DE922366C - Schaltung zum Messen des Stromes einer Ionisationskammer - Google Patents

Description

• Schaltung zum Messen des Stromes einer Ionisationskammer Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine solche Schaltung, die in einem leichten und kleinen Gerät zum Messen der Intensität radioaktiver Strahlung verwendet werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, die Verwendung von Batterien oder Akkumulatoren zu vermeiden, beispielsweise durch Benutzung eines Handdynamos für die Speisung.
• Eine solche Quelle liefert aber Wechselspannung, und die für den Betrieb der Ionisationskammer erforderliche hohe Gleichspannung kann daraus durch Herauftransformieren und Gleichrichten dieser Wechselspannung gewonnen werden. Auf diese Weise kann man in der Tat ein leichtes und kleines Gerät ohne Batterien herstellen.
• Die Ionisationskammer liefert im allgemeinen nur einen sehr schwachen Strom, z. B. von der Größenordnung von Io ,uA, und zum Messen dieses Stromes, der ein Maß für die zu bestimmende Strahlungsintensität ist, muß ein sehr empfindlicher Gleichstrommesser verwendet werden. Solche Meßwerke sind kostspielig und empfindlich, wodurch der Handlichkeit und Betriebssicherheit des Gerätes eine unerwünschte Grenze gesetzt wird.
• Die Erfindung bezweckt, diesem Übelstand abzuhelfen. Die Schaltung nach der Erfindung weist die Merkmale auf, daß von der Wechselspannungsquelle eine periodische Hilfsspannung abgeleitet wird, die in Reihe mit der Ausgangsspannung des Gleichrichters zur Speisung der Iomisationskammer dient und damit diese periodisch weniger empfindlich macht, und daß in Reihe mit der Ionisationskammer die Primärwicklung eines den Scheinwiderstand herab- setzenden Transformators liegt, dessen Sekundärwicklung über einen zweiten Gleichrichter mit dem Gleichstrommes ser verbunden ist Infolge der periodisch schwankenden Empfindlichkeit der Ionisationskammer zeigt der von dieser gelieferte Strom eine entsprechend schwiankende Amplitude, die zufolge des den Scheinwiderstand herabsetzenden Transformators vergrößert wird.
• Die dem Meßwerk insgesamt zur Verfügung stehende Leistung wird natürlich nicht vergrößert.
• Die unvermeidlichen Verluste des Transformators verringern diese Leistung sogar- etwas. Da die Stromstärke zugenommen hat, ergibt sich infolge der Transformierung eine entsprechend kleinere für das Meßwerk zur Verfügung stehende Spannung.
• Dessenungeachtet zeigt es - sicli aber, daß ein robusteres Meßwerk verwendet werden kann, was als das Ergebnis einer Art Anpassung (infolge der Scheinwiderstandstransformation) des Widerstandes des Meßwerkes an den inneren Widerstand des Kreises mit der Entladungsröhre betrachtet werden kann.
• Die Erfindung kann auch bei Geräten mit Niederspannungsbatterien Anwendung finden. Dabei kann diese Spannung auf an sich bekannte Weise mittels eines Wechselrichters in eine Wechselspannung umgewandelt werden. Der von den Batterien und dem Wechselrichter gebildete Teil ist im Rahmen der Erfindung vollkommen einer Wechselspannungsquelle gleichwertig.
• Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. I eine Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine graphische Dbrstellung zur Erläuterung der Fig. 1.
• Bei der -Schaltung nach Fig. I besteht die Wechselspannungsquélle I aus einem Handdynamo.
• Die von diesem gelieferte Wechselspannung von z. B. 2,5 Volt effektiv wird der Primärwicklung 2 des Transformators 3 zugeführt. Die in der Sekundärwicklung 4 erzeugte Wechselspannung wird auf an sich bekannte Weise von den Gleichrichtern 5, 6 in Spannungsverdopplerschaltung gleichgerichtet -und von den Kondensatoren 7 und 8 geglättet Mit I3 und I4 sind Glimmröhren bezeichnet, welche dazu dienen, - die Spannung zwischen -den Klemmen X und B zu stabilisieren. - Zwischen den Punkten X und B entsteht eine Gleichspannung mit der in der Figur angedeuteten Polarität und von einer Größe, die dem zweifachen Scheitelwert der Wechselspannung an der Sekundärwicklung 4 entspricht. Der den Kondensator 9, die Widerstände I0, 12 und den Gleichrichter II CnthalterDdelSChaltungsteil erzeugt eine Halbwellenspannung am Widerstand 12. In derjenigen-Periodenhälfte, in der der Gleichrichter 5 unwirksam ist, hat die untere Belegung des Kondensators g eine negative Spannung in bezug auf dem Punkt B, und es fließt von dem Punkt B ein Strom durch die Widerstände I2, 10 zur oberen Belegung des Kondensators 9.
