DE1539835B2

DE1539835B2 - DEVICE TO CONTROL THE SPARK DISCHARGE IN A SPARK CHAMBER

Info

Publication number: DE1539835B2
Application number: DE19661539835
Authority: DE
Inventors: Alain Orsay Leloup. Jean. Gif sur Yvette Morucci Jean Pier re Villebon sur Yvette Roux Georges Chatou. Lansiart (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-11-27
Filing date: 1966-11-25
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1539835A1; GB1133682A; FR89644E; LU52418A1; NL6616409A; IL26827A; BE688770A; ES333816A1; CH465072A; SE346858B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern großen Totzeit entspricht, was den Betriebsrhythmus der Funkenentladung in einer Funkenkammer mit des Detektors verlangsamt.The invention relates to a device for controlling large dead time, which corresponds to the operating rhythm the spark discharge in a spark chamber is slowed down with the detector.

einer parallel zu dem zwischen den Funkenelektroden Es sind bereits Einrichtungen zum Steuern derone parallel to that between the spark electrodes There are already devices for controlling the

der Kammer liegenden Funkenraum geschalteten, Funkenentladung in einer Funkenkammer bekannt, über eine mit einer Steuerschaltung verbundene Steuer- 5 bei denen parallel zum zwischen den Funkenelektroden elektrode steuerbaren Entladungsstrecke, deren Impe- des Detektors liegenden Entladungsraum eine Entdanz sich bei der Ansteuerung rasch verringert, so ladungsstrecke geschaltet ist und bei denen nach jeder daß dadurch eine Entladung der Kapazität zwischen Funkenauslösung im Detektor durch eine Stoßspanden Funkenelektroden der Kammer und damit eine nung ein sehr rasches Absinken der Impedanz dieser rasche Unterdrückung des Kammerfunkens erfolgt. io Entladungsstrecke ausgelöst und dadurch eine Ent-Eine solche Einrichtung ist bereits aus »Nuclear Instru- ladung der Kapazität zwischen den Funkenelektroden ments and Methods«, Bd. 35, 1965, Nr. 2, S. 199, des Detektors und damit eine rasche Unterdrückung insbesondere Fig. 2, bekannt. des Kammerfunkens bewirkt wird (»Nuclear Instru-the spark chamber located in the chamber, known spark discharge in a spark chamber, Via a control 5 connected to a control circuit in which parallel to the between the spark electrodes Electrode controllable discharge path, the impedance of the detector lying discharge space an Entdanz decreases rapidly when activated, so the charge path is switched and where after each that thereby a discharge of the capacitance between spark initiation in the detector by a surge voltage Spark electrodes of the chamber and thus a very rapid drop in the impedance of these rapid suppression of the chamber spark takes place. OK discharge path triggered and thereby a Ent-Ein Such a device is already made up of "Nuclear Instru- charge of the capacitance between the spark electrodes ments and Methods ", Vol. 35, 1965, No. 2, p. 199, of the detector and thus a rapid suppression in particular Fig. 2 is known. of the chamber spark (»Nuclear Instru-

Aus der französischen Patentschrift 1 401 288 ist ments and Methods«, Bd. 26, 1964, Nr. 2, S. 345 bis eine mit Gleichspannung betriebene Funkenkammer 15 347; Bd. 29, 1964, Nr. 2, S. 261 bis 269; Bd. 29, 1964, zur Sichtbarmachung von /9-Teilchen sowie Röntgen- Nr. 2, S. 270 bis 276; Bd. 34, 1965, Nr. 3, S. 289 bis oder y-Photonen bekannt, auf die die erfindungs- 292; Bd. 35, 1965, Nr. 2, S. 197 bis 202). Die in diesen gemäß ausgebildete Steuereinrichtung anwendbar ist. Vorveröffentlichungen enthaltene Lehre ist jedoch Diese bekannte Funkenkammer umfaßt eine dichte nicht auf eine gleichstrombetriebene Funkenkammer Kammer, die aus einer zylindrischen Hülse besteht, 20 der vorerwähnten Art anwendbar, weil bei gleichderen oberes Ende mit einer durchsichtigen Scheibe strombetriebenen Funkenkammern wegen der perverschlossen ist und deren unteres Ende aus einer manent an den Elektroden anliegenden Spannung die dünnen metallischen Hilfselektrode, ζ. B. einer Alu- Auslösung der Parallelentladung durch Stoßspannunminiumfolie, besteht. Diese dünne Folie wird von gen nicht möglich ist. Darüber hinaus ist bei den beeiner Platte gehalten, die parallele Bohrungen besitzt 25 kannten Einrichtungen die Auslösung der Kurzschluß- und als Kollimator dient; diese Platte kann aus Blei strecke durch diese Stoßspannung nicht sehr exakt, oder rostfreiem Stahl bestehen. Im Inneren der mit Aus »IRE-Transactions on Nuclear Science«, Bd.From the French patent specification 1 401 288 is "Ments and Methods", Vol. 26, 1964, No. 2, p. 345 bis a DC voltage operated spark chamber 15 347; Vol. 29, 1964, No. 2, pp. 261 to 269; Vol. 29, 1964, for the visualization of / 9 particles and X-ray No. 2, pp. 270 to 276; Vol. 34, 1965, No. 3, pp. 289 bis or y-photons are known to which the invention 292; Vol. 35, 1965, No. 2, pp. 197 to 202). The ones in these according to trained control device is applicable. However, teaching is contained in prior publications This known spark chamber comprises a sealed spark chamber that is not operated by a direct current Chamber consisting of a cylindrical sleeve 20 of the aforementioned type applicable because they are the same upper end with a transparent disk electrically operated spark chambers because of the perverted and the lower end of which is the result of a voltage that is permanently applied to the electrodes thin metallic auxiliary electrode, ζ. B. an aluminum triggering of the parallel discharge through surge voltage minimum foil, consists. This thin film is impossible from gene. In addition, it is with the einer Plate held, the parallel holes has 25 known devices triggering the short-circuit and serves as a collimator; this plate made of lead cannot stretch very precisely due to this surge voltage, or stainless steel. Inside the "IRE-Transactions on Nuclear Science", Vol.

