DE3617671C2

DE3617671C2 -

Info

Publication number: DE3617671C2
Application number: DE19863617671
Authority: DE
Inventors: Guenther 8176 Schaftlach De Fey; Andreas 8000 Muenchen De Prediger
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1988-03-03
Also published as: DE3617671A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ionisationskammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Druckionisations kammer ist aus der DE-PS 20 07 863 bekannt. Bei dieser Ioni sationskammer bestehen Außengehäuse, Spannungselektrode und Signalelektrode aus rotationssymmetrischen Blechteilen, wobei die Spannungselektrode koaxial innerhalb der Signalelektrode angeordnet ist. Hierbei ist das nicht zum Meßergebnis beitra gende Kammervolumen reduziert auf die schmalen Zwischenräume zwischen der Signalelektrode und den Gehäusewänden. Um die hohlzylindrisch geformte Spannungselektrode innerhalb der Signalelektrode unterbringen zu können, besitzt die Signal elektrode einen koaxialen Stab und einen Deckel, der nach der Montage mit dem Stab verbunden wird. Nachteilig ist, daß kon zentrische Zylinderelektroden als Signalelektrode die mit einer Querkomponente der Laufrichtung behaftete Beta-Strah lung absorbieren. Darauf folgt eine ungleiche Empfindlich keitsverteilung auf dem Eintrittsfenster der Ionisations kammer und damit eine verminderte Ansprechempfindlichkeit (Verluste der gestreuten Beta-Teilchen).The invention relates to an ionization chamber according to the Preamble of claim 1. Such pressure ionization Chamber is known from DE-PS 20 07 863. With this ioni sationskammer exist outer housing, voltage electrode and Signal electrode made of rotationally symmetrical sheet metal parts, whereby the voltage electrode coaxial within the signal electrode is arranged. This is not part of the measurement result chamber volume reduced to the narrow gaps between the signal electrode and the housing walls. To the hollow cylindrical shaped voltage electrode within the Being able to accommodate the signal electrode has the signal electrode a coaxial rod and a cover, which according to the Assembly is connected to the rod. The disadvantage is that kon centric cylinder electrodes as the signal electrode with a cross component of the directional beta beam absorb lung. This is followed by an uneven sensitivity distribution on the entrance window of the ionization chamber and thus a reduced sensitivity (Losses of the scattered beta particles).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansprech empfindlichkeit der Ionisationskammer über die gesamte Fläche des Eintrittsfensters zu verbessern. Diese Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The invention is based, the response Sensitivity of the ionization chamber over the entire area to improve the entrance window. This task is with the characterizing features of claim 1 solved.

Die becherförmige, rotationssymmetrische Spannungselektrode sorgt für eine exakte Begrenzung des elektrischen Feldes und vermeidet sogenannte Randeffekte, die das effektive Kammer volumen einschränken. Die parallele Lage der Signalelektrode zum Eintrittsfenster der Ionisationskammer sorgt für eine gleichmäßige Ansprechempfindlichkeit über die gesamte Fensterfläche. Eine Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit wird mit der gitterförmigen Struktur der Signalelektrode erreicht, die einen hohen Durchlaßgrad für die ionisierende Strahlung (Beta-Teilchen) aufweist. Eine weitere Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit gelingt durch eine überdeckende oder deckungsgleiche Montage des Stützgitters im Eintrittsfenster und des gitterförmigen Deckels der Spannungselektrode.The cup-shaped, rotationally symmetrical voltage electrode ensures an exact limitation of the electric field and avoids so-called edge effects that the effective chamber restrict volume. The parallel position of the signal electrode to the entrance window of the ionization chamber ensures a uniform responsiveness over the entire Window area. An increase in responsiveness will achieved with the grid-shaped structure of the signal electrode, which have a high degree of transmittance for the ionizing radiation (Beta particles). Another improvement in Responsiveness is achieved through an overlapping or congruent installation of the support grid in the entrance window and the grid-shaped cover of the voltage electrode.

