DE1927633A1 - Introduction to visualize and / or record the flux density of gamma quanta or the two-dimensional density distribution of beta particles - Google Patents

Introduction to visualize and / or record the flux density of gamma quanta or the two-dimensional density distribution of beta particles

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DE1927633A1
DE1927633A1 DE19691927633 DE1927633A DE1927633A1 DE 1927633 A1 DE1927633 A1 DE 1927633A1 DE 19691927633 DE19691927633 DE 19691927633 DE 1927633 A DE1927633 A DE 1927633A DE 1927633 A1 DE1927633 A1 DE 1927633A1
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  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

PatentanwaltPatent attorney

Dipl.-Ing. H. Strohschänk 1 Dipl.-Ing. H. straw tavern 1

8 München 60 '8 Munich 60 '

Musäusstraße 5 ~ ,., /r)../.N Musäusstrasse 5 ~,., / R) ../. N

-S/8p/Ru(4)-S / 8p / Ru (4)

' ' 190-715P'' 190-715P

Anordnung zur Sichtbarmachung und/oder Aufzeichnung der Flußdichte von Gammaquanten oder der zweidimensionalen Dichteverteilung von BetateilchenArrangement for visualizing and / or recording the flux density of gamma quanta or the two-dimensional Density distribution of beta particles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Sichtbarmachung und/oder Aufzeichnung der FluSdichte von Gammaquantea oder der zweidimensionalen Dichteverteilung von Betateilchen mit einer gas- und dampfgefüllten Funkenentladungskammer und einer darin vorgesehenen flachen Kathode, zu der eine flache Anode ßus Metallgaze parallel verläuft, wobei zwischen diesen Elektroden eine ebenfalls aus Metallgaze bestehende Hilfselektrode angeordnet und die Elektroden an eine Hochspannung sowie eine integrierende Aufzeichnungseinrichtung zur Bestimmung der örtlichen Verteilung der Funkenentladungen zwischen der Hilfselektrode und der Anode angeschlossen sind, die durch die einfallenden Strahlungsquanten hervorgerufen werden.The invention relates to an arrangement for visualizing and / or recording the flow density of Gammaquantea or the two-dimensional density distribution of Beta particles with a gas and vapor-filled spark discharge chamber and a flat cathode provided therein, to which a flat anode made of metal gauze runs parallel, with a likewise made of metal gauze between these electrodes existing auxiliary electrode arranged and the electrodes to a high voltage and an integrating recording device to determine the local distribution of spark discharges between the auxiliary electrode and the Anode are connected by the incident radiation quanta be evoked.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung der erwähnten Art zur Verwendung auf dem Gebiet der Hadiodiagnostik und Radiochromatographie.In particular, the invention relates to an arrangement of the type mentioned for use in the field of hadiodiagnostics and radiochromatography.

Bei einer bekannten Anordnung der erwähnten Art werden Gammastrahlen an der Kathode sowie in der Gasschicht zwischen der Kathode und der Hilfselektrode in Primärelektronen umgewandelt. Die durch derartige Primärelektronen frei-In a known arrangement of the type mentioned, gamma rays are at the cathode and in the gas layer between the cathode and the auxiliary electrode in primary electrons converted. The released by such primary electrons

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gesetzten Sekundärelektroneu sind jedoch fest an die Gasfüllung gebunden. Wenn die Wolke der oekundärelektronen, welche in die Punkene'ntladungsstrecke eintritt, zu gering ist, kann keine Funkenentladung ausgelöst werden.Set secondary electrons are, however, firmly attached to the gas filling bound. If the cloud of secondary electrons which enters the point discharge path is too small no spark discharge can be initiated.

Der Übergang zu diesem Stadium wird gefördert, indem die Kathode gegenüber der Hilfselektrode auf negatives Fotential gebracht wird. Der oben erwähnte Aufbau des Elektrodensystems sowie des zugeordneten Arbeitsprinzips der bekanntea Anordnung hat indessen wesentliche Nachteile.The transition to this stage is promoted by setting the cathode to negative in relation to the auxiliary electrode Fotential is brought. The above-mentioned structure of the electrode system and the associated working principle of the known arrangement, however, has significant disadvantages.

In erster Linie ist der Beitrag der Kathode zu diesem Anzeigevorgang vernachlässigbar. 3omit wurde eine teure Xenon-Gasfüllung verwendet, um den schlechten Wirkungsgrad bei Argon-Gasfüllung zu verbessern.First and foremost, the contribution of the cathode to this display process is negligible. This became an expensive one Xenon gas filling used to reduce the efficiency to improve with argon gas filling.

