invention

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ihres dete Anordnung angegeben werden, bei der das Aufbaues, ihrer Vorteile und ihrer Arbeitsweise soll Gehäuse mit einer Mischung aus 90% Argon und nunmehr ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs- so 10% Methan bei Atmosphärendruck gefüllt war und gemäß ausgebildeten Funkenkammer - Anordnung die mit einer Hochspannung von 6000 V betrieben näher beschrieben werden, die in der Zeichnung wurde, sowie einem Kathodenpotential von —30 V, veranschaulicht ist. Dabei zeigt die Zeichnung einen einem Abstand zwischen Funken-Kathode 28 und Axialschnitt durch eine solche Funkenkammer-An- Funken-Anode 30 von 5 mm und einem Abstand Ordnung, in den außerdem die entsprechenden elek- 95 zwischen Sammel-Kathode 6 und Funken-Kathode 28 trischen Anschlüsse eingezeichnet sind. von 10 mm.To further explain the invention, its dete arrangement are given in which the Structure, its advantages and its mode of operation should contain a mixture of 90% argon and housing now an embodiment of an invention was filled with 10% methane at atmospheric pressure and according to the trained spark chamber - arrangement operated with a high voltage of 6000 V. described in more detail, which was in the drawing, as well as a cathode potential of -30 V, is illustrated. The drawing shows a distance between spark cathode 28 and Axial section through such a spark chamber-to-spark anode 30 of 5 mm and a distance Order in which the corresponding elec- 95 between the collecting cathode 6 and spark cathode 28 tric connections are shown. of 10 mm.

Den äußeren Rahmen der dargestellten Anordnung Als nächstes sei die Arbeitsweise der AnordnungThe outer frame of the illustrated assembly. Next, let the assembly operate

bildet ein gasdichtes Gehäuse aus einem zylindrischen bei der Herstellung einer y-Szintigraphie einer unter Glasring 2, dessen oberes Ende durch eine Klarglas- der Platte 12 angeordneten Probe beschrieben. Die scheibe 4 und dessen unteres Ende durch die dünne 30 von der Probe in etwa senkrechter Richtung zur Sammel-Kathode 6 abgeschlossen wird. Platte 12 emittierten Photonen treten durch die Öff-forms a gas-tight housing from a cylindrical in the production of a y-scintigraphy one under Glass ring 2, the upper end of which is described by a sample arranged in clear glass of the plate 12. the disk 4 and its lower end through the thin 30 of the sample in an approximately perpendicular direction to Collective cathode 6 is completed. Plate 12 emitted photons pass through the opening

Ist die Anordnung zur Untersuchung von weicher, nungen 14 derselben und treffen auf die Sammelvon einer unterhalb der Sammel-Kathode 6 angeord- Kathode 6 und das Füllgas des Nachweis- und Beneten Probe ausgehender y-Strahlung bestimmt, so schleunigungsraums. Bei Absorption dieser Photonen besteht die Sammel-Kathode 6 am besten aus einer 35 tritt ein Sekundärelektronenstrahl auf, der das Gas auf einer dünnen Folie 8 aus Polyäthylenterephthalat ionisiert. Die dabei freigesetzten Elektronen werden von 0,5 mm Dicke inwendig folgenden, 10 bis 20 μΐη zur Funken-Kathode 28 hin beschleunigt und treten dicken Aluminiumfolie 10, die zugleich als Elek- in den Funkenraum über und bewirken die Auslösung tronenquelle wirkt. Die Folie 8 wird durch eine eines Funkens, wenn ihre Zahl genügend groß ist. außerhalb des Gehäuses befindliche Platte 12 ge- 40 Die Funken werden mittels eines in der Zeichnung stützt, die mit parallelen Bohrungen 14 versehen ist. durch die strichpunktierte Linie angedeuteten photo-Diese Platte 12 kann die Rolle eines Kollimators graphischen Apparats 40 registriert, der durchgehend spielen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben für eine genügend lange Zeit geöffnet ist. wird. Der Wirkungsgrad bzw. die Nachweisempfindlich-If the arrangement is intended to examine soft openings 14 of the same and meet the collection of y-radiation from a cathode 6 located below the collection cathode 6 and the filling gas of the detection and beneath sample, then acceleration space. When these photons are absorbed, the collecting cathode 6 best consists of a secondary electron beam which ionizes the gas on a thin film 8 made of polyethylene terephthalate. The electrons released in the process are accelerated from a thickness of 0.5 mm internally, 10 to 20 μm towards the spark cathode 28 and pass through thick aluminum foil 10, which at the same time acts as an electron source in the spark space and causes the triggering. The foil 8 is sparked by one if its number is large enough. Plate 12 located outside the housing 40 The sparks are supported by means of one in the drawing, which is provided with parallel bores 14. This plate 12, indicated by the dash-dotted line, can register the role of a collimator, graphic apparatus 40 which is continuously open, as described in detail below, for a sufficiently long time. will. The efficiency or the detection sensitivity

