DE684518C

DE684518C - Differential dosimeter to determine the amount and the ability to penetrate a very short cathode ray surge

Info

Publication number: DE684518C
Application number: DEA75452D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Physiker; Dr Wolfgang Ferrant
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-03-02
Filing date: 1935-03-02
Publication date: 1939-11-29

Description

Differentialdosimeter zur Feststellung der Menge und der Durchdringungsfähigkeit eines sehr kurz andauernden Kathodenstrahlstoßes Um die Wirksamkeit von Kathodenstrahlen zu bestimmen und zu bemessen, ist es notwendig, Intensität und Durchdringungsfähigkeit der verwendeten Kathodenstrahlen zu kennen. Zur Bestimmung dieser Größen bei kontinuierlich ausgesandten Kathodenstrahlen stehen Meßgeräte zur Verfügung, die nach dem Prinzip der Ionisationskammern arbeiten oder bei denen die in dem Kathodenstrahl transportierte Elektrizitätsmenge absorbiert und mit Hilfe eines Elektrometers gemessen wird oder bei denen Einrichtungen verwendet werden, die ihre physikalischen Eigenschaften, wie z. B. ihre Leitfähigkeit, unter dem Einfluß der Bestrahlung ändern. Alle diese Meßmethoden versagen jedoch, wenn man die Intensität und Durchdringungsfähigkeit von sehr raschen Kathodenstrahlen bestimmen will, die mit Stoßspannungsanlagen erzeugt werden. Man bedarf zu diesem Zweck solcher Meßinstrumente, mit denen wegen der nicht genau zu reproduzierenden Kathodenstrahlstöße eine Messung innerhalb einer einzigen sehr kleinen Zeitspanne von etwa Io-3 bis IO-5 Sek. vorgenommen werden känn und mit denen es aus demselben Grunde möglich sein muß, sowohl die in einem Kathodenstrahlstoß transportierte Elektrizitätsmenge als auch seine Durchdringungsfähigkeit gleichzeitig zu messen. Es scheiden also wegen der Trägheit der lonisationskammern alle auf diesem Prinzip aufgebauten Meßinstrumente aus. Aber auch wegen der unübersehbaren Verhältnisse, die durch die starke Ionisation, erzeugt durch den hohen Spannungsstoß, und die daraus resultierenden Raumladungs- und Rekombinationseffekte hervorgerufen werden, sind Ionisationskammermeßgeräte für r, diesen Zweck unbrauchbar.Differential dosimeter to determine the amount and the penetration capacity of a very short cathode ray surge. To the effectiveness of cathode rays To determine and measure it is necessary to have intensity and penetration to know the cathode rays used. To determine these quantities at continuously emitted cathode rays are measuring devices available that operate according to the principle the ionization chambers work or where the transported in the cathode ray Amount of electricity absorbed and measured with the help of an electrometer or in which devices are used that improve their physical properties, such as B. change their conductivity under the influence of irradiation. All these Measurement methods fail, however, if one considers the intensity and penetration ability wants to determine of very rapid cathode rays, which is generated with surge voltage systems will. For this purpose one needs such measuring instruments, with those because of the not accurately reproduced cathode ray surges a measurement within a single very short periods of time from about Io-3 to IO-5 seconds can be carried out and with which it must be possible for the same reason, both in a cathode ray burst transported amount of electricity and its penetration capacity at the same time to eat. Because of the inertia of the ionization chambers, they all separate on it Principle constructed measuring instruments. But also because of the obvious conditions, the strong ionization generated by the high voltage surge, and the resulting space charge and recombination effects are caused, ionization chamber measuring devices are useless for this purpose.

Andere Geräte, auf dem Absorptionsprmzip fußend, mit denen es möglich wäre, die Elektrizitätsmenge in einem Kathodenstrahlstoß zu messen, sind deshalb für den hier angegebenen Zweck nicht zu gebrauchen, da man mit ihnen nicht in der Lage ist, gleichzeitig auch die D urchdringungsfähigkeit der Kathodenstrahlen zu bestimmen.Other devices, based on the absorption principle, make it possible would be to measure the amount of electricity in a cathode ray burst are therefore Not to be used for the purpose given here, as they are not in the Is able to simultaneously increase the penetration ability of the cathode rays determine.

