DE924226C - Anordnung zur Messung der Intensitaet oder der Dosis von Neutronenstrahlen - Google Patents

Anordnung zur Messung der Intensitaet oder der Dosis von Neutronenstrahlen

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DE924226C
DE924226C DES36740D DES0036740D DE924226C DE 924226 C DE924226 C DE 924226C DE S36740 D DES36740 D DE S36740D DE S0036740 D DES0036740 D DE S0036740D DE 924226 C DE924226 C DE 924226C
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DES36740D
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Inventor
Werner Dr Schuetze
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/12Neutron detector tubes, e.g. BF3 tubes

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  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

  • Anordnung zur Messung der Intensität oder der Dosis von Neutronenstrahlen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Intensität oder der Dosis von Neutronenstrahlen, die insbesondere für solche Anwendungszwecke der Neutronenstrahlen gut verwendbar ist, bei denen durch diese Strahlen irgendwelche biologischen Wirkungen hervorgerufen werden. Die biologische Wirkung der Röntgenstrahlen ist abhängig von der durch das Objekt absorbierten Energie der Strahlung. Diese macht im Objekt Elektronen frei, welche die Moleküle des Objektes ionisieren. Man hat daher zur Messung der Intensität und Dosis der Röntgenstrahlung für biologische Zwecke die Ionisationswirkung der Röntgenstrahlen benutzt und als Meßgerät eine Ionisationskammer verwendet. Da die biologischen Objekte und Luft von der Röntgenstrahlung etwa im ;gleichen Maße ionisiert werden, kann man zur Messung der Intensität oder Dosis in einfacher Weise eine Ionisationskammer mit Luft benutzen.
  • Die Wirkung der Neutronen beim Durchgang durch ein biologisches Objekt unterscheidet sich wesentlich von der Wirkung der Röntgenstrahlen. Die Neutronen wirken im wesentlichen nur auf die Wasserstoffatome des Objektes ein und lösen an ihnen Protonen aus, die ihrerseits wieder ionisierend wirken. Um diesen Prozeß für Meßzwecke nachzubilden, hat man bisher die Ionisationswirkung der von den Neutronen aus den Wasserstoffatomen losgeschlagenen Protonen in Gasen benutzt. Bei den bekannten Dosimetern für Neutronenstrahlen werden durch diese Strahlen entweder im Wasserstoffgas oder in den wasserstoffhaltigen Elektroden einer Ionisationskammer Protonen erzeugt, deren Ionisationswirkung ein Maß für die Neutronenenergie ist. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, keine genauen Ergebnisse zu liefern, wenn es sich darum handelt, Neutronen verschiedenster Energie, also auch schnelle Neutronen, zu messen. Man kann sich zwar teilweise damit behelfen, daß man große Ionisationskammern verwendet oder durch Erhöhung des Gasdruckes in den Kammern die Reichweite der Protonenstrahlen herabsetzt, doch ist die Wirkung dieser Maßnahmen keine vollkommene, und ihre Anwendung bringt verschiedene Komplikationen mit sich.
  • Durch die Erfindung werden die geschilderten Schwierigkeiten vermieden, und ein einfaches Meßgerät wird geschaffen, das für alle Neutronenenergien, also auch für die schnellster Neutronen, eine richtige Anzeige liefert. Erfindungsgemäß wird zur Messung der Intensität oder der Dosis von Neutronenstrahlen eine mit einer wasserstoffhaltigen Flüssigkeit gefüllte Ionisationskammer verwendet, in welcher die Ionenmengen gemessen werden, welche die von den Neutronen ausgelösten Protonen erzeugen. Diese Anordnung hat folgende Vorteile: Da die Reichweite der Protonen in einer Flüssigkeit viel kleiner ist als in Gasen, ist es möglich, die Energie aller von den eingestrahlten Neutronen gelieferten Protonenstrahlen zur Ionisation auszunutzen, so .daß der Ionenstrom der Ionisationskammer in der Tat ein. Maß für die Energie der Neutronenstrahlen ist. Die Messung ist sehr genau und wird durch unter Umständen auftretende Störstrahlungen in praktisch nur unbeachtlichem Maße .beeinflußt, da bei Verwendung einer wasserstoffreichen Flüssigkeit zur Füllung .der Ionisationskammer durch die eingestrahlten Neutronen sehr viele Protonen frei gemacht werden. Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht also eine genaue Messung der Dosis und Intensität der Neutronenstrahlung, und die Vorgänge in dieser Meßanordnung entsprechen so weitgehend den Vorgängen in einem biologischen Objekt, d.aß man durch die Messung mit der Ionisationskammer nach der Erfindung sehr klar die Wirkungen der Neutronenstrahlung auf das biologische Objekt beurteilen kann.
