DE7607014U1 - Ionisationskammer - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine Ionisationskammer der Bauart mit einem langgestreckten Sondenkörper, einer an einem Ende des langgestreckten Sondenkörpers vorgesehenen Basis und einem Sammelvolumen am anderen Ende des Sondenkörpersj, das mit ionisierbarem Gas gespeist ist und Meßelektroden enthält.

Derartige Ionisationskammern sind zum Nachweis und zur Intensitatsmessung ionisierender Strahlen (&-, ß-, T- und Röntgenstrahlen) bestimmt.

Die bekannten Sonden haben im allgemeinen einen hohlen Metallkörper, der einerseits an eine Basis montiert ist und andererseits in einem Sammelvolumen endet, das mit ionisierendem Gas gespeist wird und zwei Meßelektroden enthält, die eine als Sammslelektroüe und die

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andere als Hochspannungselektrode.

Eine Sicherheitselektrode umgibt den Grundteil der Sammelelektrode und diese ist mit der Masse der Basis verbunden. Die beiden letzteren Elektroden sind diejenigen, zwischen denen ein elektrisches Feld von der Größenordnung Null entsteht, was es möglich macht, das Sammeln von Ionen in dem Volumen des ionisierenden Hohlraumes, das einem elektrischen Feld unterworfen ist, zu überwachen. Die seitliche Fläche des Sammelvolumens bildet die Hochspannungselektrode.

Die Bestrahlung erzeugt nun Ionen (Elektronen und positive Ionen). Wenn die Hochspannung positiv ist, zieht die Sammelelektrode die Elektronen an, im entgegengesetzten Falle zieht sie die positiven Ionen an. Es bildet sich ein an die Stärke der Bestrahlung gebundener Strom aus. Im allgemeinen wird dieser Strom in Spannung umgeformt und diese Spannung wird mit Hilfe eines Voltmessers gemessen.

Das ionisierbare Gas wird in das Sammelvolumen, das den ionisierbaren Hohlraum bildet, durch Längsrillen in einem isolierenden Kern hindurchgelassen, der in einen Metallkörper eingeschlossen ist. Der Leiter, der an die Sammelelektrode angeschlossen ist, geht im Zentrum dieses Kerns hindurch.

Die Abdichtung der Rillen, welche das Gas führen, erfolgt durch eine "satte" Abdichtung zwischen dem Kern und der Hülle. Wegen der Unvollkommenheiten

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der Bearbeitung treten Leckstellen zwischen den Gasspeiserillen auf und auch zwischen diesen und der Elektrode für hohe Spannung, die von dem Innenraum schwer zu isolieren ist.

Andererseits ist bei den bekannten Geräten der Körper der Sonde, die Zuführungen für das Gas und die elektrischen Verbindungen auf eine Basis aufgebaut, die eine innere Kammer aufweist, deren Abdichtung nicht gewiß ist, so daß die Spuren von Luft, die in dieser Kammer vorhanden sein können, eine ionisation zwischen den Leitern erzeugen zum Schaden der Genauigkeit der Messung. {

I Der Zweck der vorliegenden Neuerung besteht darin, i

die oben genannten Nachteile zu beheben und so die ·

Reproduzierbarkeit des von den Elektroden aufgenommenen elektrischen Signals sicherzustellen.

Zu diesem Zweck betrifft die Neuerung eine Ioni- i,

sationskammer, die in dem Sondenkörper biegsame Schlau- f ehe für das Hindurchführen des Gases enthält, diese Schläuche mit einem ihrer Enden an Zu- und Ableitungen für die Gase angeschlossen sind, die die Basis dichtend durchqueren und mit ihrem anderen Ende in das Sammelvolumen münden; und die elektrischen Leiter, welche die Meßelektroden mit elektrischen Verbindern' verbinden, dichtend in die Basis eingeschraubt sind.

