DE818985C - Geigerzaehler - Google Patents

Geigerzaehler

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Publication number
DE818985C
DE818985C DEN117A DEN0000117A DE818985C DE 818985 C DE818985 C DE 818985C DE N117 A DEN117 A DE N117A DE N0000117 A DEN0000117 A DE N0000117A DE 818985 C DE818985 C DE 818985C
Authority
DE
Germany
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window
anode
geiger counter
tube
space
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Expired
Application number
DEN117A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1602231U (de
Inventor
Edward A Hammacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Application granted granted Critical
Publication of DE818985C publication Critical patent/DE818985C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/08Geiger-Müller counter tubes

Landscapes

  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

  • Geigerzähler Die Wirkung moderner Geigerzähler beruht auf der Auslösung von Photoelektronen in einem ionisierbaren Gas. Dieses Gas ist in einem Metallzylinder enthalten, der als Kathode für eine elektrische Entladung wirkt. Die Anode wird von einem innerhalb der Kathode koaxial mit ihr angeordneten Stab oder Draht gebildet. Bei Verwendung des Zählers läßt man die zu prüfende Strahlung in die Röhre in Richtung ihrer Achse einfallen. Zu diesem Zweck ist die Röhre an einem Ende mit einem die Strahlen in nur geringem Maße absorbierenden Fenster versehen.
  • Nur der zwischen den obenerwähnten Elektroden eingeschlossene Raum ist wirksam. Der Raum zwischen dem Fensterende der Anode und dem Fenster ist als schädlicher Raum zu betrachten. Infolge des Vorhandenseins dieses Raums wird die Wirksamkeit des Zählers herabgesetzt, da zwar Strahlen in ihm absorbiert, aber keine Elektronen in ihm beschleunigt werden.
  • Das Fenster ist in der Regel aus Lindemannglas hergestellt. Um das Fenster an der metallenen Außenwand der Röhre zu befestigen, wird ein Zylinder aus weichem Glas zwischen dem Fenster und dem Metallzylinder eingefügt. Ein Rand dieses Zylinders wird mit dem Fenster und der andere mit der Kathode verschmolzen. Dieses Verbindungsstück umschließt den schädlichen Raum.
  • Es hat sich bereits als möglich erwiesen, den schädlichen Raum dadurch zu verkleinern und somit den Wirkungsgrad des Zählers dadurch zu erhöhen, daß der Zähler mit einem Fenster aus Glimmer statt aus Lindemannglas versehen wird. Das gläserne Verbindungsstück kommt sodann in Fortfall und das Fensterende der Anode kommt näher am Fenster zu liegen. Die sodann erhaltene Verbesserung in der Wirkung der Röhre wiegt die für die gasdichte Befestigung der Glimmerfenster zu treffenden Vorkehrungen auf.
  • Die Erfindung betrifft einen Geigerzähler mit einem noch kleineren schädlichen Raum. Das Fenster der Röhre nach der Erfindung ist elektrisch leitend und mit dem Kathodenzylinder leitend verbunden. In der Röhre nach der Erfindung entsteht somit auch ein elektrisches Feld in dem zwischen dem Fensterende der Anode und dem Fenster liegenden Raum, so daß dieser Raum zur Zählwirkung beiträgt. Um stellenweise ein übermäßig starkes Feld zu vermeiden, ist die Anode am Fenster zugekehrten Ende abgerundet.
  • Der bei der Verwendung des Geigerzählers zwischen den Elektroden unterhaltene Spannungsunterschied wird unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren möglichst günstig gewählt. Unterhalb eines bestimmten Wertes weist die Röhre überhaupt keine Zählwirkung auf. Dieser kritische Wert, im nachstehenden als Zählschwelle angedeutet, kann z. B. durch Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden geändert werden, wodurch sich die Feldstärke bei einer gegebenen Spannung ändert.
