DE1539963B1

DE1539963B1 - BOX-SHAPED LARGE AREA COUNTER TUBE FOR MEASURING GAS-SHAPED RADIONUCLID

Info

Publication number: DE1539963B1
Application number: DE19661539963
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr Rer Nat Wolter
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1966-03-23
Filing date: 1966-03-23
Publication date: 1972-07-06

Description

Die Erfindung betrifft ein kastenförmiges Großflächenzählrohr zum Messen gasförmiger Radionuklide, welches in einem gemeinsamen Gasraum ein Meß-Zählsystem und zwei sich daran auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Außen-Zählsysteme aufweist, die vom Meß-Zählsystem durch eingezogene Kathodengitter getrennt sind.The invention relates to a box-shaped large area counter tube for Measurement of gaseous radionuclides, which a measuring and counting system in a common gas space and two outside counting systems connected to it on opposite sides has, which are separated from the measuring and counting system by retracted cathode grids.

Zum Messen gasföriniger Radionuklide ist es bekannt, ein kastenförmiges Großflächenrohr zu verwenden, durch welches das zu messende Radionuklid, das einem Zählgas überlagert ist, hindurchgeleitet wird. Ein solches Großflächenzählrohr weist in einem gemeinsamen Gasraum ein Meß-Zählsystem und zwei sich daran auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Außen-Zählsysteme auf, die vom Meß-Zählsystem durch eingezogene Kathodengitter getrennt sind.For measuring gaseous radionuclides, it is known to use a box-shaped To use large area pipe through which the radionuclide to be measured, which is a Counting gas is superimposed, is passed through. Such a large area counter has in a common gas space a measuring and counting system and two on opposite sides Pages subsequent external counting systems drawn in by the measuring counting system Cathode grids are separated.

Das Plateau der Meß-Zählsysteme hat bei dieser bekannten Ausführung eines kastenförinigen Großflächenzählrohres eine relativ hohe Steilheit. Diese bewegt sich beispielsweise um 28 % pro 100 V Spannungsänderung. Diese hohe Steilheit ist unerwünscht. Weiter wäre oft eine etwas höhere Nachweisempfindlichkeit erwünscht.In this known embodiment of a box-shaped large-area counter tube, the plateau of the measuring and counting systems has a relatively steep slope. This moves, for example, by 28 % per 100 V voltage change. This steepness is undesirable. Furthermore, a somewhat higher detection sensitivity would often be desirable.

Diese beiden Größen könnten zwar durch die Verwendung besonders engmaschiger Kathodengitter günstig beeinflußt werden. Dies würde aber eine erhebliche Komplizierung bei der Herstellung derartiger Zählrohrgitter und insbesondere eine erhöhte Verseuchungsgefahr bedingen. Daher hat man diesen Weg in der Praxis bislang nicht beschritten.These two sizes could indeed be more closely meshed by using them Cathode grid are favorably influenced. However, this would be a considerable complication in the manufacture of such counter tube grids and in particular an increased risk of contamination condition. For this reason, this path has not yet been followed in practice.

Eine wesentlich geringere Steilheit des Zählrohrplateaus kann man auch durch Verwendung eines zylindrischen Großflächenzählrohres mit koaxialem Aufbau erzielen.The steepness of the counter tube plateau can be much less steep also by using a cylindrical large-area counter tube with a coaxial structure achieve.

Durch den zylindrischen Aufbau ist jedoch deren Fertigung wesentlich komplizierter als diejenige eines kastenförmigen Großflächenzählrohres mit seiner einfacheren Geometrie. Auch ist es schwierig, bei zylindrischen Zählrohren sehr große wirksame Flächen herzustellen im Vergleich zu der Fensterfläche kastenförmiger Großflächenzählrohre mit beispielsweise 25 - 75 cm wirksamer Fensterfläche. Um die gleiche Empfindlichkeit zu erreichen, müßte man den Durchmesser eines zylindrischen Zählrohres sehr stark erhöhen. Damit würde aber eine entsprechend höhere Betriebsspannung erforderlich, was aber tunlichst vermieden werden soll.Due to the cylindrical structure, however, their production is much more complicated than that of a box-shaped large-area counter tube with its simpler geometry. It is also difficult to produce very large effective areas in the case of cylindrical counter tubes in comparison to the window area of box-shaped large-area counter tubes with, for example , 25-75 cm effective window area. In order to achieve the same sensitivity, one would have to increase the diameter of a cylindrical counter tube very much. However, this would require a correspondingly higher operating voltage, which should be avoided as far as possible.

Die vorliegende Erfindung setzt sich demgegenüber die Aufgabe, durch einen besonders gearteten Aufbau der Kathodengitter bei einem kastenförrnigen Großflächenzählrohr bessere Plateaueigenschaften und eine höhere Nachweisempfindlichkeit zu erzielen, ohne hierbei die geschilderten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, die mit der Verwendung besonders engmaschiger Kathodengitter oder der Wahl eines zylindrischen Zählrohres mit koaxialem Aufbau verbunden sind.In contrast to this, the present invention sets itself the task a special type of construction of the cathode grid in a box-shaped large-area counter tube to achieve better plateau properties and a higher detection sensitivity, without having to accept the disadvantages described with the use particularly close-meshed cathode grid or the choice of a cylindrical counter tube are connected with a coaxial structure.