Als Folge des geringen Umwandlungswirkungsgrades der Gasfüllung ist die Anzahl von Funkenentladungen pro Zeiteinheit während des Betriebes gering, was bedeutet, dass die Erstellung eines in Einzelheiten gehenden Bildes der Strahlungsquelle eine sehr lange Meßzeit erfordert, welche, insbesondere bei der Untersuchung von Patienten, stets ungünstig und in gewissen Fällen sogar unmöglich ist.The number of spark discharges per unit of time is a consequence of the low conversion efficiency of the gas filling low during operation, which means that the creation of a detailed image of the radiation source requires a very long measurement time, which, especially when examining patients, is always unfavorable and in is even impossible in certain cases.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Anordnung liegt darin, dass als Ergebnis des ziemlich grossen Abstandes zwischen der Kathode sowie der Hilfselektrode und damit zwischen der Kathode sowie der Anode eine Streuung von Sekundärelektronen auftritt, wobei in der Ebene der Anode, wo öiese Sekundärelektronen sichtbare Funken verursachen, ein verwaschenes Bild der zu untersuchenden Strahlungsquelle entstellt.Another major disadvantage of the known arrangement is that as a result of the rather large distance between the cathode and the auxiliary electrode and thus scattering of secondary electrons between the cathode and the anode occurs, whereby in the plane of the anode, where these secondary electrons cause visible sparks, a blurred Image of the radiation source to be examined distorted.

Die bekannte Anordnung weist den zusätzlichen Nachteil auf, dass bei der Umwandlung von Gammaquanten in Elektronen eine Conpton-Streuung viel früher in dem Gas als in derThe known arrangement has the additional disadvantage on that in converting gamma quanta into electrons a Conpton scatter much earlier in the gas than in the

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Kathode auft'itt. Somit ist die Anordnung hinsichtlich der Maximalenergie der zu beobachtenden Gammaquanten beschränkt. Das Bild wird durch diese Compton-Streuung stark verwischt.Cathode pops up. Thus, the arrangement is in terms of The maximum energy of the gamma quanta to be observed is limited. The image is heavily blurred by this Compton scattering.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung der erwähnten Art, bei welcher diese Nachteile vermieden sind. Erreicht wird dies allgemein dadurch, dass die Hilfselektrode galvanisch mit der Kathode verbunden ist und sich in solchem Abstand hiervon befindet, dass die Elektronenwolke, welche in die Entladungsstrecke eingeleitet wird, genug Elektronen enthält, um eine Funkenentladung auszulösen, und dass die Streuung der Elektronenwolke sowie die Affinität der Elektronen in dieser Wolke zu den Gasmolekülen minimal sind.The object of the present invention is to provide an arrangement of the kind mentioned, in which these disadvantages are avoided. This is generally achieved in that the auxiliary electrode is galvanically connected to the cathode and is at such a distance that the Electron cloud, which is introduced into the discharge path, contains enough electrons to trigger a spark discharge, and that the scattering of the electron cloud and the affinity of the electrons in this cloud for the gas molecules are minimal.

Dieser Elektrodenaufbau hat ferner den Vorteil, dass das Material für die Hilfselektrode mit möglichst hohem Widerstand für die Funkenentladungen gewählt werden kann und dass das Material der Kathode hinsichtlich der Umwandlung von Gammaquanten in Primärelektronen optimiert werden kann. Sogar der Niederschlag von Abfallprodukten des Füllgases an der Hilfselektrode stört nicht die Funktion der Kathode.This electrode structure also has the advantage that the material for the auxiliary electrode has the highest possible resistance for the spark discharges can be chosen and that the material of the cathode with regard to the conversion of Gamma quanta in primary electrons can be optimized. Even the precipitation of waste products of the filling gas on the Auxiliary electrode does not interfere with the function of the cathode.

In der erfindungsgemässen Anordnung wird die Anzahl von Funkenentladungen pro Zeiteinheit in dem Raum zwischen der Hilfselektrode und der Anode fast völlig durch die Anzahl von die Kathode verlassenden Primärelektronen pro Zeiteinheit bestimmt. Da diese letztere Zahl beträchtlich höher als die Anzahl von Primärelektronen ist, die durch die Ionisation der Gasfüllung erhalten wird, ist die Zeit, in welcher mit dieser erfindungsgemässen Anordnung ein in Einzelheiten gehendes Bild der zu untersuchenden Strahlungsquelle erhalten wird, beträchtlich kurzer und mit Sicherheit sehr viel kürzer als mit einer Anordnung, die nach dem Ionisationsprinzip arbeitet.In the arrangement according to the invention, the number of spark discharges per unit of time in the space between the Auxiliary electrode and the anode almost entirely by the number of primary electrons leaving the cathode per unit of time certainly. Because this latter number is considerably higher than the number of primary electrons created by ionization the gas filling is obtained, is the time in which, with this arrangement according to the invention, a detailed going image of the radiation source to be examined is obtained, considerably shorter and certainly very much shorter than with an arrangement that works on the ionization principle.