einem Gas gefüllten Kammer sind oberhalb der Hilfs- NS-9, 1962, Nr. 5, S. 51 bis 54, ist weiterhin eine elektrode und parallel zu ihr eine Funkenkathode in Vorrichtung mit einer einer Funkenkammer parallel geForm eines feinmaschigen Metallgitters und eine 30 schalteten Vakuumelektronenröhre bekannt, die durch durchsichtige Funkenanode mit leitender Oberfläche, die von einer weiteren Röhre ausgehenden Impulse beispielsweise aus leitendem Glas, angeordnet. Wenn leitend gemacht wird, so daß an der Anode dieser die Funkenkammer (Detektor) mit einem Edelgas Elektronenröhre ein Impuls auftritt, der durch einen gefüllt ist, kann man kein Bild einer radioaktiven Kondensator auf die Funkenkammer übertragen Quelle erhalten. Wenn man dagegen eine geeignete 35 wird. Während dieses Impulses wird die Funkenbil-Menge eines die ultravioletten Strahlen des Gases dung in der Funkenkammer ausgelöst. Die Elektroabsorbierenden organischen Dampfes zufügt, kann nenröhre bildet dabei jedoch keine Kurzschlußstrecke man in Gegenwart dieser Quellen Funken erzeugen, für die Funkenkammer.a gas-filled chamber are above the auxiliary NS-9, 1962, No. 5, pp. 51 to 54, is still a electrode and parallel to it a spark cathode in a device with a shape parallel to a spark chamber a fine-meshed metal grid and a 30-switched vacuum electron tube known through transparent spark anode with a conductive surface, the impulses emanating from another tube for example made of conductive glass. If it is made conductive, so that this is at the anode the spark chamber (detector) with a noble gas electron tube an impulse occurs which is caused by a is filled, no image of a radioactive capacitor can be transferred to the spark chamber Source received. If, on the other hand, you turn 35 at a suitable age. During this pulse, the spark bil amount becomes one of the ultraviolet rays of the gas triggered in the spark chamber. The electroabsorbents organic vapor, the inner tube can, however, not form a short-circuit path one generates sparks in the presence of these sources for the spark chamber.

vorausgesetzt, daß die Spannung zwischen Funken- Aus »Instruments and Experimental Techniques«,provided that the tension between spark-aus "Instruments and Experimental Techniques",

kathode und Funkenanode sorgfältig festgelegt ist. 40 1961, Nr. 1 bis 3, S. 480 und 481, insbesondere F i g. 1, Jedesmal, wenn vom Detektor ein Teilchen nachge- ist eine ähnliche Schaltung bekannt, bei der außer wiesen wird, werden Moleküle des organischen Damp- dem Kondensator noch ein kleinerer Ohmscher Widerfes zerstört, jedoch führt die Funkenbildung zu einer stand mit der parallelgeschalteten Röhre in Reihe viel erheblicheren Zerstörung dieser Moleküle, woraus liegt. Sie betrifft eine Auslösungsvorrichtung eines sich eine Begrenzung der Lebensdauer gasgefüllter 45 Funkenzählers mit einem Thyratron, das durch ein Detektoren im Funkenbetrieb ergibt. Es sei nun noch Detektor-Teleskop, bestehend aus zwei Szintillatoreinmal die Bildung von Entladungen im Detektor Photomultiplier-Anordnungen, über einen Koinzidenzunter der Einwirkung von Teilchen betrachtet. Wenn kreis, eine Verzögerungsleitung und einen Sperroszilla-Röntgen- oder y-Photonen vom Kollimator durch- tor getriggert wird. Auch hier ist keine zum Funkengelassen werden und die Hilfselektrode erreichen, 5° zähler parallele Kurzschlußstrecke vorhanden,
erzeugen sie zwischen Hilfselektrode und Funken- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zumcathode and spark anode is carefully determined. 40 1961, No. 1 to 3, pp. 480 and 481, in particular Fig. 1, Every time a particle is detected by the detector, a similar circuit is known, in which, in addition to being shown, molecules of the organic vapor are destroyed in the capacitor, but a smaller ohmic resistance is destroyed, but the spark formation leads to a stand with the tube connected in parallel A series of much more substantial destruction of these molecules, from which lies. It relates to a triggering device of a gas-filled 45 spark counter with a thyratron which is produced by a detector in spark operation. Let us now consider the detector telescope, consisting of two scintillators, once the formation of discharges in the detector, photomultiplier arrangements, over a coincidence under the action of particles. When the circle, a delay line and a blocking oscillator X-ray or y-photon are triggered by the collimator. Here, too, none of them can be allowed to spark and reach the auxiliary electrode, 5 ° counter parallel short-circuit path available,
generate them between the auxiliary electrode and spark- The object of the invention is to provide a device for

