DE362456C - Einrichtung fuer Strahlungsmessungen mit Ionisationskammer, vorzugsweise fuer Roentgenstrahlen - Google Patents

Description

Zur Feststellung der Eigenschaften bestimmter Strahlen (z. B. Röntgenstrahlen) haben diejenigen Meßmethoden eine weitverbreitete Anwendung gefunden, die die ionisierende Wirkung dieser Strahlen für die Messung benutzen. Ein wichtiges Glied der für diese Messungen. geschaffenen Einrichtungen ist die Ionisationskammer. Diese besteht im wesentlichen aus einem Kondensator, zwischen dessen Elektroden das bei der Messung benutzte Gas idem ionisierenden Einfluß der verwendeten Strahlenart ausgesetzt ist. Aus der Stärke des !zwischen den Elektroden des Kondensators fließenden Ionisationsstromes kann auf !bestimmte Eigenschaften der ionisierenden Strählen geschlossen werden. Bei Messungen mit Röntgenstrahlen ist es auf diese Weise möglich, bei zweckentsprechender Versuchsanordnung die einem Patienten verabreichte Dosis festzustellen oder die Härte der benutzten Röntgenstrahlen zu bestimmen. Dabei ist auf die Ausbildung der Ionisationskammer besondere Sorgfalt zu verwenden, weil die störenden Einflüsse bei der Messung in der Hauptsache von ihr herrühren. Unter iden Fehlerquellen, welche vermieden werden müssen, steht in erster Linie die Fernhaltung der unmittelbaren Bestrahlung der Kammerwände, da bei Auftreffen etwa von Röntgenstrahlen auf die Wände der Kammer störende Sekundär-Btrahlen entstehen. Man läßt deshalb 'bei ionometrischen Strahlungsmessungen nur ein engbegrenztes Strahlenbündel durch die Ionisationskammer so hindurch, >daß es die festen Wände der Kammer nirgends trifft. Es wurde nun gefunden, daß auch bei sehr engem Strahlenbündel die Genauigkeit der Messungen .durch die Härte der Strahlen beeinflußt wind. Dies ist idarauf zurückzuführen, daß die harten Strahlen Primärelektronen von großer Reichweite auslösen, die z. B. bei einer mit 260 Kilovolt betriebenen Röntgenröhre ibis zu 70 cm beträgt und beim Auftreffen auf die Kammerwandung Sekundärelektronen auelösen können. Um dieses zu verhindern, müßten den Ionisationskammern Abmessungen gegeben werden, die sich wegen ihrer Größe in der Technik von selbst verbieten.

Zur Vermeidung dieser Übelstände wird nun erfindiungsgemäß aus der bekannten Tatsache Nutzen gezogen, daß die Reichweite der ausgelösten Primärelektronen von der Gasdichte abhängig ist, und demgemäß wird die Ionisationskammer anstatt wie üblich unter atmosphärischem Druck mit einem höheren Gasdruck betrieben, wobei dieser Druck -zur -Anpassung der Kammer an die verschiedensten Strahlenhärten regelbar ist.

In iden Abbildungen - sind zwei Ausführungsibeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch !dargestellt, und zwar ist nach Abb. ι der Kondensator der Ionisations-

kammer als Plattenkondensator ausgebildet und nach Abb. 2 als Zylinderkondensator.