  • Beim Geigerzähler nach der Erfindung ist durch eine passende Wahl des Abstandes zwischen der Anode und dem Fenster bewirkt, daß die dem elektrischen Feld im Raum zwischen der Anode und dem Fenster entsprechende Zählschwelle gleich derjenigen ist, die dem Raum zwischen der Anode und dem Metallzylinder entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, daß in einem Bereich keine Strahlung wirkungslos absorbiert wird, die im anderen Bereich Photoelektronen hätte auslösen können.
  • Neben der Wirksamkeit im Bereich, der bei den bekannten Zählern den schädlichen Raum darstellt, bietet die Röhre nach der Erfindung den Vorteil, daß sie widerstandsfähiger aufgebaut werden kann, da sich ein Fenster aus Metall verwenden läßt. Ein solches Fenster vereint den bei Glimmerfenstern bereits vorhandenen Vorteil, daß es ohne Glaszwischenzylinder an der Metallwand der Röhre befestigt werden kann, mit der Eigenschaft, daß es an sich widerstandsfähiger als die bekannten Fenster ist.
  • Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i ein Ausführungsbeispiel eines Geigerzählers nach der Erfindung im Längsschnitt darstellt; in Fig. 2 ist der Verlauf der Kraftlinien des elektrischen Feldes in der Röhre dargestellt.
  • Die Röhre nach Fig. i besitzt ein dünnes Fenster i aus Metall, z. B. aus Duraluminium. Das Fenster ist deutlichkeitshalber übertrieben stark dargestellt. In Wirklichkeit ist seine Stärke z. B. 0,025 mm, so daß es für Röntgenstrahlen leicht durchlässig ist. Das Fenster ist mittels einer Überwurfmutter 2 und eines Anschlußrings 3 luftdicht an dem Metallzylinder 4 befestigt, der die Außenwand der Röhre darstellt.
  • Das andere Ende des Zylinders 4 ist durch einen durchbohrten Stöpsel 5, gleichfalls aus Metall, verschlossen. In der ffnung dieses Stöpsels ist ein Glasisolator 6 angebracht, durch welchen ein zentral im Zylinder 4 liegender Draht 7, der die Anode der Röhre bildet, durchgeführt ist. Das Ende 8 der Anode ist abgerundet, da an einem scharfen Rand eine zu starke Konzentration des elektrischen Feldes auftreten würde. Ein Metallzylinder 9, der die Anode umgibt, erfüllt die Funktion einer Kathode. Er ist mit der metallenen Außenwand 4 leitend verbunden. Zwischen der Anode 7 und der Kathode 9 kann ein Spannungsunterschied dadurch unterhalten werden, daß der Zylinder 4 und das aus dem Isolator 6 emporragende Ende der Anode elektrisch mit den Klemmen einer Stromquelle verbunden werden. Die Kathode ist durch Ringe io unterstützt, in der Weise, daß sie gleichfalls koaxial mit der "Metallumhüllung 4 liegt.
  • Das Gefäß ist mit einem Gasgemisch gefüllt, welches durch ein Seitenröhrchen ii eingeführt wird. Dieses Röhrchen wird darauf abgekniffen und dichtgeschmolzen.
  • In Fig.2 sind einige Einzelteile der Röhre nach Fig. i dargestellt und mit gleichen Bezugziffern versehen. Die Linien 12 deuten Kraftlinien des beim Betrieb der Röhre erzeugten elektrischen Feldes an. Da das Fenster i elektrisch mit dem Zylinder 9 verbunden ist, gehen von der Anode nicht nur seitlich Kraftlinien aus, sondern Kraftlinien laufen auch von dem Fensterende der Anode zum Fenster. Wenn durch das Fenster in der Röhre hindurchgehende Strahlen im Raum zwischen dem Fensterende 8 der Anode und dem Fenster i Photoelektronen auslösen, werden hier gleichfalls kurzzeitige Entladungen auftreten, die Zählimpulse in dem mit der Röhre verbundenen Kreis herbeiführen. Dieser Raum stellt daher nicht mehr wie früher einen schädlichen Raum dar, in dem Strahlenquanten wirkungslos absorbiert werden.
  • Der Abstand zwischen dem Fensterende 8 der Anode und dem Fenster i ist derart gewählt, daß die Anlaßspannung, das ist die Spannung, oberhalb deren die Zählwirkung einsetzt, für den Raum direkt hinter dem Fenster gleich derjenigen für den Raum zwischen dem Stab 7 und dem Zylinder 9 ist.