kathode iom'sierende Primärelektronen; die erzeugten Steuern der Funkenentladung zu schaffen, die zur Sekundärelektronen gehen durch diese Funkenkathode Verbesserung der Betriebsweise von mit Gleichstrom hindurch und dringen in das zwischen ihr und der betriebenen Funkenkammern, beispielsweise der aus Funkenkathode herrschende Feld ein, das viel stärker 55 der französischen Patentschrift 1 401 288 bekannals das Feld zwischen Hilfselektrode und Funken- ten Art, dient, indem die Totzeit herabgesetzt und kathode ist. In diesem stärkeren Feld lösen die Elek- gleichzeitig die Lebensdauer des Detektors erhöht wird, tronen eine Lawinenionisation aus, die zur Bildung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einercathode ionizing primary electrons; the generated controls of the spark discharge leading to the Secondary electrons go through this spark cathode improving the operation of direct current through and penetrate into that between you and the operated spark chambers, for example the Spark cathode prevailing field, which is much stronger 55 of the French patent 1 401 288 known the field between the auxiliary electrode and the sparking type is used by reducing the dead time and cathode is. In this stronger field the elec- tronen an avalanche ionization, which leads to the formation

eines Funkens und zur Sichtbarmachung des Teilchens Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch führt. Wenn ein Funke zwischen Funkenkathode und 60 gelöst, daß die Entladungsstrecke von einer Vakuum-Funkenanode überspringt, entlädt sich die von den Elektronenröhre mit mindestens drei Elektroden ge-Elektrodenabmessungen abhängige Kapazität zwi- bildet ist, deren Kathoden-Anoden-Strecke in Reihe sehen diesen Elektroden. Es sei bemerkt, daß der in mit einem niederohmigen Arbeitswiderstand zu dem Reihe mit der Anode liegende Widerstand so gewählt Funkenraum der Funkenkammer, zwischen deren ist, daß die Zeitkonstante des Wiederaufladungskreises 65 Funkenanode und Funkenkathode eine Gleichspangenügend groß ist, so daß ein neuer Funke kaum an nung als Funkenspannung angelegt ist, parallel geder gleichen Stelle auftritt. Dieser Vorgang dauert schaltet ist, daß ferner die Steuerschaltung einen in daher eine bestimmte Zeit, die einer verhältnismäßig Lawinenschaltung geschalteten Transistor und einea spark and for making the particle visible device of the type mentioned thereby leads. If a spark is released between the spark cathode and 60, that the discharge path from a vacuum spark anode skips, discharges the electrode dimensions ge from the electron tube with at least three electrodes dependent capacitance between forms, whose cathode-anode path in series see these electrodes. It should be noted that the in with a low resistance to the Series with the anode lying resistor so chosen spark space of the spark chamber, between their is that the time constant of the recharge circuit 65 spark anode and spark cathode suffice a DC voltage is large, so that a new spark is hardly applied to voltage as a spark voltage, parallel geder same place occurs. This process lasts is that the control circuit also has an in hence a certain time that a relatively avalanche-connected transistor and a

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diesem nachgeschaltete Sekundäremission-Verstär- dungsstrecke auszulösen. Bei der in der erfindungskerröhre aufweist, deren Ausgang mit dem Steuer- gemäß ausgebildeten Einrichtung verwendeten Vakugitter der die Entladungsstrecke bildenden Vakuum- umröhre muß der Widerstand des Glases also genügend Elektronenröhre verbunden ist, daß weiter der Tran- hoch sein.to trigger this downstream secondary emission amplification path. In the case of the tube of the invention has, the output of which with the control device designed in accordance with the vacuum grid used The resistance of the glass must therefore be sufficient for the vacuum tube forming the discharge path Electron tube is connected that further the Tran- be high.