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Der geringe in der erfindungsgemässen Anordnung verwendete Abstand zwischen der Hilfselektrode sowie der Kathode hat den weiteren Vorteil, dass die Anode auch dichter an der Kathode angeordnet sein kann, was ermöglicht, die Definition des Bildes der Strahlungsquelle wesentlich zu steigern. The small one used in the arrangement according to the invention The distance between the auxiliary electrode and the cathode has the further advantage that the anode is also closer together the cathode can be arranged, which makes it possible to increase the definition of the image of the radiation source significantly.

Ferner hat dieser geringe Abstand das Ergebnis, dass eine verminderte Behinderung seitens der Compton-Streuung zu erwarten ist, so dass der Energiebereich der Anordnung über HO KeV gesteigert wird. Dadurch wird die AnordnungFurthermore, this small distance has the result that there is less disability on the part of the Compton scattering is to be expected, so that the energy range of the arrangement is increased above HO KeV. This will make the arrangement

M in die Reichweite des Isotops Tc 99 gebracht, das so wichtig für die Radiodiagnostik ist. Der kurze in der Anordnung verwendete Abstand ist auch absolut notwendig, um Radiochromatogramme abzulesen. Wegen der Energie der bei diesen Verfahren verwendeten Isotope -014(160 KeV) und H3(18 KeV) ist der Bereich sehr kurz, insbesondere für die letzterwähnten Elektronen. Dass diese Elektronen noch angezeigt werden, ergibt sich aus dem Vorliegen eines elektrischen Streufeldes, das durch die Hilfselektrode eindringt.M brought within range of the Tc 99 isotope, which is so important for radiodiagnostics. The short one used in the arrangement Distance is also absolutely necessary to read radiochromatograms. Because of the energy involved in these procedures The isotopes -014 (160 KeV) and H3 (18 KeV) used, the range is very short, especially for the last-mentioned electrons. The fact that these electrons are still displayed results from the presence of a stray electrical field, the penetrates through the auxiliary electrode.

Ausgestaltungen betreffen weitere Einzelheiten der erfindungsgemässen Anordnung.Refinements relate to further details of the inventive Arrangement.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert« Es. zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. demonstrate:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungagemässen Anordnung zur Sichtbarmachung und Aufzeichnung der Flußdichte von Gammaquanten in perspektivischer und schematischer Darstellung,Fig. 1 shows an embodiment of a erfindungagemässen Arrangement for visualization and recording of the flux density of gamma quanta in perspective and schematic representation,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung zur Ablesung zweidimensionaler Radiochromatogramme in perspektivischer und schematischer Darstellung,2 shows an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention for reading two-dimensional radiochromatograms in perspective and schematic representation,

Fig. 3 eine Bestandteil der Anordnung nach Fig. 1 bildende Funkenentladungskammer im Axialschnitt sowie in demgegenüber vergrösserter Darstellung,3 shows a spark discharge chamber forming part of the arrangement according to FIG. 1 in an axial section and in contrast, enlarged representation,

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Fig. 4 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3 zur Veranschaulichung einer Befestigung für ein Elektrodensystem,4 shows an enlarged section from FIG. 3 to illustrate a fastening for an electrode system,

Fig. 5 ein gegenüber Fig. 3 abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Funkenentladungskammer im Axialschnitt, FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a spark discharge chamber that is modified compared to FIG. 3, in axial section;

Fij. 6 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 5 zur Veranschaulichung einer Befestigung für ein Elektrodensystem ähnlich Fig. 4.Fij. 6 shows an enlarged section from FIG Illustration of a fastening for an electrode system similar to FIG. 4.

Die Anordnung nach Fig. 1 dient zur Herstellung von Bildern der Strahlungsdichteverteilung eines durch Radioisotopen aktivierten Gegenstandes, welcher ein Organ des menschlichen Körpers sein kann, beispielsweise die Schilddrüse, das Gehirn oder dergleichen.The arrangement according to FIG. 1 is used to produce images of the radiation density distribution of a radioisotope activated object, which can be an organ of the human body, for example the thyroid, the brain or the like.