Das neue kastenförinige Großflächenzählrohr der eingangs geschilderten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodengitter als Doppelgitter aus jeweils zwei parallelen Einzelgittern mit gegenüber den Zählrohrabmessungen geringem Abstand ausgeführt sind. Hierdurch läßt sich eine ganz erhebliche Abflachung des Plateaus des Meß-Zählsystems sowie eine Steigerung der Nachweisempfindlichkeit von über 500,lo gegenüber Zählrohren mit Einfachgittern erzielen.The new box-shaped large-area counter tube of the one described above Art is characterized according to the invention in that the cathode grid is a double grid each with two parallel individual grids with opposite the counter tube dimensions are carried out at a small distance. This allows a very considerable flattening the plateau of the measuring and counting system as well as an increase in detection sensitivity of over 500, 10 compared to counting tubes with single grids.

Bei der Messung niederenergetischer Betastrahler, insbesondere von Tritium, ist es erwünscht, daß zur Erzielung einer besonders hohen Antikoinzidenzrate der Zählraten vom Meß-Zählsystem und Außen-Zählsystemen nur sehr wenige der Betateilchen aus dem Meß-Zählsystem durch die Kathodengitter hindurch in die benachbarten Außen-Zählsysteme gelangen.When measuring low-energy beta emitters, especially from Tritium, it is desirable that to achieve a particularly high rate of anticoincidence the counting rates of the measuring counting system and external counting systems only very few of the beta particles from the measuring and counting system through the cathode grid into the neighboring external counting systems reach.

In einer Ausgestaltung des Zählrohres nach der Erfindung wird dies bei einem für die Tritiummessung bestimmten Großflächenzählrohr dadurch in besonders weitgehendem Maße bewirkt, daß der gegenseitige Abstand der das Doppelgitter bildenden Einzelgitter größer ist als die mittlere Reichweite der beim Tritiumzerfall entstehenden Betateilchen im Zählgas. Dies läßt sich leicht dadurch überprüfen, daß man vorübergehend die Zählraten vom Meß-Zählsystem und den Außen-Zählsystemen in Koinzidenz setzt und das Meßergebnis mit der Zählrate des Meß-Zählsystems allein vergleicht.In one embodiment of the counter tube according to the invention, this is the case in the case of a large-area counter tube intended for tritium measurement, this is particularly important to a large extent causes the mutual spacing of the double grating forming Single lattice is greater than the mean range of the tritium decay Beta particles in the counting gas. This can easily be checked by temporarily sets the counting rates of the measuring counting system and the external counting systems in coincidence and compares the measurement result with the counting rate of the measuring counting system alone.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungheispieles erläutert. Es zeigt F i g. 1 das neue Großflächenzählrohr, etwas schematisiert, im Querschnitt, F i g. 2 mit dem neuen Zählrohr aufgenommene Meßkurven von Krypton, F i g. 3 mit dem neuen Zählrohr aufgenommene Meßkurven von Tritium.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiment illustrated in the drawing. It shows F i g. 1 the new large area counter tube, somewhat schematically, in cross section, FIG. 2 measurement curves of krypton recorded with the new counter tube, FIG . 3 measurement curves of tritium recorded with the new counter tube.

Gemäß F i g. 1 befinden sich in den drei Zählsystemen des Großflächenzählrohres 1 die Anodendrähte 2, 3 und 4. An Stelle der üblichen einfachen Kathodengitter sind hier Gitterpaare 5 und 6 sichtbar, welche die obengenannten Doppelgitter bilden.According to FIG. 1 are located in the three counting systems of Großflächenzählrohres 1, the anode wires 2, 3 and 4. Instead of the usual plain cathode grid are here grating pairs 5 and 6 are visible, which form the above-mentioned double-grating.

In F i g. 2 zeigt die Kurve 7 eine Krypton-Messung mit einem derartige Doppelgitter aufweisenden Großflächenzählrohr. Die Kurve 8 hingegen zeigt unter sonst gleichen Bedingungen eine Messung mit einem Zählrohr, das nur einfache Kathodengitter hat. Es ist deutlich zu ersehen, daß bei der hier interessierenden Anodenspannung von 3,1 .. 3,2 kV die Kurve 7 ein wesentlich ausgeprägteres Plateau hat und dort wesentlich flacher verläuft als die Kurve 8. Ferner ist ersichtlich, daß die Nachweisempfindlichkeit mit dem Doppelgitterzählrohr erheblich größer ist als diejenige mit dem Einfachaitterzählrohr.In Fig. 2 shows curve 7 a krypton measurement with a large-area counter tube having such a double grid. Curve 8, on the other hand, shows, under otherwise identical conditions, a measurement with a counter tube that has only simple cathode grids. It can be clearly seen that with the anode voltage of 3.1 ... 3.2 kV of interest here, curve 7 has a much more pronounced plateau and is much flatter than curve 8 is considerably larger than the one with the single counter tube.

In Fig. 3 sind die gleichen Messungen wie in C F i g. 2 mit Tritium aufgezeichnet, wobei die Kurve 9 die Messung mit Doppelgitterzählrohr und die Kurve 10 die Messung mit Einfachgitterzählrohr veranschaulicht. Auch hier sind die Unterschiede deutlich sichtbar.In Fig. 3 are the same measurements as in C F i g. 2 recorded with tritium, curve 9 illustrating the measurement with a double grid counter tube and curve 10 the measurement with a single grid counter tube. Here, too, the differences are clearly visible.

Claims

1. A box-shaped Großflächenzählrohr to m Gaseous radionuclides having a measuring counting system and two thereto adjoining on opposite sides of outer counting systems in a common gas chamber, which are separated from the measuring Zählsystern through retracted cathode-grid, characterized g e k ennzeichnet that the cathode grids are designed as double grids (5, 6) each consisting of two parallel individual grids with a small spacing compared to the counter tube dimensions.

2. Large-area counter tube according to claim 1 for measuring tritium, characterized in that the mutual spacing of the individual grids forming the double grids (5 or 6) is greater than the average range of the beta particles in the counting p-as formed during tritium decay.