Der Fortschritt der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnung besteht nun darin, daß man gleichzeitig die Ladungsmenge und die Durchdringungsfähigkeit ein und desselben, sehr kurz dauernden Kathodenstrahlstoßes messen kann. Es ist dazu erforderlich, Auffänger zu verwenden, bei denen eine Rückentladung oder ein Ausgleich der Ladungen unmöglich gemacht ist, so daß nach erfolgtem Kathodenstrahlstoß. eine der in dem Kathodenstrahlstoß transportierten Elektrizitätsmenge jederzeit proportionale Ladungsmenge am Elektrometer registriert wird. Diese Aufgabe erfüllen die bekannten Lenard-Kondensatoren. Das an sich bekannte Meßprinzip des Instruments nach der Erfindung ist folgendes: Einer der beiden verwendeten Lenard-Kondensatoren ist der Strahlung direkt ausgesetzt und mißt somit die gesamte Strahlungsmenge Q. Vor den anderen Lenard-Kondensator ist ein Absorptionsschirm gebracht, so daß auf diesen nichtmehr die umsprüngliche Menge Elektronen auftreffen, sondern eine dem Absorptionsverlust in dem vorgelagerten Schirm entsprechend geringere Anzahl Elektronen, die jedoch stets einen konstanten Bruchteil der vom direkt bestrahlten Lenard-Kondensator aufgefangenen Anzahl Elektronen ausmacht. Das Verhältnis dieser beiden Ladungsmengen ist bei konstanter Dicke des Absorptionsschirmes ein Maß für die Durchdringungsfähigkeit der einfallenden Kathodenstrahlen. The progress of the arrangement subject of the invention consists in the fact that the amount of charge and the penetration capacity must be measured at the same time one and the same, very short cathode ray surge can measure. It is required to use catchers that have a back discharge or a Equalization of the charges is made impossible, so that after the cathode ray impact. one of those transported in the cathode ray surge Amount of electricity proportional amount of charge is registered on the electrometer at any time. This task meet the well-known Lenard capacitors. The known measuring principle of the Instruments according to the invention are as follows: One of the two Lenard capacitors used is directly exposed to the radiation and thus measures the total amount of radiation Q. An absorption screen is placed in front of the other Lenard condenser, so that it is on This is no longer hit by the original amount of electrons, but by one Loss of absorption in the upstream screen correspondingly lower number of electrons, However, this is always a constant fraction of that of the directly irradiated Lenard condenser trapped number of electrons. The ratio of these two amounts of charge is a measure of the penetration capacity with a constant thickness of the absorption screen of the incident cathode rays.

Eine Beziehung der beiden Elektrometerangaben läßt sich nun auf verschiedene Art entweder durch Rechnung oder durch mechanische Anordnungen automatisch herstellen. A relationship between the two electrometer readings can now be different Automatically create type either by invoice or by mechanical arrangements.

Wie leicht nachgewiesen werden kann, ist aus der Differenz der beiden Ladungsmengen A Q und der Ladungsmenge des nicht abgeschirmten Lenard-Kondensators Q0 die Durchdringungsfähigkeit - der Kathodenstrahlen zu entnehmen. How easily it can be demonstrated is from the difference between the two Amounts of charge A Q and the amount of charge of the unshielded Lenard capacitor Q0 the penetration ability - to be taken from the cathode rays.