Ein strahlende Atome aufweisender Gegenstand 1 emittiert Gammastrahlung 2, welche durch einen Kollimator 3 verläuft, der eine Platte aus schwerem Material, beispielsweise Blei oder Gold, mit einer grossen Zahl parallel gebohrter Löcher 4 umfasst. Durch die Löcher 4 verläuft Strahlung innerhalb einer nicht veranschaulichten gasgefüllten Kammer zu einer Flachkathode 5. Wenn Gammastrahlung auf diese Kathode trifft, werden Primärelektronen freigesetzt, welche bei dem Absorptionsprozess Sekundärelektronen erzeugen, die sich durch eine gitterförmige Hilfselektrode 6 unter dem Einfluss eines elektrischen Streufeldes in einer Funkenentladungsstrecke bewegen. Die Hilfselektrode 6 ist in einem geringen Abstand zwischen der Kathode 5 und einer Anode 7 angeordnet, die ebenfalls als Gitter ausgebildet ist. Die elektrische Feldstärke wird auf einen solchen Wert eingestellt, dass eine Elektronenwolke, welche sich in dem Raum zwischen der Hilfselektrode 6 und der Anode 7 ausbildet, eine Funkenentladung auslöst. Diese Entladungen ermöglichen in ihrer Gesamtheit eine Ermittlung der örtlichen Verteilung der Strahlungsdichte in dem zu untersuchenden Gegenstand. Ein Bild dieserAn object 1 containing radiating atoms emits gamma radiation 2, which passes through a collimator 3, the one plate made of heavy material, for example lead or gold, with a large number of holes drilled in parallel 4 includes. Radiation passes through the holes 4 to a gas-filled chamber (not shown) Flat cathode 5. When gamma radiation hits this cathode, primary electrons are released, which are used in the absorption process Generate secondary electrons that move through a grid-shaped auxiliary electrode 6 under the influence of a stray electrical field in a spark discharge gap move. The auxiliary electrode 6 is arranged at a small distance between the cathode 5 and an anode 7, the is also designed as a grid. The electric field strength is set to such a value that a Electron cloud, which forms in the space between the auxiliary electrode 6 and the anode 7, a spark discharge triggers. In their entirety, these discharges enable the local distribution of the radiation density to be determined in the object to be examined. A picture of this

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Verteilung kann durch eine Kamera 8 aufgezeichnet werden. Auf diese Weise können nicht nur die Form und Abmessungen eines Gegenstandes, beispielsweise eines Organs des menschlichen Körpers, bestimmt werden sondern auch einige seiner Defek'be, beispielsweise Zerstörungen, die durch das Vorliegen eines kalten Tumors verursacht werden, da an solchen Stellen, wo das Organ beschädigt ist, Isotope nicht eindringen und von dort keine Strahlung emittiert wird noch Punkenentladungen erzeugt werden.Distribution can be recorded by a camera 8. In this way, not only the shape and dimensions of an object, for example a human organ Body, but also some of its defects, for example destruction caused by the presence of a cold tumor because isotopes do not penetrate where the organ is damaged and from there no radiation will be emitted, nor will point discharges be generated.

Gemäss Pig. 2 sind ein abzulesendes Radiochromatogramm 10 und Gitterelektroden 11, 12 in einer (nicht veranschaulichten) gasgefüllten Kammer angeordnet. Das Chromatogramm enthält eine Elektronen emittierende Substanz und wirkt als Kathode. Die ausgesendeten Elektronen verlaufen durch eine Hilfselektrode, die in einem geringen Abstand zu dem Chromatogramm in dem Raum zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist. Als Folge des elektrischen Feldes, das in diesem Raum vorliegt, erzeugen die Elektronen dort Funkenentladungen. Die Form der Funkenentladungen kann durch eine Kamera 13 oder auch durch elektrische Bauelemente einer Digitalaufzeichnungsschaltung aufgezeichnet werden, wobei in diesem Fall die Hilfselektrode und die Anode aus wechselweise parallelen Drähten aufgebaut sind, welche so angeordnet sind, dass die Drähte der Anode diejenigen der Hilfselektrode kreuzen.According to Pig. 2 is a radiochromatogram to be read 10 and grid electrodes 11, 12 arranged in a (not shown) gas-filled chamber. The chromatogram contains an electron-emitting substance and acts as a cathode. The emitted electrons run through a Auxiliary electrode placed a short distance from the chromatogram in the space between the cathode and the anode is. As a result of the electric field that exists in this space, the electrons generate spark discharges there. The shape of the spark discharges can be determined by a camera 13 or by electrical components Digital recording circuit are recorded, in which case the auxiliary electrode and the anode off alternately parallel wires are constructed, which are arranged so that the wires of the anode are those of the auxiliary electrode cross.

