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Auffänger für Kathodenstrahlen, bei dem die absorbierende, leitende
Schicht durch die Kathodenstrahlen, deren Intensität und Menge zu messen ist, aufgeladen
wird Zur Messung der Intensität und Menge von Kathodenstrahlen verwendet man nach
L e na rd Auffänger, die aus einer leitenden Auffangplatte bestehen, die von der
zu messenden Kathodenstrahlung getroffen werden kann und zum Schutz gegen Entladung
durch Sekundärelektronen und Luftleitung mit einer Schicht aus einem vorzugsweise
festen Isolator umgeben ist, die eine im allgemeinen geerdete äußere Belegung besitzt.
Die E1ektlizitätsmenge der von der Platte aufgenommenen Ladungsträger wird mit einem
Elektrometer gemessen. Die bekannten Lenard-Auffänger haben den Nachteil, daß die
gesamte auf sie treffende Kathodenstrahlung von dem Metallblech absorbiert bzw.
zurückgestreut wird, so daß in Richtung der Strahlung hinter dem Lenard-Auffänger
pr,aktisch keine Kathodenstrahlung mehr vorhanden ist.
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Ein solcher Lenard-Kondensator kann beispielsweise für therapeutische
Zwecke nur verwendet werden, wenn die Strahlungsverteilung über den ganzen Querschnitt
des Stralilenbündeis bekannt oder gleichmäßig ist und wenn die Gesamtintensität
des Strahlenbündels, aus dem durch den Lenard-Auffänger ein Teil der Strahlung durch
Absorption völlig entfernt wurde, - für den V;erwJendungszweck noch ausreicht. Bei
Kathodenstrahlen, die während längerer Zeit eine konstante Intensität aufweisen,
besteht ferner die Möglichkeit, zunächst mit dem Lenard-Auffänger die Intensität
zu messen und dann die Bestrahlung des zu behandelnden Objektes auszuführen. Dieses
Verfahren läßt sich jedoch bei Kathodenstrahlen von sehr kurzer Dauer, wie sie beispielsweise
mit Hilfe eines Stoßgenerators erzeugt werden, nicht durchführen, weil in der kurzen,
zur Verfügung stehenden Zeit von etwa I 0-5 Sekunden der Übergang von der Bestrahlung
des Lenard-Auffängers zur Bestrahlung des Objektes nicht durchgeführt werden kann.
Auch bei länger dauernden konstanten Kathodenstrahlen besteht die Schwierigkeit,
daß die zeitliche Dauer der Einwirkung nur verhältnismäßig schwer ermittelt werden
kann und sehr stark von der Geschwindigkeit, mit der der Lenard-Auffänger aus dem
Strahlenbündel entfernt wird, beeinflußt wird.
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Zur Behebung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, statt
eines Lenard-Auffängers zur Messung in den Strahlengang flache Photo- oder Selenzellen
zu schalten, die von der Strahlung im wesentlichen durchdrungen werden. Bei einem
Lenard-Auffänger,
bei dem die absorbierende, leitende Schicht, die
durch die Kathodenstrahlen aufgeladen wird, beidseitig mit ihrer isolierenden Schicht
bedeckt ist, deren Außenseite mit einer geerdeten Belegung versehen ist, werden
hingegen diese Nachteile erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Dicke aller
Schichten so gering gehalten ist, daß ein wesentlicher Teil der Kathodenstrahlen
den Auffänger durchdringt und durch die leitende Schicht nur ein Teil der Kathodenstrablen
absorbiert wird. Ein solcher Auffänger kann in das Kathodenstrahlenbündel, das zur
Bestrahlung des Objektes dient, gebracht werden. Die Schwächung, die das Kathodensitrahlenbündel
durch den Lenard-Auffänger erfährt, ist bei geeigneter Wahl des Wserkstoffies für
den Auffänger und entsprechender Dicke desselben so gering, daß die durch den Lenard-Auffänger
hindurchgegangen,e Strahlung für den Bestrahlungszweck noch ausreicht.