In Abb. ι bezeichnen P₁ und p₂ die beiden Platten eines Kondensators, von 'denen P₁ mit dem einen Pol einer Spannungsquelle e und p„ mit dem andern Pol !desselben verbunden ist. Ein an sich bekanntes, beispielsweise als Elektrometer ausgebildetes Meßgerät in in der Leitung I gestattet die Messung der zwischen den Platten p_x und p., fließenden .Ströme. Beide Platten sind innerhalb einer allseitig geschlossenen Kammer angeordnet, durch deren Metallwände bei α und b die die Platten p_x und p„ tragenden und die Zuleitung enthaltenden Isolierstützen I₁ und i₂ eingeführt sind, r bedeutet eine Röntgenröhre, deren Strahlen untersucht werden sollen. Von den vom Brennfleok / dieser Röhre ausgehenden Strahlen wird durch die dicke Bleiblende b' ein enges Bündel ausgeblendet, durch die aus einem Material geringen Atomgewichtes, beispielsweise Zelluloid, bestehende Platte S₁ in die Kammer hineingeleitet und durch eine entsprechende Platte s₂ in der !gegenüberliegenden Wand der Kammer hinausgeleitet. Der Strahlenweg ist so gewählt, daß das Strahlenbündel den Kondensatorplatten ungefähr parallel läuft. Die punktiert angedeuteten Linien I₁ und I₂ bezeichnen die Grenzen des Bündels. Die Messung mit der beschriebenen Anordnung ist nur so lange einwandfrei, als die durch die Röntgenstrahlen in dem in der Kammer befindlichen Gas auegelösten Pritnärelektronen nicht bis an die Platten P₁ und p₂ bzw. die Kammerwände geschleudert werden können. Sobald dieser Fall eintritt, werden die im Gas (durch die ausgelösten Elektronen zu erzeugenden Ionen für die Stromzuführung nicht mehr vollständig nutzbar gemacht. Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß der Ionisationskammer durch eine Rohrleitung / ein komprimiertes Gas zugeleitet. In demselben Verhältnis, wie der Druck in der Ionisationskammer wächst, nimmt die Reichweite der ausgelösten Elektronen ab, so daß eine Kammer mit handlichen Abmessungen bei geeignetem Gasdruck für Strahlen jeder Härte verwendbar ist. Für den zwischen den Elektroden des Kondensators fließenden Strom kommen erstens die unmittelbar durch die Strahlung ausgelösten Primärelektronen und zurückgebliebenen positiven Ionen in Frage; zweitens die von den primär ausgelösten Elektronen beim Durchgang durch das Gas erzeugten Ionen. Der Gasdruck in der Kammer wind nun so bemessen, daß die primär ausgelösten Elektronen nicht bis zu den Platten der Kammer und zu deren Wände gelangen können. Als Fehlerquelle kommt in diesem Falle nur der Bruchteil ausgelöster Elektronen in Betracht, der in der Nähe der Ein- und Austrittsstelle der ionisierenden Strahlen an die Kammerwände gelangt. Dieser Bruchteil ist aber derart gering, daß davon abgesehen wenden kann.

In Abb. 2 ist schematisch eine für die Praxis zweckmäßige Form einer Ionisationskammer dargestellt. Die Elektroden sind in Form eines Zylinderkondensators angeordnet. Die Außenelektrode α umschließt die in der Nähe der Achse angeordnete, stiftförmige, durch eine in der Stirnwand angebrachte Isolierung hindurchgeführte Innenelektrode L Aus dem durch I₁ und I₂ begrenzten Strahlenbündel kann bei dieser Anordnung allerdings noch ein geringer Bruchteil der Primärelektronen auf die Elektrode i gelangen. Jedoch fällt dieser Fehler nicht ins Gewicht. An der einen Stirnwand der Kammer ist eine mit Hahn r versehene Zuleitung für das unter Druck stehende Gas angebracht, an der anderen ein Manometer, .das aus einem am Ende zugeschmolzenen und mit einer Skala versehenen Kapillarrohr k besteht, in dem ein Quecksilberfaden q sich befindet. Bei Drucksteigerung in der Kammer wird der Ouecksilberfaden nach dem albgeschlossenen Ende (der Kapillarröhre hingedrängt, so daß an der Skala s der Druck ohne weiteres ablesbar ist. Man kann somit den Gasdruck im Innern der Kammer auf einen der ungefähren Härte der verwendeten Strahlen angepaßten Wert einstellen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung für Strahlungsmessungen mit Ionisationskammer, vorzugsweise für Röntgenstrahlen, 'dadurch gekennzeichnet, 'daß die Kammer unter erhöhtem Gasdruck steht, der zweckmäßig zur Anpassung der Kammer an Strahlen verschiedener Härte einstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, da-■durch ,gekennzeichnet, daß das zur Druckmessung des 'durch einen Rohrstutzen (/) in die Kammer eingeführten Gases vorgesehene Manometer aus einem am Außenende geschlossenen Kapillarrohr (k) mit Ouecksilberfaden (q) !besteht, dessen unter dem Gasdruck bewirkte Verschiebung zur Ablesung des Druckes an einer Skala benutzt wind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.