Die Funkenentladungskammer nach Fig. 3 nimmt ein Elektrodensystem auf und besteht aus einem zylindrischen Metallmantel 20, einem Verriegelungsring 21 an der einen Stirnseite, welcher an einer Abschlussplatte 22 aus transparentem Material angeordnet ist, sowie einem Haltering 23 an der anderen Stirnseite, welcher einen Kollimator 24 hält. In dem zylindrischen Metallmantel 20 sind ein»· Gaszufuhrstutzen 25 sowie eine Isolierbüchse 'zum elektrischen Anschluss desThe spark discharge chamber according to FIG. 3 accommodates an electrode system and consists of a cylindrical metal jacket 20, a locking ring 21 on one end face, which is attached to an end plate 22 made of transparent material is arranged, as well as a retaining ring 23 on the other end face, which holds a collimator 24. By doing cylindrical metal jacket 20 are a gas supply nozzle 25 as well as an insulating sleeve 'for the electrical connection of the

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Elektrodensysterns angeordnet. Die Flächen zwischen dem Mantel 20, der Abschlussplatte 22 sowie dem Haltering 23 sind durch O-Ringe 27 luftdicht abgeschlossen. In der Kammer ist auch ein zylindrischer Gasverteilerring 28 angebracht, welcher an beiden Endabschnitten mit nach innen vorragenden Abschnitten des Mantels verbunden ist, wobei auf diese Weise ein kreisförmiger Kanal zwischen dem Verteilerring und dem Mantel 20 gebildet wird, der mit dem Kammerinneren durch Öffnungen in dem Verteilerring in Verbindung steht.Electrode systems arranged. The areas between the The jacket 20, the end plate 22 and the retaining ring 23 are hermetically sealed by O-rings 27. In the Chamber is also attached a cylindrical gas distribution ring 28, which at both end portions with inward protruding portions of the jacket is connected, in this way a circular channel between the distributor ring and shell 20 communicating with the chamber interior through openings in the distributor ring stands.

Das Elektrodensystem ist innerhalb des Gasverteilerringes 28 eingepasst und besteht aus einer flachen Kathode 29, die gegen eine Stirnfläche des Kollimators 24 anliegt, einer Hilfselektrode 30 aus einem Gitter, das einen geringen Abstand hierzu aufweist, und einer Gitteranode 31 im Abstand zu der Hilfselektrode.The electrode system is fitted inside the gas distribution ring 28 and consists of a flat cathode 29, which rests against an end face of the collimator 24, an auxiliary electrode 30 made of a grid that has a small Having a distance from this, and a grid anode 31 at a distance from the auxiliary electrode.

Die Kathode 29 besteht aus einem Material mit einemThe cathode 29 is made of a material with a

optimalen Umwandlungswirkungsgrad für die anzuzeigendeoptimal conversion efficiency for the one to be displayed

12S Strahlung, beispielsweise Silber für das Isotop I1 2S radiation, e.g. silver for isotope I.

(Energie 27 KeV) und Gold für das Isotop Tc 99M (Energie HO KeV). Dieses Material wird in Form einer dünnen Schicht (Dicke von 1-10 Mikron) auf eine Unterlage aufgebracht, die zweckmässigerweise aus einem synthetischen Material ähnlich Mylar besteht.(Energy 27 KeV) and gold for the isotope Tc 99 M (energy HO KeV). This material is applied in the form of a thin layer (thickness of 1-10 microns) to a base, which conveniently consists of a synthetic material similar to Mylar.

Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es jedoch möglich, eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades der Kathode zu erhalten, indem das Kathodenmaterial < galvanisch auf eine Metallunterlage aufgebracht wird, beispielsweise eine Kupferfolie mit einer durch Ätzen oder Stahlstrahlung (steel-raying) aufgerauhten Fläche. Auf diese Weise hergestellt weist die Kathode auch eine Rauhigkeit auf, die beträchtlich grosser als der Bereich einer glattenAccording to another embodiment of the invention however, it is possible to obtain a substantial increase in the efficiency of the cathode by using the cathode material < is applied galvanically to a metal base, for example a copper foil with a surface roughened by etching or steel-raying. To this Manufactured in a wise manner, the cathode also has a roughness which is considerably greater than the area of a smooth one

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Kathode gleicher Abmessung ist. Da der Kathodenwirkungsgrad proportional der Fläche ist, ergibt sich eine proportionale Steigerung des Wirkungsgrades.Cathode is the same size. Since the cathode efficiency is proportional to the area, it is proportional Increase in efficiency.