Die Erfindung wird anhand eines in den Fig. 1 und 2 darge stellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is explained with reference to an embodiment shown in FIGS . 1 and 2 Darge.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt (Maßstab 2 : 1) und Fig. 1 shows a cross section (scale 2: 1) and

Fig. 2 zeigt die Draufsicht (Maßstab 1 : 1) auf das Eintritts fenster mit Stützgitter einer Ionisationskammer. Fig. 2 shows the top view (scale 1: 1) of the entrance window with support grid of an ionization chamber.

In Fig. 1 ist mit 1 das zylindrisch ausgebildete Außengehäuse einer Ionisationskammer bezeichnet. Eine Bodenplatte 5 an der Gehäuseunterseite und eine Folie 14 im Eintrittsfenster 12 an der Gehäuseoberseite schließen die Ionisationskammer gasdicht ab. Das Außengehäuse 1, die Bodenplatte 5 und die Folie 14 liegen auf Massepotential.In Fig. 1, 1 designates the cylindrical outer housing of an ionization chamber. A base plate 5 on the underside of the housing and a film 14 in the entrance window 12 on the top of the housing close the ionization chamber in a gas-tight manner. The outer housing 1 , the base plate 5 and the film 14 are at ground potential.

Innerhalb des Außengehäuses 1 ist eine aus einem gedrückten rotationssymmetrischen Becher 2 mit ebenem Boden 3 bestehende Spannungselektrode koaxial angeordnet. Die zum Eintrittsfen ster 12 gerichtete Öffnung des Bechers 2 ist mit einem git terförmigen Deckel 4 verschlossen. Anstelle des Deckels 4 kann auch eine etwa 5 bis 10 µm starke Alu-Folie verwendet werden. Ein Abschluß des Bechers 2 ist vorgesehen, um defi nierte Potential-Verhältnisse im Bereich der Becheröffnung zu erzeugen.A voltage electrode consisting of a pressed rotationally symmetrical cup 2 with a flat bottom 3 is arranged coaxially inside the outer housing 1 . The opening 12 of the cup 2 directed towards the entry window is closed with a cover 4 in the form of a grid. Instead of the cover 4 , an approximately 5 to 10 μm thick aluminum foil can also be used. Completion of the cup 2 is provided in order to generate defined potential ratios in the area of the cup opening.

Der Boden 3 ruht auf elektrisch isolierenden Keramikstützen 7, die mit der Bodenplatte 5 gasdicht gegen den Außenraum verbunden sind. Der Boden 3 des Bechers 2 weist eine Mitten bohrung 8 auf, durch die eine keramische Durchführung 9 ge führt ist, die ebenfalls in der Bodenplatte 5 gasdicht gegen den Außenraum verankert ist. Über eine Durchführung 10 ist der die Spannungselektrode bildende Becher 2 mit dem positi ven Anschluß einer nicht dargestellten Spannungsquelle ver bunden, deren anderer Anschluß auf Massepotential liegt.The floor 3 rests on electrically insulating ceramic supports 7 , which are connected to the floor plate 5 in a gas-tight manner against the outside. The bottom 3 of the cup 2 has a central bore 8 through which a ceramic bushing 9 leads, which is also anchored in the bottom plate 5 in a gas-tight manner against the outside. Via a bushing 10 , the cup 2 forming the voltage electrode is connected to the positive terminal of a voltage source, not shown, whose other terminal is at ground potential.

Im Innern der Spannungselektrode befindet sich die Signal elektrode, die über die Durchführung 9 mit einem Signalan schluß 13 elektrisch verbunden ist. Die Signalelektrode be steht aus einer gitterförmigen Scheibe 6, die parallel zum Eintrittsfenster 12 ausgerichtet und koaxial auf der Durch führung 9 mechanisch befestigt ist.Inside the voltage electrode is the signal electrode, which is electrically connected via the feedthrough 9 with a Signalan 13 . The signal electrode be consists of a grid-shaped disk 6 , which is aligned parallel to the entrance window 12 and is coaxially mechanically attached to the guide 9 .

Die von einer nicht dargestellten Strahlungsquelle ausgehende Strahlung gelangt durch das Eintrittsfenster 12 und die Folie 14 in den von der becherförmigen Spannungselektrode umschlos senen Raum und ionisiert das darin befindliche Gas oder die Luft, so daß an der Signalelektrode 6 ein Gleichstrom gemes sen werden kann.The radiation emanating from a radiation source, not shown, passes through the entrance window 12 and the film 14 into the space enclosed by the cup-shaped voltage electrode and ionizes the gas or air therein, so that a direct current can be measured at the signal electrode 6 .