Dank dieser erfindungsgemäßen Neuerung hat man einerseits eine Speisung ohne Verlust von Gas zwi-

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sehen den Zuführungen der Basis und der ionisierenden Kammer erzielt, und andererseits ohne elektrische Kontaktfehler zwischen den Verbindungen und den Leitern, insbesondere mit der metallischen äußeren Hülle, die als Hochspannungselektrode wirkt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Neuerung hat die Sonde einen isolierenden Kern, der mit zwei Längsnuten versehen ist, welche die Schläuche enthalten; der Kern ist in dichter Weise auf die Basis und in eine ringförmige Hülle eingeschraubt, die als elektrischer Leiter für die Hochspannungselektrode dient; die Hülle ist auf die Basis aufgeschraubt, die den Kern und die Schläuche schützt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel umfassen die dichten elektrischen Verbindungen einen isolierenden Kern, der auf einen Sockel der Basis aufgeschraubt ist, eines der Verbindungsstücke hat einen zentralen Leiter, der sich auf einen Flansch aufschraubt, welcher den Sockel abschließt und elektrisch mit der Hülle verbunden ist.

Die vorteilhaften Resultate wurden mit Schläuchen aus Plastikmaterial erhalten, die in der Basis an ein Endstück angesetzt oder mit ihm verbunden sind, das die GasZuleitungen auf der Innenseite verlängert.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel, das keine Begrenzung darstellt und in den Zeichnungen veranschaulicht ist. Es zeigen:

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FIg, 1 einen Längsschnitt durch die Sonde, der längs einer Ebene geführt 1st, In der die elektrischen Verbindungen liegen;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Zuleitungen für das Gas zur Ionisationskammer, die durch die Neuerung beansprucht werden.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise die neuerungsgemäßen Verbesserungen an einer im wesentlichen für sich bekannten Sonde mit Ionisationsvolumen (vgl. z. B. den Bericht "LU : EUR 5273 d-e-f; Proceedings second symposium on neutron dosimetry in biology and medicine", insbesondere Abb. 2).

Die mechanische Struktur der Sonde umfaßt eine Basis 1, einen Sondenkörper 2 und einen Sammelraum 3, der die Ionisationskammer bildet, die Zuleitungen 4a und 4b für Gas und die elektrischen Leitungen 5, 6.

Die Basis 1 hat die Form eines Sockels la einer isolierenden Buchse Ib und eines Flansches Ic; die Teile sind zweckmäßigerweise derart durch Gewindegänge Id verbunden, die es möglich machen, sie nach Bestimmung einer inneren Kammer Ie dicht zusammenzuziehen, wenn die Zuleitungen 4a, 4b und die Leitungen 5, 6 auf dem Sockel la montiert sind.

Der Sondenkörper 2 besteht aus einer rohrförmigen Hülle 2a, die aus Metall hergestellt und auf einen inneren Kern 8 aus Isoliermaterial aufgezogen ist; der Kernkörper hat eine End-Schraubverbindung 8a für Befestigung am Sockel und sein Durchmesser 1st vorgesehen, daß er "fett" in die Bohrung der Hülle 2a

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einpaßt. Er hat einen zentralen isolierten Kanal 8b, der dazu bestimmt ist, den elektrischen Leiter 10 der Sammelelektrode 12 aufzunehmen. Das mit Gewinde versehene Ende 8a preßt sloh an das Ende des elektrischen Kontaktstückes 6, das in dem Sockel la sitzt.

Ein Ende der Hülle 2a ist auf dem Flansch Ic aufgeschraubt und das andere 1st angepaßt an die Eingangsmuffe Ja des Sammelvolumens 3, das beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Kunststoff besteht.

Der Form- oder Kernkörper 8 hat zwei Längsnuten 8c, 8b, die aus Fig. 1 ersichtlich sind und die auf der Höhe der Kammer Ie der Basis 1 münden; diese Nuten führen durch geneigte Kanäle 8e in eine oberseitige Mündung 8f des Kernes.

Die Neuerung sieht vor, daß die Nuten 8c nachgiebige Schläuche 14 aufnehmen, vorzugsweise aus Plastikmaterial, die auf die Enden 4c und 4d der Gaszuleitungen 4a., 4b aufgezogen werden, welche in den Sockel la eingeschraubt oder eingeschweißt sind. Diese Enden ragen in die Kammer Ie hinein. Das freie Ende l4a jedes Schlauches 14 wird in den geneigten Kanälen 8e derart gehalten, daß es in die Mündung 8f des Kernes hineinragt.

Die elektrische Schaltung ist hinsichtlich der Speisung der Meßelektroden ähnlich der eingangs der Figurenbeschreibung erwähnten bekannten Sonde (vgl. den Bericht "LU : EUR 5275 ...").