Die Hilfselektrode 30 sowie die Anode 31 sind jeweils auf einem dünnen Metallring 32 bzw. 33 befestigt, welche miteinander durch einen Auflagerungsring 34 au3 Isoliermaterial von solcher Form verbunden sind, dass sich der zur Anode gehörige Ring 33 mit einer Seite in die zentrale Öffnung des Ringes 32 an der einen Seite der Hilfselektrode erstreckt. Unter Einsetzen einer dünnen Beilagscheibe 35 aus Isoliermaterial ist die Anordnung an der einen Seite des Halteringes 23 angebracht, wobei die Kathode 29 hierauf ruht.The auxiliary electrode 30 and the anode 31 are each attached to a thin metal ring 32 and 33, which with each other by a support ring 34 made of insulating material are connected of such a shape that the anode belonging ring 33 with one side into the central opening of the ring 32 extends on one side of the auxiliary electrode. Using a thin washer 35 made of insulating material, the arrangement is attached to one side of the retaining ring 23, with the cathode 29 thereon rests.

Dieser Aufbau des Elektrodensystems garantiert eine hohe Präzision der Abstände zwischen den Elektroden, was auch im Hinblick auf den sehr kurzen Abstand zwischen der Kathode sowie der Hilfselektrode erforderlich ist. Versuche mit einem Muster der gezeigten Einrichtung ergaben, dass die-Anzahl von Elektronen, welche den Raum zwischen der Hilfselektrode sowie der Anode erreicht, stetig durch Dispersion und durch die Affinität zu dem Gas abnimmt, wenn der Abstand gesteigert wird, wogegen bei einer weiteren Abnahme dieses Abstandes die Zf hl der Sekundärelektronen, welche durch den Absorptionsprozess eines primären Elektrons freigegeben werden, das seinen Ursprung von der Kathode nimmt, zu gering wird, um die Funkenentladung auszulösen. Auch eine photoelektrische Rückkopplung in der Kathode kann unerwünschte Rückzündererscheinungen verursachen. Daher sollte dieser Abstand zwischen 0,5 und 4 mm liegen.This structure of the electrode system guarantees a high precision of the distances between the electrodes, which is also the case in the In view of the very short distance between the cathode and the auxiliary electrode is required. Try with a sample of the device shown showed that the number of electrons, which reach the space between the auxiliary electrode and the anode, steadily through dispersion and by the affinity for the gas decreases when the distance is increased, whereas when the distance is decreased further it decreases Distance is the number of secondary electrons that are released by the absorption process of a primary electron, originating from the cathode is too small to trigger the spark discharge. Also a photoelectric one Feedback in the cathode can cause undesirable flashback phenomena. Therefore this should Distance between 0.5 and 4 mm.

Aus Fig. 4 ergibt sich die Möglichkeit einer Einstellung des Abstandes der Anode 31 gegenüber der Hilfselektrode 30. Zu diesem Zweck wird der Ring 33 an dem Auflagerungsring 344 shows the possibility of setting the distance between the anode 31 and the auxiliary electrode 30. For this purpose, the ring 33 is attached to the support ring 34

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durch Justierschrauben 36 mit Federn 37 befestigt, mit denen der Abstand zwischen der Anode sowie der Hilfselektrode variiert werden kann, so dass eventuelle Differenzen in der Parallelstellung dieser Elektroden korrigiert werden können.fastened by adjusting screws 36 with springs 37, with which the distance between the anode and the auxiliary electrode can be varied so that any differences in the parallel position of these electrodes can be corrected can.

Gemäss Pig. 5 sind eine Hilfselektrode 40 an einem Metallring 42 und eine Anode 41 an einem Metallring 43 befestigt, und diese sind miteinander durch einen Auflagerungsring 44 aus Isoliermaterial verbunden, dessen Dicke in einem kleinen Bereich nahe dem zentralen Durchtritt allmählich auf einen Wert zunimmt, welcher gleich dem erforderlichen wechselweisen Abstand zwischen diesen Elektroden ist. Die Ober- und Unterseite dieses Ringes sind- jeweils mit einem Material von niedriger Leitfähigkeit beschichtet, um das Auftreten des sogenannten Spalteffektes zu verhindern, welcher unerwünschte Punkenentladungen längs der Innenseite dieses Ringes verursachen kann.According to Pig. 5 are an auxiliary electrode 40 on a metal ring 42 and an anode 41 on a metal ring 43 fixed, and these are connected to each other by a support ring 44 of insulating material, the thickness of which gradually increases in a small area near the central passage to a value equal to that required alternate distance between these electrodes. The top and bottom of this ring are each coated with a material of low conductivity to prevent the occurrence of the so-called gap effect, which can cause undesirable point discharges along the inside of this ring.

