DE269436C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- .M 269436 KLASSE 2\g. GRUPPE

Ionenmeßapparat. Patentiert im Deutschen/Reiche vom 22. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft ein auf der Methode der konstanten Ausschläge beruhendes Meßgerät zur Ermittlung der Ionisierungsstärke in Gasen. Das als Methode der konstanten Ausschläge oder Bronsonsche Methode bekannte Ionisierungsmeßverfahren ist der bisherigen Ausbildung der Apparatur entsprechend nur für präzise Laboratoriumsmessungen, nicht jedoch für technische Messungen geeignet gewesen, weil der mit dem Versuchskondensator (Zerstreuungsgefäß) in Reihe geschaltete Luftwiderstand so klein gewählt war, daß zwischen seinen Belegungen keine höhere Spannung als ι bis 2 Volt herrschte und demzufolge zur Durchführung der Messungen ein Quadrantenelektrometer unter Verwendung einer Hilfsspannung herangezogen werden mußte. Ein weiterer Nachteil der Bronsonschen Methode bestand darin, daß die Belegungen des Versuchskondensators (Zerstreuungsstift und Wandung der Zerstreuungskammer) beide ein vom Erdpotential verschiedenes Potential besaßen. Dieser Nachteil trat insbesondere' in Erscheinung, wenn zwecks Messung der Intensität der Röntgenstrahlen die durch diese hervorgebrachte Ionisierungsstärke eines Gases gemessen werden sollte, zumal bei diesen Messungen die Zerstreuungskammer auf den Körper des Patienten ge- legt werden und aus diesem Grunde das Erdpotential besitzen mußte.

Der erstgenannte Nachteil wird gemäß der Erfindung durch die Verwendung eines derartig großen Luftwiderstandes vermieden,-daß bei den Messungen die Spannung an dem ' Luftwiderstand von der gleichen Größenordnung ist wie die zwischen den Belegungen des Versuchskondensators bestehende Spannung. Auf diese Weise wird es möglich, das Quadrantenelektrometer durch ein unmittelbar anzeigendes technisches Meßgerät, wie z. B. ein Elektroskop, zu ersetzen.

Zur Behebung des zweiten Nachteils ist die Schaltung derart gewählt, daß der eine Pol der Batterie geerdet, ihr zweiter Pol an die eine Belegung des Luftwiderstandes angeschlossen ist, dessen andere Belegung mit dem Elektroskop und dem Zerstreuungsstift verbunden ist, während die Wandungen des Zerstreuungsgefäßes das Erdpotential erhalten.

Die Erfindung weist des weiteren das Kennzeichen auf, daß die ganze Meßeinrichtung, die aus einer Batterie, einem Luftwiderstand, einem direkt zeigenden elektrostatischen Meßgerät und einem Zerstreuungsgefäß besteht, zu einem leicht transportablen, handlichen Apparat zusammengebaut ist.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in senkrechtem Schnitt dargestellt. Der Apparat weist eine Batterie 1 auf, die in einem Blechgehäuse 2 gut isoliert angeordnet ist. Der positive Pol der Batterie steht durch einen federnden Kontakt 3 mit dem Stiel 4 der unteren Elektrode 5 des Luftwiderstandes 5, 6 in Verbindung, während der negative Pol der Batterie durch einen ebenfalls federnden Kontakt 7 mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Der Luftwiderstand ist in einem luftdichten Gehäuse 8 eingeschlossen. Die beiden Elektroden 5 und 6 des Luft-Widerstandes sind als Platten ausgebildet, von welchen die untere einen Ring 5' zur Ver-r

Stärkung und zum Zusammenhalten des ionisierenden Mediums zwischen den Platten 5 und 6 besitzt. Die Platten und der Ring sind zum Teil oder sämtlich auf der einander zugekehrten Seite mit einer Schicht 9 von käuflichem Uranoxyd oder irgendeiner anderen radioaktiven Substanz überzogen.