sistor mit einem Ende des Arbeitswiderstands so ver- 5 Zur weiteren Erläuterung der technischen Einzelbunden ist, daß er von dem an diesem Widerstand heiten der Erfindung dient das im folgenden beschriebeim Auftreten eines Funkens in der Kammer ent- bene Ausführungsbeispiel. Die Beschreibung bezieht stehenden Impuls angesteuert wird, und daß die sich auf die Zeichnungen. Hierin zeigt
Steuerschaltung derart ausgebildet ist, daß nach ihrer F i g. 1 einen Schnitt durch eine Funkenkammer,sistor with one end of the working resistance so connected that it is used for the purpose of the invention on this resistor, the embodiment described in the following when a spark occurs in the chamber. The description refers to the stationary pulse being driven and that which relates to the drawings. Herein shows
Control circuit is designed such that according to its F i g. 1 a section through a spark chamber,

Ansteuerung die Sekundäremissions-Verstärkerröhre io wie sie mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Eineinen kurzen, die Vakuum-Elektronenröhre auf steuern- richtung verwendet werden kann,
den Impuls abgibt. F i g. 2 das Schaltbild einer Einrichtung zum SteuernControl of the secondary emission amplifier tube as it can be used with the one-a-short one designed according to the invention, the vacuum electron tube on the control direction,
emits the pulse. F i g. 2 shows the circuit diagram of a device for controlling

Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrich- der Funkenentladung der in F i g. 1 gezeigten Funtung wird nunmehr bei gleichstrombetriebenen Fun- kenkatnmer,With the device designed according to the invention, the spark discharge of the type shown in FIG. 1 shown is now with DC operated spark generator,

kenkammern eine sehr große Ansprechgeschwindig- 15 Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen von keit und eine extrem kurze Totzeit erreicht, wodurch Einzelheiten der F i g. 2.chambers have a very high response speed- 15 Fig. 3 and 4 are schematic representations of speed and an extremely short dead time, whereby details of the F i g. 2.

die Funkenkammer in einem kurzen Zeitintervall eine Die in F i g. 1 gezeigte Funkenkammer A umfaßtthe spark chamber in a short time interval a Die in F i g. 1 includes spark chamber A shown

große Zahl von Funken liefern kann. Außerdem wird eine dichte Kammer, die aus einer zylindrischen mit der Erfindung die nach einer verhältnismäßig Hülse 2 besteht, deren oberes Ende mit einer durchniedrigen Zahl (z. B. 10⁶) von Funken auftretende 20 sichtigen Scheibe 4 verschlossen ist und deren unteres rasche Verschlechterung der Auslösekennwerte der Ende aus einer dünnen metallischen Hilfselektrode, Funkenstrecke vermieden, und die dadurch bedingten z. B. einer Aluminiumfolie, besteht. Diese dünne Folie Fehlauslösungen werden unterdrückt. wird von einer Platte 10 gehalten, die parallele Boh-can deliver large numbers of sparks. In addition, a tight chamber, which consists of a cylindrical with the invention according to a relatively sleeve 2, the upper end of which is closed with a low number (z. B. 10 ⁶ ) of sparks occurring 20-sighted disc 4 and its lower rapid deterioration the tripping characteristics of the end from a thin metallic auxiliary electrode, avoiding a spark gap, and the resulting z. B. an aluminum foil. This thin film of false alarms is suppressed. is held by a plate 10, the parallel drilling

In Weiterbildung der Erfindung ist die Dynode rungen besitzt und als Kollimator dient; diese Platte der Sekundäremissions-Verstärkerröhre über einen 25 kann aus Blei oder rostfreiem Stahl bestehen. Im Kondensator mit dem Steuergitter der die Entladungs- Innern der mit einem Gas gefüllten Kammer sind strecke bildenden Vakuum-Elektronenröhre verbun- oberhalb der Hilfselektrode und parallel zu ihr eine den. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Anode der Funkenkathode 12 in Form eines feinmaschigen Sekundäremissions-Verstärkerröhre mit dem Steuer- Metallgitters und eine durchsichtige Funkenanode 14 gitter der Vakuum-Elektronenröhre des Entladungs- 30 mit leitender Oberfläche, beispielsweise aus leitendem kreises über einen Impulsumkehrtransformator ver- Glas, angeordnet,
bunden ist. Die Funkenkammer ist mit einem Edelgas gefüllt,In a further development of the invention, the Dynode has ments and serves as a collimator; this plate of the secondary emission amplifier tube over a 25 can be made of lead or stainless steel. In the capacitor with the control grid of the vacuum electron tube forming the interior of the gas-filled chamber are connected above the auxiliary electrode and parallel to it one. Furthermore, it is advantageous if the anode of the spark cathode 12 in the form of a fine-meshed secondary emission amplifier tube with the control metal grid and a transparent spark anode 14 grid of the vacuum electron tube of the discharge 30 with a conductive surface, for example from a conductive circle via a pulse reversing transformer. Glass, arranged,
is bound. The spark chamber is filled with an inert gas,

Es wurde weiterhin gefunden, daß die günstigsten dem eine geeignete Menge eines die ultravioletten Eigenschaften der Steuervorrichtung mit der Leit- Strahlen des Gases absorbierenden organischen Dampfähigkeit auf der Oberfläche der Anode zusammen- 35 fes zugefügt ist.It has further been found that the most favorable to a suitable amount of one of the ultraviolet Properties of the control device with the guide rays of the gas absorbing organic vapor capability is added together on the surface of the anode.