Durch diesen Aufbau, der in Pig. 6 vergrössert dargestellt ist, wird erreicht, dass die beiden Gitterelektr'oden in solcher Weise gedehnt werden, dass sie gleiche Abstände aufweisen, wogegen für die Genauigkeit des Abstandes zwischen diesen Ebenen lediglich die Toleranz der innenseitigen Kante des Ringes eine Rolle spielt. Diese Toleranz kann bei Verwendung normaler Maschinen ohne besondere Vorkehrungen unter 40 Mikron gehalten werden.With this structure, which is described in Pig. 6 shown enlarged it is achieved that the two grid electrodes are stretched in such a way that they have the same spacing, whereas for the accuracy of the distance between these planes only the tolerance of the inside edge of the ring plays a role. This tolerance can be under the use of normal machines without special precautions 40 microns.

Die beschriebenen Elektrodensysteme haben beide den Vorteil, dass sie beispielsweise zum Reinigen der Elektroden in einfacher Weise zerlegt und wieder zusammengesetzt werden können, ohne dass die Genauigkeit der Lage der Elektroden zueinander in irgendeiner Weise beeinflusst wird.The electrode systems described both have the advantage that they can be used, for example, to clean the electrodes can be easily disassembled and reassembled without affecting the accuracy of the position of the electrodes each other is influenced in some way.

Bei der erfindungsgemässen Anordnung kann billiges Argon als Füllung für die Anzeig©kammer verwendet werden. Es zeigte sich auch, dass eine fast unbegrenzte Standzeit der Gitter-In the arrangement according to the invention, cheap argon can be used as a filling for the display chamber. It showed also that an almost unlimited service life of the grid

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gazeelektroden erzielt werden kann, wenn diese aus Metall mit einer Schmelztemperatur von mehr als 20000C sowie aus nicht kriechendem Material hergestellt werden, insbesondere aus Wolframgaze mit einem Drahtdurchmesser von beispielsweise 30 Mikron.gazeelektroden can be achieved if they are made of metal having a melting temperature of more than 2000 0 C, as well as from non-creeping material, in particular Wolframgaze with a wire diameter of, for example 30 microns.

Um das Auftreten von Coronaentladungen zwischen der Hilfselektrode und der Anode zu verhindern, welche aus Gaze hergestellt sind, werden diese Elektroden zueinander so angeordnet, dass die Drähte, auL· denen sie zusammengesetzt sind, nicht parallel zueinander verlaufen.In order to prevent the occurrence of corona discharges between the auxiliary electrode and the anode, which are made of gauze are produced, these electrodes are arranged in relation to one another in such a way that the wires from which they are put together are not parallel to each other.

Um die Einrichtung zur Untersuchung von Gegenständen mittels Radioisotopen geeignet zu machen, kann der Hauptgedanke der Erfindung weiter ausgestaltet werden, indem die Anordnung mit einer Anzahl von Kathoden versehen wird, die durch einen Streifen aus irgendeinem Material oder durch einen Transportmechanismus gehalten werden, mittels dessen jede dieser Kathoden nach eigener Wahl in die Funkenentladungskammer eingebracht werden kann.To the facility to examine objects To make suitable by means of radioisotopes, the main idea of the invention can be further developed by the assembly is provided with a number of cathodes, which are represented by a strip of some material or are held by a transport mechanism, by means of which each of these cathodes of its own choice in the spark discharge chamber can be introduced.

Pa t entans grüchePat entan's gossip

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Claims (10)