Über den Luftwiderstand ist ebenfalls in einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse das elektrostatische Meßgerät angebracht. Dieses ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel ein Blattelektroskop, welches aus dem mit dem Plattenstiel 10 verbundenen Blättchenträger 14 und dem Blättchen 15 besteht. In der Vorder- und Rückwand des Gehäuses ist ein Glasfenster 16 angebracht. Der Ausschlag des Blättchens 15 kann durch dieses an der Skala 17 abgelesen werden. 18 ist eine verschiebbare Schutzbacke, die beim Transport als Schutz des Elektroskops dient und die bei Annäherung an den Blättchen träger eine Steigerung der Empfindlichkeit bewirkt. Der Blättchenträger 14 steht mit dem Zerstreuungsstift 19 in Verbindung. Zur Messung bestimmter Emanationsmengen kann die punktiert gezeichnete zylindrische Kanne 20 luftdicht auf den Apparat aufgesetzt werden, was sich durch Verschraubung und einen Gummiring um den Hals erreichen läßt. Zwei Hähne 21 dienen dabei zur Einführung der zu messenden Emanation.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Die Batterie habe beispielsweise eine Spannung von 80 Volt, durch die Verbindung mit dem Pluspol der Batterie wird die untere Platte auf die Batteriespannung von + 80 Volt geladen. Durch die ionisierte Luft zwischen der unteren und oberen Platte wird aber letztere auch auf nahezu -f 80 Volt geladen, und es wird eine bestimmte Einstellung des Elektroskops beobachtet, welche die Nullstellung für die Messungen darstellt. Wenn nun der Zerstreuungsstift 19 von ionisierter Luft umgeben ist, so fließt von demselben ein elektrischer Strom durch die ionisierte Luft. Das Potential des Elektroskops wird infolgedessen sinken, und zwar so weit, bis dieser Zerstreuungsstrom gleich ist dem Strom, der von der Platte 5 auf die Platte 6 nachfließt. Es tritt dann ein Gleichgewichtszustand ein, welcher sich durch die Einstellung des Elektroskopblättchens auf einen niederen Teilstrich anzeigt. Diese Einstellung ist ohne weiteres ein Maß für die Ionisierung der Luft, welche den Zerstreuungsstift 19 umgibt. Ist der Apparat einmal geeicht, so kann auf diese Weise die Ionisierung von irgendwelchen Strahlen unmittelbar an der Einstellung des Elektroskops abgelesen werden.

Rührt die Wirkung von umgebender Radiumemanation her, so gibt der Apparat nach einmaliger Eichung unmittelbar die Emanationsmenge im Räume pro Liter an. Dadurch, daß der Stift positiv aufgeladen ist, wird ein Absetzen von induzierter Aktivität auf den Zerstreuungsstift 19 vermieden. Durch das Einschließen des Elektroskops und des Luftwiderstandes in luftdichte Gehäuse wird erstens das Eindringen von Emanation ausgeschlossen und ferner wird dadurch der Luftwiderstand von Barometer- und Temperaturschwankungen vollständig unabhängig. Eine Veränderung ist ferner durch die Verwendung des jahrelang konstant aktiven Uranoxyds ausgeschlossen.

Obwohl die Skala des Elektroskops nur etwa 20 mm umfaßt, sind doch die stärksten und schwächsten Ionisierungen zu messen. Zu diesem Zweck werden verschieden lange Stifte 19 aufgesteckt, wobei für jeden eine besondere Eichung vorzunehmen ist. Dieser, Austausch ist ohne weiteres möglich, da die Kapazität des Systems bei dieser Meßmethode gar keine Rolle spielt.

Der Apparat kann auch zur Messung der Ionisierung, die innerhalb eines Kondensators (Zerstreuungsgefäß) durch Röntgenstrahlen hervorgebracht wird, und auf diesem Wege zur Ermittlung der Röntgenstrahlenintensität dienen. In diesem Falle muß das Gehäuse der Apparatur für Röntgenstrahlen vollkommen go undurchlässig sein.

An Stelle von Luft im Luftwiderstand kann auch irgendein anderes Gas als ionisierendes Medium verwendet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ionenmeßapparat nach der Methode des konstanten Ausschlages, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät, ein Gaswiderstand und die Stromquelle, welche in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, derart geschaltet sind, daß der mit dem Zerstreuungsorgejn verbundene Pol des Meßgerätes an die eine Elektrode des in einem luftdichten Raum angeordneten Gas-Widerstandes angeschlossen ist, dessen andere Elektrode durch die Stromquelle auf konstantem Potential gehalten wird, wobei der Gaswiderstand so groß bemessen ist, daß die Spannung zwischen seinen Elektroden von der Größenordnung wie diejenige am Zerstreuungsgefäß ist, zu dem Zwecke, ein direkt anzeigendes Meßgerät verwenden zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.