Die Abdichtung der Verbindungen zwischen dem 45 keit der Anordnung hängt von zahlreichen Para-Glasring 2 einerseits und der Folie 8 sowie der Klar- metern ab und insbesondere vom Grad der Sekundärglasscheibe 4 andererseits wird durch Ringdichtungen elektronenbildung der Photonen und der Totzeit. 16 und 18 aus Indium sichergestellt. Zwei Messing- Die letztere ändert sich wesentlich mit dem Wert ringe 20 und 22, die durch einige rund um das des Lastwiderstandes 32: Ein Widerstand von 20 ΜΩ Gehäuse verteilte Schrauben und Muttern verbunden 50 führt zu einer Totzeit in der Größenordnung von sind, von denen in der Zeichnung nur eine einzelne 50 ms und damit zu einer maximalen Funkenfolge 24 zu sehen ist, sorgen für den Zusammenhalt der von 20 pro Sekunde. Diese Geschwindigkeit reicht Anordnung. im allgemeinen aus, da die benutzten Proben imThe sealing of the connections between the arrangement depends on numerous para-glass ring 2 on the one hand and the film 8 and the clear meters and, in particular, on the degree of the secondary glass pane 4 on the other hand, ring seals generate electrons in the photons and the dead time. 16 and 18 made of indium ensured. Two brass The latter changes significantly with the value rings 20 and 22, which by some around that of the load resistor 32: A resistance of 20 ΜΩ housing distributed screws and nuts connected 50 leads to a dead time of the order of magnitude of which are in the drawing only a single 50 ms and thus a maximum spark sequence 24 can be seen, ensure the cohesion of 20 per second. This speed is enough arrangement. in general, since the samples used are in

Das Gehäuse ist mit einem Gas gefüllt, das beim allgemeinen durch schwachaktive Quellen gebildet Durchgang von Strahlungsteilchen ionisiert wird. 55 werden.The housing is filled with a gas which is generally formed by weakly active sources The passage of radiation particles is ionized. 55 to be.

Man kann insbesondere für den Nachweis weicher Die untere Grenze für den Lastwiderstand 32 istThe lower limit for the load resistance 32 is, in particular, for the detection of softer

elektromagnetischer Strahlung eine Mischung aus durch den Wert festgelegt, bei dem an der gleichen 90% Argon und 10% Methan bei Atmosphären- Stelle erneut ein Funke ausgelöst werden kann, wenn druck verwenden. Eine Öffnung 26 ermöglicht ge- die Spannung an den Elektroden zu frühzeitig wiedergebenenfalls eine Änderung der Gasfüllung. 60 aufgebaut wird. Die Art der Elektroden und deselectromagnetic radiation a mixture of determined by the value at which at the same 90% argon and 10% methane at atmospheric point, a spark can be triggered again if use pressure. An opening 26 enables the voltage at the electrodes to be reproduced too early if necessary a change in the gas filling. 60 is built. The type of electrodes and the

Innerhalb des Gehäuses sind oberhalb der Sammel- Gases beeinflußt diesen Wert deutlich. Kathode 6 und parallel dazu die Funken-Kathode 28 Als Beispiel diene die Herstellung einer y-Szinti-Inside the housing are above the collecting gas significantly influencing this value. Cathode 6 and parallel to it the spark cathode 28. As an example, the production of a y-scinti-

und die Funken-Anode 30 angeordnet. Diese beiden graphie eines mit Jod-125 beladenen Organ-Phan-Elektroden bestehen beispielsweise jeweils aus einem toms mit einer Röntgen-Strahlen-Emission bei Gitter aus Phosphorbronze-Drähten von 35 μΐη 65 27,3 keV mittels einer Anordnung nach der Erfin-Stärke, die ein quadratisches Netz mit 75 um Teilung dung: Der theoretische Absorptionsgrad liegt dabei bilden. Die Funken-Kathode 28 begrenzt zusammen in der Größenordnung von 0,64% im Nachweismit der Sammel-Kathode 6 einen Sammelraum, wäh- und Beschleunigungsraum (bei Argon-Methan-Atmo-and the spark anode 30 is arranged. These two graphs of an organ Phan electrode loaded with iodine-125 consist for example each of a toms with an X-ray emission at Lattice of phosphor bronze wires of 35 μΐη 65 27.3 keV by means of an arrangement according to the Erfin strength, a square network with a 75 µm division: the theoretical degree of absorption is here form. The spark cathode 28 collectively limits on the order of 0.64% in evidence the collecting cathode 6 a collecting space, selection and acceleration space (with argon-methane atmos-

I 489I 489

Sphäre), bei 0,2% in der Aluminium-Kathode und bei 0,2% in der Funkenstrecke: d.h., der theoretische Gesamt-Absorptionsgrad liegt bei etwa 1%.Sphere), at 0.2% in the aluminum cathode and at 0.2% in the spark gap: i.e. the theoretical Total absorption is around 1%.