hängen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfin- Damit der Detektor nach F i g. 1 als Funkendung ist der Flächenwiderstand eines die Funken- kammer arbeitet, wählt man den Fülldruck des Gases kammer-Anode bildenden leitfähigen Belages auf den und die Anodenspannung, die stabilisiert sein muß, inneren Widerstand, auf die Ansprechzeit und auf den so, daß man in Gegenwart einer radioaktiven Quelle Verstärkungsfaktor der Steuerschaltung abgestimmt. 40 eine genügende Zahl von Funken erhält, um im Ver-hang. According to a further feature of the invention, so that the detector according to FIG. 1 as a radio transmission if the surface resistance of the spark chamber is working, the filling pressure of the gas is selected Conductive coating forming the chamber-anode and the anode voltage, which must be stabilized, internal resistance, on the response time and on the so that one is in the presence of a radioactive source Gain of the control circuit matched. 40 receives a sufficient number of sparks to

Bei einem rechtwinkligen Prisma mit einer quadrati- lauf einiger Minuten ein Bild einer Strahlungsverteischen Grundfläche der Seitenlänge b und einer Höhe / lung zu gewinnen.With a right-angled prism with a square run of a few minutes, an image of a radiation-vertical base area of side length b and a height can be obtained.

beträgt der elektrische Widerstand r bei einem spezi- Bekanntlich werden Moleküle des organischenIf the electrical resistance r is at a specific, molecules of the organic are known

fischen Widerstand ρ des Materials zwischen zwei Dampfes jedesmal zerstört, wenn ein Teilchen nachparallelen Rechteckflächen des Prismas 45 gewiesen wird, jedoch führt der Durchschlag einesFish resistance ρ of the material between two vapor is destroyed every time a particle is parallel Rectangular surfaces of the prism 45 is shown, but the breakdown leads to a

Funkens zu einer wesentlich umfangreicheren Zerstörung dieses Dampfes. Solange die GesamtzahlSpark to a much more extensive destruction of this vapor. As long as the total number

_r _ Q ' & _ J?_ durchgeschlagener Funken unter einem bestimmten _r _ Q '& _ J? _ pierced spark under a certain

b . ι ι Wert bleibt, der von den Abmessungen der Kammer b. ι ι value remains that of the dimensions of the chamber

50 abhängt, kann man die ursprüngliche Funkenausbeute wiederherstellen, indem man die Spannung zwischen50, the original spark yield can be restored by changing the voltage between

Der elektrische Widerstand eines solchen Prismas Anode und Funkenkathode etwas erhöht. Wenn man ist also unabhängig von der Seitenlänge seiner quadra- die Funkenkammer weiter betreibt, nachdem sie die tischen Grundfläche, so daß man einen Widerstand erwähnte Zahl von Funken geliefert hat, enthalten pro Quadrat definieren kann. 55 die Bilder einige leuchtende Störpunkte, und dieThe electrical resistance of such a prism anode and spark cathode increases somewhat. If is therefore independent of the side length of its square- the spark chamber continues to operate after the table base area, so that a resistor mentioned number of sparks has been supplied per square can define. 55 the pictures some glowing disturbance points, and the

Beispielsweise entspricht im Fall einer Funken- Totzeit muß erhöht werden, um solche Störpunkte kammer, deren Anode einen Flächen-Widerstand von zu vermeiden.For example, in the case of a spark dead time must be increased to avoid such interference points chamber, the anode of which to avoid a surface resistance of.

3 kü pro Quadrat besitzt, das an der Funkenkathode In einem Fall, wo als organischer Dampf Methylal3 kü per square possesses that at the spark cathode In a case where methylal as organic vapor

auftretende Signal einem nach 150 Nanosekunden verwendet wurde, wurde die Zusammensetzung der erreichten Maximalstrom der Funken von 3,6 A, 60 die Kammer A füllenden Gasmischung mittels eines während, wenn dieser Oberflächenwiderstand etwa Massenspektrometers untersucht. Es wurde festge-7 kQ beträgt, das gleiche Signal einem nach 200 Nano- stellt, daß die Zersetzungsprodukte dieses Dampfes Sekunden auftretenden Maximalstrom von 1,5 A im wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid sowie entspricht. in geringeren Anteilen Äthan, Äthylen, Methan undA signal occurring after 150 nanoseconds was used, the composition of the achieved maximum current of the sparks of 3.6 A, 60 the chamber A filling gas mixture was investigated by means of a mass spectrometer while this surface resistance was measured. It was found to be 7 kΩ, the same signal one after 200 nano- indicates that the decomposition products of this vapor seconds occurring maximum current of 1.5 A corresponds essentially to hydrogen, carbon monoxide as well. in smaller proportions ethane, ethylene, methane and

Entsprechend den Eigenschaften des an der Funken- 65 Kohlendioxid sind.According to the properties of the spark 65 carbon dioxide.

kathode der Funkenkammer erscheinenden Signals Ein längerer Betrieb einer Funkenkammer führtcathode of the spark chamber appearing signal Long-term operation of a spark chamber leads to

muß die Steuervorrichtung einen genügenden Ver- somit zu einer Erhöhung des Drucks, und die Verstärkungsfaktor besitzen, um die Kurzschlußentla- ringerung der Zählausbeute bei gleichbleibenderthe control device must provide sufficient pressure to increase the pressure and the gain factor have to reduce the short-circuit reduction of the counting yield with a constant

Spannung ist auf eine mangelnde Absorption der von einem Funken ausgesandten ultravioletten Strahlen zurückzuführen.Tension is due to a lack of absorption of the ultraviolet rays emitted by a spark traced back.