  • Die Anode kann ein Stäbchen von etwa io mm Stärke sein, dessen Kuppe in einem Abstand von z. B. 5 mm vom Fenster liegt. Die gestrichelte Linie 13 deutet die Grenze des wirksamen Volumens des Gases an. Es bleibt für die Anode nur noch eine sehr dünne Schicht übrig, nicht stärker als etwa i,5 mm, die als schädlicher Raum betrachtet werden kann. Im Einklang damit wird der Durchmesser der Kathode verhältnismäßig klein gewählt, um in den beiden wirksamen Bereichen Zählschwellen von gleicher Höhe zu erhalten. Der wirksame Durchmesser der Röhre wird daher klein im Verhältnis zum Gesamtvolumen. Da die Lebensdauer der Röhre vom verfügbaren Gasvolumen abhängig ist, kann die Röhre nach der Erfindung längere Zeit als die bisher bekannten Geigerzähler verwendet werden.
  • Das Fenster braucht nicht völlig aus Metall zu bestehen, obzwar eine Aluminiumscheibe zum Durchlassen bestimmter Röntgenstrahlen, z. B. der von Kupfer ausgesandten charakteristischen Strahlen, besonders geeignet ist. Es lassen sich aber auch Fenster aus einem nicht leitenden Stoff verwenden, der als Träger einer dünnen Schicht aus leitendem Material dient. So können Fenster aus Glimmer verwendet werden, die mit einer dünnen Metallschicht überzogen sind. Auch sind leitende Deckschichten aus anderen Stoffen als Metall, z. B. Kohlenstoff, verwendbar. Ein geeignetes Fenster für eine Röhre nach der Erfindung ist eine Glimmerscheibe, die mit aus einer Suspension niedergeschlagenem Kohlenstoff (Aquadag) überzogen ist.
  • Im beschriebenen Beispiel ist die Außenwand 4 der Röhre aus Metall angefertigt. Dies hat den Zweck, eine widerstandsfähige Bauart zu erhalten. Wenn an die Widerstandsfähigkeit weniger hohe Anforderungen gestellt werden, ist eine Außenwand aus Glas verwendbar, was für bestimmte Anwendungen erwünscht sein kann.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Geigerzähler mit einer zylindrischen Kathode, einer innerhalb dieses Zylinders und koaxial mit ihm angeordneten draht- oder stabförmigen Anode, und einem Fenster am Ende der Röhre, durch welches die zu prüfenden Strahlen in axialer Richtung in die mit ionisierbarem Gas gefüllte Röhre eintreten können, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster elektrisch leitend und mit der Kathode elektrisch verbunden ist, und in einem solchen Abstand von der Anode liegt, daß die Zählschwelle des zwischen dem Fensterende der Anode und dem Fenster liegenden Raumes gleich derjenigen des zwischen der Anode und der zylinderförmigen Kathode liegenden Raumes ist.
  2. 2. Geigerzähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode ein abgerundetes Fensterende hat.
  3. 3. Geigerzähler nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster aus Metall besteht.
  4. 4. Geigerzähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster aus Duraluminium besteht.
  5. 5. Geigerzähler nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster aus einer Scheibe aus einem nicht leitenden Stoff besteht, die mit einer leitenden Schicht überzogen ist.
  6. 6. Geigerzähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe aus Glimmer und die leitende Schicht aus Kohlenstoff besteht.
DEN117A 1948-11-04 1949-11-03 Geigerzaehler Expired DE818985C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US818985XA 1948-11-04 1948-11-04

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DE818985C true DE818985C (de) 1951-10-29

Family

ID=22167114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN117A Expired DE818985C (de) 1948-11-04 1949-11-03 Geigerzaehler

Country Status (1)

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DE (1) DE818985C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE963539C (de) * 1952-11-11 1957-05-09 Hanns Hofmann Dipl Chem Dr Rer Vorrichtung zur Messung schwacher radioaktiver Strahlung in Fluessigkeiten

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