Bei einer Aktivität von 100 μο eines in 3 cm Abstand vom Kollimator angeordneten Phantoms und einem Lastwiderstand 32 von 20 ΜΩ (mit einem Maximalwert von 5 Funken pro Sekunde) wurden bei Öffnungszeiten von einigen Minuten vollständig les- bzw. auswertbare Photographien erhalten, die mit denjenigen vergleichbar sind, die bisher mit Proben einer mehrfach höheren Aktivität erhalten wurden.With an activity of 100 μο of a phantom arranged at a distance of 3 cm from the collimator and a load resistance 32 of 20 ΜΩ (with a maximum value of 5 sparks per second), completely readable or evaluable photographs were obtained with opening times of a few minutes are comparable to those obtained so far with samples with a multiple higher activity.

Es ist selbstverständlich, daß der Aufbau bzw. die Zusammensetzung der Sammel-Kathode und der Atmosphäre des Detektors den Eigenschaften der nachzuweisenden Strahlung anzupassen sind. Die Verwendung von Xenon an Stelle von Methan ermöglicht eine Erhöhung der Nachweiswahrscheinlichkeit bzw. -empfindlichkeit im Gas. Diese wird auch durch eine Drucksteigerung verbessert. Eine Belegung der Sammel-Kathode mit Gold bringt ebenso eine Erhöhung der Nachweiswahrscheinlichkeit für Röntgen- und y-Quanten auf Grund des Wandeffekts.It goes without saying that the structure or the composition of the collecting cathode and the The atmosphere of the detector must be adapted to the properties of the radiation to be detected. the Using xenon instead of methane increases the probability of detection or sensitivity in the gas. This is also improved by increasing the pressure. One Coating the collecting cathode with gold also increases the probability of detection for X-ray and y-quanta due to the wall effect.

In allen diesen Fällen bleibt die Einfachheit der Anordnung jedoch bemerkenswert, da eine einzige Hochspannungsquelle ausreicht.In all of these cases, however, the simplicity of the arrangement remains remarkable, being a single one Sufficient high voltage source.

Claims

Patent claims:

1. Spark chamber arrangement for localizing detection of nuclear radiation particles, 7 or X-ray quanta with two parallel to each other in a gas-filled envelope, Lattice-shaped electrodes delimiting a spark space, between which one under the DC voltage lying at the breakdown voltage is applied, characterized in that, that parallel to the two lattice-shaped spark space electrodes (28, 30) on the of the positive electrode, the spark anode (30), facing away from the spark space another planar electrode, the collecting cathode (6), is arranged, which together with the negative of the spark space electrodes, the spark cathode (28) delimits a collecting space, the Distance between spark cathode (28) and collecting cathode (6) is chosen so that the electron beams primarily incident into the collecting space or those at the collecting cathode (6) or secondary electrons formed within the collecting space essentially lose their energy lose in the collecting space that also means for applying a opposite to the spark cathode (28) negative collective voltage to the collective cathode (6) are provided, wherein the Collective voltage is only chosen so high that it is a suction of the existing in the collecting space negative charge carriers through the grid-shaped spark cathode (28) into the spark space ensures that further the mesh size of the spark cathode (28) is so large that only a negligible proportion of these charge carriers is caught by it, and that eventually the DC voltage applied between the spark cathode (28) and the spark anode (30) is so little below the breakdown voltage that it is when charge carriers enter causes a spark between the spark space electrodes (28, 30) from the collecting space.

2. spark chamber - arrangement according to claim 1, characterized in that at one Argon-methane gas filling the chamber from atmospheric pressure, a grid-wire spacing the spark cathode (28) on the order of tenths of a millimeter and a wire diameter from around a third to half of the wire spacing between the collecting cathode (6) and spark cathode (28) applied collective voltage of the spark chamber is selected so that the electric field in the collecting space between collecting cathode and spark cathode between 10 and 100 V / cm.

3. spark chamber arrangement according to claim 1, characterized in that the The collecting cathode (6) of the spark chamber consists of a thin layer of a metal that when quantum radiation is absorbed, there is a considerable emission of secondary electrons having.

4. spark chamber - arrangement according to claim 1, characterized in that the filling gas a gas is selected for the chamber that noticeably produces an X-ray or y-radiation to be detected absorbed.

5. spark chamber according to claim 1, characterized in that on the inlet side of the radiation to be detected outside the chamber in front of its collecting cathode (6) has a thick, with parallel, through holes (14) provided plate (12) arranged as a radiation collimator is.

1 sheet of drawings