Gemäß- der Erfindung werden nun die beiden Elektrometerangaben mit besonderem Vorteil dadurch zueinander in bezug gebracht, daß man einen Infiuenzierungskondensator einschaltet, der mittels der von dem unabgeschirmten Lenard-Kondensator herrührenden Ladung die am Elektrometer des abgeschirmten Lenard-Kondensators auftretende Spannung kompensiert. Dadurch wird auch die Genauigkeit in der Bestimmung der Durchdringungsfähigkeit noch gesteigert. Man kann durch geeignete Wahl des Absorptionsschirmes und der Empfindlichkeit des Elektrometers erreichen, daß die Kompensation gerade bei der zu erwartenden Kathodenstrahlgeschwindigkeit eintritt, sq daß in dem Bereich kleine Abweichungen von der gewählten. Bezugsgeschwindigkeit große Ausschläge am Elektrometer hervorrufen. According to the invention, the two electrometer indications are now with Particular advantage brought in relation to one another that one has an Infiuenzierungskondensator turns on by means of the resulting from the unshielded Lenard capacitor Charge the voltage appearing on the electrometer of the shielded Lenard capacitor compensated. This also increases the accuracy in determining the penetration capacity still increased. One can do this by a suitable choice of the absorption screen and the sensitivity of the electrometer achieve that the compensation is precisely when the expected Cathode ray velocity occurs, sq that small deviations in the range from the chosen. Reference speed cause large deflections on the electrometer.

In der Abbildung-ist die Anordnung gemäß der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. ZlundZ2 sind die beidenLenard-Kondensatoren, A der Absorptionsschirm. In the figure, the arrangement according to the invention is schematic Way presented. Zl and Z2 are the two Lenard capacitors, A the absorption screen.

J ist der Infiuenzierungskondensator, der bei geschlossenem Schalters und offenemSchalterms1 die gewünschte Kompensation amElektrometer E1 hervorruft. Die bei elektrostatìschen Messungen notwendigei Abschirmungen sind in der Abbildung weggelassen. J is the Infiuenzierungskondensator, which when the switch is closed and open switch ms1 causes the desired compensation on the electrometer E1. The shields required for electrostatic measurements are shown in the figure omitted.

Bei dem Dosimeter nach der Erfindung ist es auch möglich, durch geeignete Schaltung die von Zj und Z angezeigten Spannungen in ihrer Größe und ihrem Verhältnis mittels eines einzigen Elektrometers zu messen. Die Spannungen Et und EB können ferner anstatt mit Elektrometern auch in an sich bekannter Weise mit Elektronenröhren in geeigneter Schaltung gemessen werden. In the dosimeter according to the invention it is also possible by suitable Circuit the voltages displayed by Zj and Z in terms of their magnitude and ratio to be measured by means of a single electrometer. The voltages Et and EB can furthermore, instead of using electrometers, also in a manner known per se with electron tubes can be measured in a suitable circuit.

Falls die Verteilung der Intensität der Kathodenstrahlen bei einem sehr breiten Kathodenstrahlbündel in der Ebene der beiden ZellenZ, und Z nicht ausreichend gleichmäßig ist, so erweist es sich als vorteilhaft, -die Zellen in der Strahlrichtung hintereinander anzuordnen, so daß die erste Zelle 'für die zweite als Absorptionsschirm dient. If the distribution of the intensity of the cathode rays at a very broad cathode ray beam in the plane of the two cells Z, and Z not sufficient is uniform, it is advantageous to place the cells in the direction of the beam to be arranged one behind the other, so that the first cell 'for the second as an absorption screen serves.

Damit ist der notwendigen Forderung, daß derselbe Kathodenstrahl nacheinander auf die Zellen fällt, auch bei ungleicher Verteilung der Intensität der Kathodenstrahlen Genüge getan.So the necessary requirement is that the same cathode ray successively falls on the cells, even if the intensity of the cathode rays is unevenly distributed Done enough.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Differential dosimeter to determine the amount and the penetration capacity of a very short cathode ray surge, in the case of the one directly exposed to the radiation to determine the amount of radiation Lenard capacitor is provided and used to measure the penetration capacity second Lenard condenser is irradiated through an absorption screen in such a way that that both capacitors are always affected by mutually proportional quantities, which are brought into relation with each other with the help of electrometers, thereby characterized that the relationship between the indications of the two -of the two Cells actuated instruments automatically by means of - a lube condenser will be produced.

2. Differential dosimeter according to claim I, characterized in that that for the purpose of eliminating any uneven distribution of the radiation intensity that may be present the first cell serves as an absorption screen for the second cell.

3. Differential dosimeter according to claim I and 2, characterized in that that the electrical charges supplied by the two measuring elements (filter and cell) act on a single measuring instrument.