PatentansprücheClaims M J Anordnung zur Sichtbarmachung und/oder Aufzeichnung der Flu3dichte-von Gammaquanten oder der zweidimensionalen Dichteverteilung von Betateilchen mit einer gas- und dampfgefüllten Funkenentladungskammer und einer darin vorgesehenen flachen Kathode, zu der eine flache Anode aus Metallgaze parallel verläuft, wobei zwischen diesen Elektroden eine ebenfalls aus Metallgaze bestehende Hilfselektrode angeordnet und die Elektroden an eine Hochspannung sowie eine integrierende Aufzeichnungseinrichtung zur Bestimmung der örtlichen Verteilung der Punkenentladungen zwischen der Hilfselektrode und der Anode angeschlossen sind, die durch die einfallenden Strahlungsquanten hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode galvanisch mit der Kathode verbunden ist und sich in solchem Abstand hiervon befindet, dass die Elektronenwolke, welche in die Entladungöstrecke eingeleitet wird, genug Elektronen enthält, um eine Funkenentladung auszulösen, und dass die Streuung der Elektronenwolke sowie die Affinität der Elektronen in dieser Wolke zu den Gasmolekülen minimal sind.M J Arrangement for visualization and / or recording of the Flu3 density-of gamma quanta or the two-dimensional Density distribution of beta particles with a gas and vapor filled spark discharge chamber and one provided therein flat cathode, to which a flat anode made of metal gauze runs parallel, with a Also made of metal gauze auxiliary electrode is arranged and the electrodes are connected to a high voltage and an integrating one Recording device for determining the local distribution of the point discharges between the auxiliary electrode and the anode, which are caused by the incident radiation quanta, thereby characterized in that the auxiliary electrode is galvanically connected to the cathode and is at such a distance therefrom located that the electron cloud, which in the discharge path is initiated, contains enough electrons to trigger a spark discharge, and that the scattering of the electron cloud and the affinity of the electrons in this cloud for the gas molecules are minimal. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Hilfselektrode (30) und der Kathode (29) zwischen 0,5 und 4 mm liegt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the distance between the auxiliary electrode (30) and the cathode (29) is between 0.5 and 4 mm. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (31) und die Hilfselektrode (30) jeweils an der einen Seite eines dünnen Metallringes (32 bzw. 33) befestigt sind, wobei der Ring (33) für die Anode einen geringeren Durchmesser als derjenige (32) für die Hilfselektrode (30) aufweist und die Ringe miteinander durch einen Aüflagerungsring (34) aus Isoliermaterial von solcher Form3. Arrangement according to one of claims 1-2, characterized in that that the anode (31) and the auxiliary electrode (30) are each attached to one side of a thin metal ring (32 or 33), the ring (33) for the anode smaller diameter than that (32) for the auxiliary electrode (30) and the rings together by a Support ring (34) made of insulating material of such a shape 909885/106 0909885/106 0 --fa ---fa - verbunden sind, dass die eine Seite des Ringes für die Anode in die zentrale Öffnung des Ringes (32) für die Hilfselektrode (30) ragt.are connected that one side of the ring for the anode into the central opening of the ring (32) for the Auxiliary electrode (30) protrudes. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (33) für die Anode an dem Auflagerungering (34) durch Justierschrauben (36) mit Federn (37) befestigt ist, so dass der Abstand zwischen der Anode (31) und der Hilfselektrode (30) veränderbar ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the ring (33) for the anode on the support ring (34) is fastened by adjusting screws (36) with springs (37) so that the distance between the anode (31) and the auxiliary electrode (30) is changeable. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (41) und die Hilfselektrode (40) jeweils an einem Metallring (43) befestigt sind, mittels dessen sie an den Stirnseiten eines im wesentlichen flachen Auflagerungsringes (44) aus Isoliermaterial gedehnt werden, dessen Dicke in einem kleinen Bereich rund um die zentrale Öffnung allmählich zunimmt und der an beiden Seiten mit Material von hoher Leitfähigkeit versehen ist.5. Arrangement according to one of claims 1-2, characterized in that that the anode (41) and the auxiliary electrode (40) are each attached to a metal ring (43) by means of which they stretched on the end faces of a substantially flat support ring (44) made of insulating material the thickness of which is gradually increasing in a small area around the central opening and that on both sides is provided with material of high conductivity. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (41).und die Hilfselektrode (40) aus Wolframdraht hergestellt sind.6. Arrangement according to one of claims 1-5, characterized in that that the anode (41). and the auxiliary electrode (40) are made from tungsten wire. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Gaze bestehende Anode (41) und Hilfselektrode (40) gegeneinander so angeordnet sind, dass deren Drähte einander kreuzen.7. Arrangement according to one of claims 1-6, characterized in that that the anode (41) and auxiliary electrode (40) made of gauze are arranged against one another in such a way that their Wires cross each other. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, dass die Anode und die Hilfselektrode aus wechselweise parallelen Drähten hergestellt und so zueinander angeordnet sind, dass diese Drähte einander kreuzen.8. Arrangement according to one of claims 1-7 »characterized in that that the anode and the auxiliary electrode are made of alternating parallel wires and are arranged in relation to one another are that these wires cross each other. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-8 zur Sichtbarmachung und/oder Aufzeichnung der Flußdichte von Gammaquanten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode eine aufgerauhte9. Arrangement according to one of claims 1-8 for visualization and / or recording the flux density of gamma quanta, characterized in that the cathode is a roughened 909885/1060909885/1060 Oberfläche aufweist, welche den wirksamen Bereich vergrössert. Has surface which increases the effective area. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-9 zur Sichtbarmachung und/oder Aufzeichnung der Flußdichte von Gammaquanten, gekennzeichnet durch viele Kathoden auf einem Trägersystem sowie einen Mechanismus, mittels dessen jede dieser Kathoden nach freier Wahl gegenüber der Hilfselektrode (30) angeordnet werden kann.10. Arrangement according to one of claims 1-9 for visualizing and / or recording the flux density of gamma quanta, characterized by many cathodes on a support system and a mechanism by means of which each this cathode can be arranged opposite the auxiliary electrode (30) of any choice. 909885/1060909885/1060
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