Wenn die leitende Schicht auf der Anode einen Widerstand von 3 kü pro Quadrat hat, strömen die Ladungen der Kapazität zwischen Gitter und Anode im Verlauf von etwa einer Mikrosekunde ab.If the conductive layer on the anode has a resistance of 3 kü per square, the flow Charges of the capacitance between the grid and anode in the course of about one microsecond.

Es wurde gefunden, daß man die schädliche Auswirkung der Zerstörung des organischen Dampfes verringern kann, indem man diese Ladungen zwingt, nach Erscheinen des Funkens durch einen Außenkreis zu fließen. Demzufolge wurde eine über eine mit einer Steuerschaltung verbundene Steuerelektrode steuerbare Entladungsstrecke benutzt, um den Raum zwischen Funkenkathode und Funkenanode der Kammer im Nebenschluß zu überbrücken, sobald die Entladung auftritt.It has been found that one can counteract the deleterious effects of destruction of the organic vapor can be reduced by forcing these charges through an outer circle after the spark has appeared to flow. As a result, a control electrode connected to a control circuit became controllable Discharge path used to create the space between the spark cathode and spark anode of the chamber to be shunted as soon as the discharge occurs.

Im folgenden wird die in F i g. 2 gezeigte, mit einer Entladungsstrecke ausgestattete Steuereinrichtung der Funkenkammer beschrieben. Entsprechende Teile sind in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszahlen versehen.In the following, the in F i g. 2, equipped with a discharge path control device the spark chamber. Corresponding parts are given the same reference numbers in different figures Mistake.

Man erkennt in F i g. 2 die Funkenkammer A entsprechend der von F i g. 1. Jedoch besteht die Anode 14 aus einer Glasscheibe, die an ihrer Unterseite eine durchsichtige leitende Schicht 15 von in gewünschter Weise dotiertem Zinnoxid besitzt. Diese Anode kann mit der gezeigten Schaltung mittels eines Leiterrings 17, der am Umfang der Unterfläche der Anode befestigt ist, verbunden sein.One recognizes in FIG. 2 the spark chamber A corresponding to that of FIG. 1. However, the anode 14 consists of a sheet of glass which has a transparent conductive layer 15 of tin oxide doped in the desired manner on its underside. This anode can be connected to the circuit shown by means of a conductor ring 17 which is attached to the circumference of the lower surface of the anode.

Die als Gitter ausgebildete Funkenkathode 12 ist mit der Masse über einen niederohmigen Widerstand 110 (nicht mehr als einige 10 Ohm) verbunden. Die Hilfselektrode 6 ist mit dem Schleifkontakt 116 eines Potentiometers 118 verbunden, das den negativen Pol einer Spannungsquelle NV₂ mit der Masse verbindet. Durch Verändern der Stellung des Gleitkontakts 116 kann die an den Raum zwischen Hilfselektrode 6 und Funkenkathode 12 der Funkenkammer angelegte Spannung eingestellt werden. Schließlich ist die Anode 14 über einen hochohmigen Widerstand 122 (über 1 ΜΩ) mit einer sehr hohe Spannung liefernden Spannungsquelle 124 verbunden.The spark cathode 12, designed as a grid, is connected to ground via a low-resistance resistor 110 (not more than a few tens of ohms). The auxiliary electrode 6 is connected to the sliding contact 116 of a potentiometer 118, which connects the negative pole of a voltage source NV ₂ to ground. By changing the position of the sliding contact 116, the voltage applied to the space between the auxiliary electrode 6 and the spark cathode 12 of the spark chamber can be adjusted. Finally, the anode 14 is connected to a voltage source 124 delivering a very high voltage via a high-value resistor 122 (over 1Ω).