• Hierdurch wird -ders Punkt C negativ in bezug auf den Punkt B. In der anderen Periodenhälfte ist der Widerstand 12 von dem nun leitenden Gleichrichter II kurzgeschlossen. Zwischen B und C tritt demnach eine im Einweg gleichgerichtete Wechselspannung auf mit einer Polarität, die derjenigen der Spannung zwischen den Punkten A und B entgegengesetzt ist. Die Spannung zwischen A und C zeigt als Funktion der Zeit den in Fig. 2 dargestellten Verlauf. In der einen Hälfte der Periode (zwischen R und S) ist diese Spannung gleich derjenigen zwischen den Punkten=4 und B, In der anderen Periodenhälfte (zwischen S und T) nimmt sie schnell ab und erreicht einen niedrigsten Wert, um sodann wieder zuzunehmen.
• Zwischen A und C liegt die Reihenschaltung der Ionisationskammer 15 und der Primärwicklung 16 des Transformators 17. Die Spannungen an A und B bzw. B und C sind nun im Zusammenhang mit dem Spannungsbereich, in dem die Ionisationskammer 15 wirksam ist, so gewählt, daß diese Kammer periodisch unwirksam wird. In Fig. 2 ist die Ionisafíonskammer während des Teiles RS einer Periode wirksam. Während des bei weitem größten Teiles des Restes ST der Periode ist die Ionisationskammer unwirksam.
• -- Der Strom durch die Ionisationskammer, der ein Maß für die zu messende Intensität z. B. radioaktiver Strahlung ist, weist also einen intermittierenden Charakter auf.~Dieser Strom durchfließt die Primärwicklung I6 des Transformators I7, und infolge seines intermittierenden Charakters fließt im Sekundärkreis des Transformators ein Wechselstrom, der natürlich nicht sinusförmig ist. An die Sekundärwicklung I8 des Transformators I7 ist die Reihenschaltung eines Gleichrichters 19 und eines Meßwerks 20 angeschlossen, das gegebenenfalls mit einem Kondensator überbrückt wird.
• Der Transformator I7 soll den Scheinwiderstand herabsetzen, und dazu besitzt die Wicklung 16 mehr Windungen als die Wicklung I8. Der das Meßwerk 20 durchfließende Strom ist infolgedessen größer als der von der Ionisationskammer I5 ge lieferte Strom. In einem Ausführungsbeispiel lag der letztgenannte Strom zwischen o und IO,UAÇ ~während der das Meßwerk durchfließende Strom einen Wert zwischen o und 2ooA hatte.
• Dies erlaubt, wie vorerwähnt, die Verwendung eines Meßwerkes, das weniger kostspielig und den Beanspruchungen bei rauher Behandlung besser gewachsen ist, als wenn der die Ionisationskammer I5- durchfließende Strom unmittelbar dem Meßwerk zugeführt würde.
• Beim Fehlen der Spannung zwischen B und C zeigt sich, daß der das Meßwerk durchfließende Strom bei wiachsendef Strahlungsintensität ein Maximum passiert und danach schnell abnimmt.
• Dies ergibt also kein eindeutiges Maß für die Strahlungsintensität.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Schaltung zum Messer des Stromes einer Ionisationskammer, die unter Vermittlung eines Gleichrichters aus einer Wechselspannungsquelle gespeist wird, mittels eines Gleichstrommes sers, dadurch gekennzeichnet, daß von der Wechselspannungsquelle eine periodische Hilfsspannung abgeleitet wird, die in Reihe mit der Ausgangsspannung des Gleichrichters die Ionisationskammer speist und sie periodisch weniger empfindlich macht, während in Reihe mit der Ionisationskammer die Primärwicklung eines den Scheinwiderstand herabsetzenden Transformators liegt, dessen Sekundärwicklung über einen zweiten Gleichrichter mit dem Gleichstrommesser verbunden ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannung im wesentlichen eine Sinushallbwellenfofm besitzt, deren Polarität der der Ausgangsspannung des ersten Gleichrichters entgegengesetzt ist.