Die gitterförmig ausgebildete Signalelektrode 6 ist für die Strahlung weitgehend durchlässig und ermöglicht die Ionen bildung innerhalb des genannten Bechervolumens. Um eine mög lichst hohe Empfindlichkeit auf ionisierende Strahlung zu erreichen, muß die das Eintrittsfenster 12 abschließende Folie 14 möglichst dünn, je nach Strahlungsart etwa 5-100 µm, ausgeführt sein. Abhängig von der Folienstärke und dem Druck des Gases innerhalb der Ionisationskammer be steht jedoch die Gefahr, daß die Folie zu stark gedehnt wird und zerreißt. Um dies zu vermeiden, ist ein Stützgitter 11 vorgesehen, welches von außen auf der Folie 14 aufliegt. Das Stützgitter 11 und die Folie 14 werden gemeinsam auf den am Außengehäuse 1 befindlichen Flansch 15 mit Hilfe eines Ringes 16 gasdicht verschraubt. The grid-shaped signal electrode 6 is largely transparent to the radiation and enables ion formation within the cup volume mentioned. In order to achieve the highest possible sensitivity to ionizing radiation, the film 14 that closes the entrance window 12 must be made as thin as possible, depending on the type of radiation, about 5-100 μm. Depending on the film thickness and the pressure of the gas within the ionization chamber, however, there is a risk that the film will be stretched too much and tear. To avoid this, a support grid 11 is provided, which rests on the film 14 from the outside. The support grid 11 and the film 14 are screwed together gas-tight on the flange 15 located on the outer housing 1 with the aid of a ring 16 .

Fig. 2 zeigt in der Draufsicht auf die Ionisationskammer die Gitterstruktur des Stützgitters 11. Die teilweise durchbro chen gezeichnete Folie 14 gibt den Blick frei auf den Rand 17 der becherförmigen Spannungselektrode, in der koaxial die gitterförmige Signalelektrode 6 sichtbar ist. Der Deckel 4 besitzt die gleiche Gitterstruktur des Stützgitters 11 und ist bei deckungsgleicher Montage beider Gitter in der Drauf sicht nicht erkennbar. Fig. 2 shows in the plan view of the ionization chamber, the grid structure of the support grid 11. The partially broken-through drawn film 14 provides a view of the edge 17 of the cup-shaped voltage electrode, in which the grid-shaped signal electrode 6 is visible coaxially. The cover 4 has the same lattice structure of the support lattice 11 and cannot be seen when the two lattices are congruently mounted in the top view.

Claims

1. ionization chamber with a ground potential, pressure-resistant, cylindrical outer housing ( 1 ) in which a cylindrical voltage electrode and a signal electrode are accommodated coaxially, the voltage electrode consisting of a deep-drawn or pressed rotationally symmetrical beaker ( 2 ) which is electrically insulating supports ( 7 ) which are connected to the base plate ( 5 ) of the ionization chamber, characterized in that

- The voltage electrode is provided with an opening which faces the entry window ( 12 ) and is closed with a grid-shaped cover ( 4 ) or a closed, electrically conductive film,
- The bottom of the cup ( 2 ) has a central bore ( 8 ) through which an electrically insulating bushing ( 9 ) for the signal termination ( 13 ) is guided to the signal electrode,
- The signal electrode consists of a lattice-shaped disc ( 6 ) which is arranged coaxially within the voltage electrode and parallel to an entry window ( 12 ) of the ionization chamber and is specially shaped for mechanical stiffening.

2. Ionization chamber according to claim 1 with a few µm thick film ( 14 ) as a cover for the entrance window, characterized in that a supporting grid ( 11 ) rests on the film, which is anchored in the outer housing ( 1 ) and whose lattice structure is that of the cover ( 4 ) covers or is congruent with this.

3. Ionization chamber according to claim 1, characterized in that the signal electrode is carried by the bushing ( 9 ).

4. Ionization chamber according to claim 1, characterized in that the closed, electrically conductive capable film a 5 to 10 µm thick aluminum foil.