Der Wert des Widerstands 122 wird entsprechend der gewünschten Funkenausbeute festgelegt. ■The value of resistor 122 is determined according to the spark yield desired. ■

Der Anoden-Kathoden-Strecke einer Vakuumelektronenröhre 126 vom Tetroden-Typ ist parallel mit der Reihenschaltung des Raums zwischen Funkenanode und Funkenkathode 14, 12 der Funkenkammer und des Widerstandes 110 verbunden. Die Anode 128 der Tetrode ist über einen Widerstand 130 mit der Anode 14 und die Kathode 132 der Tetrode mit Masse verbunden. Das Schirmgitter 134 dieser Röhre ist über einen Widerstand 135 mit dem positiven Pol einer Hochspannungsquelle HV₃ verbunden. Das Steuergitter 138 ist mit dem negativen Pol der Spannungsquelle NV₂ über den Widerstand 140 und einen Teil des Potentiometers 142 verbunden, das diesen Pol der Spannungsquelle NV₂ mit der Masse verbindet. Dieses Steuergitter 138 ist ferner über einen Kondensator 144 mit der Steuervorrichtung verbunden. Diese Steuervorrichtung besteht aus einer Steuerschaltung 146 mit einem in Lawinenschaltung geschalteten Transistor 54 und einer dieser nachgeschalteten weiteren Schaltung 148, die eine Sekundäremissionsverstärkerröhre 78 aufweist.The anode-cathode section of a vacuum electron tube 126 of the tetrode type is connected in parallel to the series connection of the space between the spark anode and spark cathode 14, 12 of the spark chamber and the resistor 110. The anode 128 of the tetrode is connected to the anode 14 via a resistor 130 and the cathode 132 of the tetrode is connected to ground. The screen grid 134 of this tube is connected to the positive pole of a high voltage source HV ₃ via a resistor 135. The control grid 138 is connected to the negative pole of the voltage source NV ₂ via the resistor 140 and part of the potentiometer 142 which connects this pole of the voltage source NV ₂ to ground. This control grid 138 is also connected to the control device via a capacitor 144. This control device consists of a control circuit 146 with a transistor 54 connected in an avalanche circuit and a further circuit 148 connected downstream thereof which has a secondary emission amplifier tube 78.

Wenn ein Funke in der Kammer yi erzeugt wird, erscheint zwischen dem Punkt der Verbindung des Widerstands 110 mit dem Gitter 12 und Masse ein Impuls B mit steiler Wellenfront. Dieser wird anschließend von dem in Lawinenschaltung geschalteten Transistor 54 und der Sekundäremissionsverstärkerröhre 78 verstärkt. Es erscheint dann am Steuergitter 138 der Röhre 126 ein Impuls C großer Amplitude, der weniger als 1 μβ dauert. Die Impedanz der Röhre wird dadurch sehr verringert, so daß die Reihenschaltung des zwischen der Funkenkathode 12 und When a spark is generated in the chamber yi, a pulse B with a steep wavefront appears between the point of connection of the resistor 110 to the grid 12 and ground. This is then amplified by the avalanche transistor 54 and the secondary emission amplifier tube 78. A large amplitude pulse C then appears on the control grid 138 of the tube 126 and lasts less than 1 μβ. The impedance of the tube is very much reduced, so that the series connection between the spark cathode 12 and

ίο der Funkenanode 14 liegenden Raumes und des Widerstandes 110 dadurch kurzgeschlossen wird.ίο the spark anode 14 lying space and the Resistance 110 is thereby short-circuited.

F i g. 3 zeigt die Steuerschaltung 146, die im wesentlichen aus einem Transistor 54 in Lawinenschaltung besteht.F i g. 3 shows the control circuit 146, which essentially consists of a transistor 54 in an avalanche circuit consists.

Der der nicht gezeigten Funkenkathode 12 und dem Widerstand 110 gemeinsame Punkt ist über einen Kondensator geringer Kapazität 50 und einem Gleichrichter 52 mit der Basis des Transistors 54 verbunden. The point common to the spark cathode 12 (not shown) and the resistor 110 is above a low capacitance capacitor 50 and a rectifier 52 are connected to the base of transistor 54.

Man sieht, daß der Basiskreis und Emitterkreis des Transistors von der Masse durch Sperrinduktanzen 56 und 58 getrennt sind. Der Kollektor dieses Transistors ist mit der Masse über die Kondensatoren 60, 62, 64 und eine Potentiometerkette 66 verbunden, die die Masse mit dem positiven Pol einer Hochspannungsquelle HV_i verbindet.It can be seen that the base circuit and emitter circuit of the transistor are separated from ground by blocking inductances 56 and 58. The collector of this transistor is connected to the ground via the capacitors 60, 62, 64 and a potentiometer chain 66, which connects the ground to the positive pole of a high voltage source HV _i .

Durch sorgfältige Wahl der Stellung des Schleifkontakts 70 des Potentiometers 66 erreicht man, daß der Transistor im Lawinenbetrieb arbeitet, wobei eine zweite, den gleichen positiven Pol der Hochspannungsquelle HV_t mit der Masse verbindende Potentiometerkette 72 die Einstellung der Polarisationsspannung der Basis des Transistors ermöglicht, die die Empfindlichkeit des Transistors 54 bestimmt. Der vom Transistor verstärkte Spannungsimpuls erscheint zwischen dem mit dem Emitter verbundenen Anschluß 74, der mit dem Steuergitter 76 der Sekundäremissionsverstärkerröhre 78 der Schaltung 148 (F i g. 4) verbunden ist, und der Masse.Careful selection of the position of the sliding contact 70 of the potentiometer 66 ensures that the transistor operates in avalanche mode, a second potentiometer chain 72 connecting the same positive pole of the high voltage source HV _t to the ground enabling the polarization voltage of the base of the transistor to be set the sensitivity of transistor 54 is determined. The voltage pulse amplified by the transistor appears between the emitter-connected terminal 74, which is connected to the control grid 76 of the secondary emission amplifier tube 78 of the circuit 148 (FIG. 4), and ground.