Die Sammelelektrode 12 wird mit dem zentralen Anschlußpol 5a des Verbinders über einen Leiter 10 ver-

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blinden, der in dem Kanal 8b des Kernkörpers verläuft. Die Basis der Sammelelektrode 12 ist von einer Schutzelektrode \6 umgeben, die duroh ein Rohr 16a verlängert 1st, das duroh den Kernkörper 8 hindurchgeht und von dem eine Sohulter l6b zwlsohen dem Kern und dem Sookel la festgeklemmt 1st, um die Masse und die Elektrode 12 zu verbinden.

Das Rohr 16 ist in eine Bohrung des Kerns 8 hineingeschoben und mit einem Isoliermittel 8i gefüllt, das durch den Kanal 8b eingeführt wurde.

Die Hülle 2a, die als Leiter für die Hochspannungselektrode (das Kollektorvolumen J5) dient, ist elektrisch mit dem Plansch Io über das Gewinde 2c verbunden.

Die Neuerung sieht vor, den Plansch Ic mit dem Leiter 6 über einen zentralen Pol 6a zu verbinden, dessen Ende 6b in den Plansch eingeschraubt ist. Andererseits - um eine innere Kammer Ie zu erzielen, die hermetisch geschlossen ist - sieht die Neuerung ebenfalls vor, die Kerne 5c, 6c der Leiter und die Kerne wie 4c der Zuführungen in den Sockel 1 der Basis in diese einzuschrauben. Man vermeidet so das Eindringen von Luft, die sich in der Kammer Ie zwischen dem Pol 6a für hohe Spannung und der Masse der Basis ionisieren könnte, was zu einer Fälschung der Messung führen müßte.

Man hat eine Ionisationskammer gemäß der Neuerung einer Strahlung ausgesetzt, die von einer Quelle aus

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0_D ausgesetzt wurds. Das von der Kammer abgegebene Signal blieb während mehrerer Monate bis auf 1/1000 reproduzierbar, was wohl das Interesse an den duroh die vorliegende Neuerung gesohaffenen Verbesserungen beweist.

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   X. Ionisationskammer der Bauart mit einem langgestreckten Sondenkörper, einer an einem Ende des langgestreckten Sondenkörpers vorgesehenen Basis und einem Sammelvolumen am anderen Ende des Sondenkörpers, das mit ionlöierbarem Gas gespeist ist und Meßelektroden enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sondenkörper (2) Schläuche (14) für das Hindurchfließen des Gases untergebracht sind, diese Schläuche mit einem ihrer Enden an Zu- und Ableitungen (4b, 4c) für die Gase angeschlossen sind, die die Basis (1) dichtend durchqueren und mit ihrem anderen Ende an das SammelvGDlumen O) angeschlossen sind, und dadurch, daß die elektrischen Leiter (2,10), welche die Meßelektroden O*

   12) mit elektrischen Verbindern (5, 6) verbinden, dichtend in die Basis eingeschraubt sind.

   2. Ionisationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper (2) eine äußere rohrförmige Hülle (2a) hat, die als elektrische Leiter für die eine O) der Meßelektroden dient, die Hülle ist mit der Basis (1) verschraubt und ein Formkörper (8) aus isolierendem Material 1st innerhalb der Hülle angeordnet; dieser Formkörper ist mit zwei Längsrillen (8a, 8b) versehen, in denen die Schläuche (14) angeordnet und mit einem ihrer Enden dichtend an der Basis festgelegt sind.

   J>. Ionisationskammer nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (1) einen

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   Sookel (la) aufweist, der duroh einen elektrisch leitenden Plansch (Ic) verschlossen 1st, daß dieser Flansoh elektrisch von dem Sockel Isoliert (Ib) 1st und daß die elektrischen Leiter einen isolierenden Kern (8) haben, der in den Sockel eingeschraubt ist, wobei einer der Leiter einen zentralen Leiter darstellt, dessen freies Ende in den Plansch eingeschraubt ist, der seinerseits In elektrischem Kontakt mit der Hülle ist.

   4. Ionisationskammer nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Schläuche (14) in dem BasIsteil auf den VorSprüngen (4d) sitzen, welche die Luftzuführungen (4b, 4c) verlängern.

   5. Ionisationskammer nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Schläuche (14) aus Plastikmaterial bestehen.

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