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Die Abbildung zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Auffangleiter L, bei spielsweise ein dünnes Blech aus Metall
oder ein Körper aus einem die Kathodenstrahien nur wenig absorbierenden Werkstoff,
ist vorzugsweise allseitig mit einer dünnen Isolierschichte bedeckt. Die Isolierschicht,
die aus einem für diesen Zweck blesonders geeigneten, vorzugsweise nicht kristallinen
Werkstoff besteht, ist mit einer äußeren Belegtmg B, bei spielsweise einer sehr
dünnen Metall oder Graphitschicht, überzogen. Zur Verbindung der oberen und der
unteren Belegung sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Klammern D,E aus
Metall vorgesehen, die auf die Außenseite der Belegungen B einen Druck ausüben,
durch den das Zusammenhalten, des Lenard-Auffängers gewährleistet wird. Diese Bügel
dienen gleichzeitig zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen der oberen
und der unteren Belegung. Unter Umständen ist es zweckmäßig, die Isolierschicht
mit dem Leiter und mit den Belegungen derart, beispielsweise durch Aufschmelzen
bzw.
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Aufstäuben, zu verbinden, daß die Teile DI und E lediglich als Stromanschluß
bzw.
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-leiter benötigt werden.
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Das von der Eath,odenstrahlenqu,elle ausgehende Strahlenb'ündel K
durchdringt den Lenard-Auffänger nur teilweise, da ein Teil der Strahlung für die
Messung der Intensität und der Menge von dem Leiters und zu einem sehr geringen
Teil auch von den Belegungen B und dem Isoliermittel 1 absorbiert wird. Die an der
Unterseite des Auffängers austretende Strahlung 17 besitzt daher nur eine, allerdings
unwesentlich geringere Intensität als die von oben' auftreffende Strahlung l(.
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Als absorbierende, leitende Schicht eignet sich ein dünnes Blech,
vorzugsweise aus Kupfer. Als Dielektrikum wird, einem früheren .Vorschlag entsprechend,
mit Vorteil Emaille verwendet, mit der dieses Blech beidseitig überzogen wird. Die
Außenseite der Emailleschicht trägt eine leitende Belegung, z. B. Metallniederschläge
oder Graphitüberzüge. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, als Absorptionsschicht
einen Werkstoff zu wählen, dessen Absorptionskeeffizient für die betreffende Strahlung
kleiner ist als der Absorptionskoeffizient von Kupfer. Man benutzt daher mit Vorteil
einen Werkstoff mit großem Atom- oder Molekullarvolumsen bzw. mit niedrigem Atomgewicht
und geringem spezifischem Gewicht. Die gleiche Absorption wird bei solchen Lenard-Auffängern
erst durch eine verhältnismäßig dicke, Schicht erzielt, deren mechanische Festigkeit
bedeutend größer ist als die eines dünnen Kupferbleches.
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Als Werkstoffe kommen beispielsweise Graphit oder Kohle, Beryllium
und Siliciumcarbid sowie in bekannter Weise Aluminium in Frage. In manchen Fällen
bietet es Vorteile, als Auffänger für die Strahlung einen nichtleitenden Werkstoff,
beispielsweise eine keramische Masse mit einem leitenden Werkstoff, beispielsweise
einem Metallsalz, ganz oder oberflächlich zu tränken oder mit einem Metall zu vermischen.
Es können auch nichtleitende Werkstoffe als Auffänger Venvendung finden, die an
ihrer Oberfläche mit einem leitenden Überzug, z. B. einem Metallniederschlag, versehen
sind, oder die oberflächlich durch Reduktion leitend gemacht wurden. So können beispielsweise
Titandioxyd enthaltende keramische Werkstoffe durch Brennen in reduzierender Atmosphäre
oberflächlich leitend gemacht werden. Solche Auffänger besitzen den Vorteil, daß
sie mechanisch sehr widerstandsfähig sind, obgleich die durch sie verursachte Absorption
der Strahlung nur sehr niedrig ist.