F i g. 4 zeigt die Schaltung 148, deren wesentlicher Teil die Sekundäremissionsverstärkerröhre 78 ist, die eine Kathode 80 und ein, wie bereits erläutert, mit dem Emitter eines in Lawinenschaltung geschalteten Transistors 54 verbundenes Steuergitter 76 umfaßt.F i g. 4 shows the circuit 148, the essential part of which is the secondary emission amplifier tube 78, the a cathode 80 and, as already explained, an avalanche circuit connected to the emitter Control grid 76 connected to transistor 54 comprises.

Dieses ist über einen Widerstand 82 und eine diesem parallelgeschaltete Zenerdiode 84 mit der Masse verbunden. Diese Röhre umfaßt ferner ein Schirmgitter 83, das über den Spannungsteiler 85 vorgespannt wird, ein mit der Kathode verbundenes Sperrgitter 86, eine mit einem Abgriff des Spannungsteilers 85 verbundene Dynode 88 und eine über einen Widerstand 94 mit dem positiven Pol einer Hochspannungsquelle HV₆ und über einen Kondensator 96 mit der Masse verbundene Anode 90.This is connected to ground via a resistor 82 and a Zener diode 84 connected in parallel. This tube also comprises a screen grid 83, which is biased via the voltage divider 85, a barrier grid 86 connected to the cathode, a dynode 88 connected to a tap of the voltage divider 85 and a resistor 94 to the positive pole of a high voltage source HV ₆ and above an anode 90 connected to the ground, a capacitor 96.

Die von den Steuerschaltungen 146 und 148 verstärkten Signale erscheinen einerseits zwischen der Dynode 88 und der Masse und andererseits zwischen der Anode 90 und der Masse. Man kann daher eine dieser beiden Elektroden mit dem Steuergitter 138 der Röhre 126 verbinden.The signals amplified by the control circuits 146 and 148 appear on the one hand between the Dynode 88 and the ground and on the other hand between the anode 90 and the ground. One can therefore use a connect these two electrodes to the control grid 138 of the tube 126.

Es sei bemerkt, daß bei der hier angewandtenIt should be noted that in the case of the

Schaltung die Dynode 88 mit dem Steuergitter 138 der Tetrode über den Kondensator 144 verbunden ist.Circuit the dynode 88 is connected to the control grid 138 of the tetrode via the capacitor 144.

Gemäß einer Abwandlung verbindet man die Anode 90 der Sekundäremissionsverstärkerröhre 78 mit der Steuerelektrode der Röhre 126 über einen die Richtung des Anodenimpulses umkehrenden Impulstransformator. According to a modification, the anode 90 of the secondary emission amplifier tube 78 is connected to the Control electrode of tube 126 via a pulse transformer reversing the direction of the anode pulse.

Claims

Patent claims:

1. Device for controlling the spark discharge in a spark chamber with a spark space connected in parallel to the spark space located between the spark electrodes of the chamber, controllable via a control electrode connected to a control circuit, the impedance of which decreases rapidly when activated, so that thereby a discharge of the capacitance between the spark electrodes of the chamber and thus a rapid suppression of the chamber spark takes place, characterized in that the discharge path is formed by a vacuum electron tube (126) with at least three electrodes, the cathode (132) -anode (128) -way in series with a low-ohmic working resistor (110) is connected in parallel to the spark space of the spark chamber (A), between the spark anode (14) and spark cathode (12) of which a direct voltage (124) is applied as spark voltage, and the control circuit (146, 148) also has a avalanche connected transistor (54 in Fig. 3) and a d This secondary emission amplifier tube (78 in Fig. 4), the output of which is connected to the control grid (138) of the vacuum electron tube forming the discharge path, that furthermore the transistor (54) is connected to one end of the load resistor (110) so that it is controlled by the pulse generated at this resistor (110) when a spark occurs in the chamber, and that the control circuit (146, 148) is designed in such a way that, after being controlled, the secondary emission amplifier tube (78) generates a short, vacuum electron tube (126 ) emits an up-steering impulse.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the dynode (88 in Fig. 4) of the secondary emission amplifier tube (78) has a Capacitor (144) with the control grid (138) of the vacuum electron tube forming the discharge path (126) is connected (Figs. 2 and 4).

3. Device according to claim 1, characterized in that the anode (90) of the secondary emission amplifier tube (78) with the control grid (138) of the vacuum electron tube (126) of the discharge circuit connected via a pulse reversing transformer.

4. Device according to claim 1, characterized in that the sheet resistance of a die Spark chamber anode (14) forming conductive coating on the internal resistance, on the response time and is matched to the gain of the control circuit (146, 148).

For this purpose 2 sheets of drawings 109515/150