  • Eine Anordnung nach der Erfindung ist in Fig. i dargestellt. In dieser bedeutet i die Außenwand der Ionisationskammer, die vorzugsweise aus, einem wasserstoffhaltigen Isolierstoff mit einem metallischen Überzug, z. B. aus Platin oder Silber, oder auch mit einem Überzug aus kolloidalem Graphit besteht. Mit diesem Überzug ist die Stromeinführung 2 leitend verbunden. In gleicher oder ähnlicher Weise wie die Außenelektrode i kann auch die Innenelektrode 3 ausgebildet sein, welche eine durch die Wand der Ionisationskammer isolierend durchgeführte Stromzuführung q. besitzt. Die Ionisationskammer ist mit einer wasserstoffreichen Flüssigkeit 5 gefüllt. Diese Flüssigkeit soll, damit die Ionenströme möglichst gut gemessen werden können, vorzugsweise nicht polar und, hochisolierend sein und eine hohe Ionenbeweglichkeit besitzen. Für .die Zwecke der Erfindung eignet sich besonders ein niedriger Kohlenwasserstoff, z. B. Pentan, oder andere Kohlenwasserstoffe dieser Reihe bis zum Dekan.
  • Will man mit besonderer Genauigkeit messen, d. h. also auch die geringsten Störeffekte aus dem Meßergebnis ausschalten, kann man eine Anordnung nach Fig. 2 verwenden. Bei dieser Anordnung besteht die Ionisationskammer 6 aus zwei Teilkammern 7 und 8, die eine gemeinsame Mittelelektrode 9 besitzen. Die Kammer 7 ist beispielsweise mit einer wasserstofffreien Flüssigkeit, z. B. C C'4 oder C C12 F2 gef"llt, während die andere Kammer 8 eine wasserstoffreiche Flüssigkeit enthält. Die Elektrode io der Teilkammer 7 liege auf positivem Potential, die Elektrode i i der Teilkammer 8 auf negativem Potential gegenüber der Mittelelektrode 9, und zwar über eine gemeinsame Rückleitung 12, in der ein ohmscher Widerstand 13 liegt, dem ein Elektrometer 1q. parallel geschaltet ist. Die Teilkammer 7 spricht nun auf die verschiedenen Störstrahlungen, z. B. Röntgen- und Gammastrahlen, an sowie auf die Strahlungen, welche durch Umwandlungsprozesse in den Wandmaterialien entstehen. Die Teilkammer 8 spricht außerdem auch noch auf die Neutronenstrahlen an, da sie eine wasserstoffreiche Flüssigkeit enthält. Durch die besondere Art, in der nun der elektrische Meßkreis der Ionisationskammer ausgebildet ist, sind die Meßströme der beiden Teilkammern in der gemeinsamen Rückleitung i2 einander entgegengesetzt gerichtet, so daß die Einwirkung der Störstrahlung auf den. Meßkreis kompensiert wird. Die dargestellten und ,beschriebenen Ausführungsformen der Anordnung nach der Erfindung stellen natürlich nur Beispiele für die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens dar. Es sind noch verschiedene Abwandlungen in der Form und Anordnung der Elektroden sowie auch besonders in der Wahl des Wandmaterials für die Ionisationskammer möglich. Die Wand kann beispielsweise auch aus Polystyrol bestehen, das sich aus verschiedenen Gründen, insbesondere wegen seiner vorzüglichen Isolationseigenschaften, für die Zwecke der Erfindung gut eignet.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Messung der Intensität oder der Dosis von Neutronenstrahlen, gekennzeichnet durch eine mit einer wasserstoffhaltigen, isolierenden Flüssigkeit gefüllte Io:nisations-.kammer, durch welche die Ionenmengen gemessen werden, welche durch die ionisierende Wirkung der von Neutronen in :der Flüssigkeit ausgelösten Protonenstrahlen entstehen.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Füllflüssigkeit für die Ionisationskammer' eine hohe Ionenbeweglichkeit und eine hohe Isolationsfähigkeit besitzt. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllflüssigkeit ein niedriger Kohlenwasserstoff, z. B. Pentan, dient. q.. Anordnung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Ionisationskammer aus einem Isolierstoff, z. B. Polystyrol, bestehen, der mit einem leitenden Überzug versehen ist. 5. Anordnung nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer zwei Teile hat, deren einer gleichzeitig auf die Neutronenstrahlen und Störstrahlen und deren anderer nur auf die Störstrahlung anspricht, und daß die Elektroden der beiden Kammern derart geschaltet sind, daß im Meßkreis nur die Differenz der beiden von den Teilkammern gelieferten Ströme gemessen wird. 6. Anordnung nach Anspruch i, 2, 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, .daß der Wasserstoffgehalt und die Dichte des Wandmaterials dem Wasserstoffgehalt und der Dichte der Füllflüssigkeit ungefähr gleich sind.
DES36740D 1941-04-23 1941-04-23 Anordnung zur Messung der Intensitaet oder der Dosis von Neutronenstrahlen Expired DE924226C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1090781B (de) * 1957-03-16 1960-10-13 Dr Boris Rajewsky Anordnung zur getrennten Messung von Neutronen in einer gemischten Strahlung mittels zweier Ionisationskammern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1090781B (de) * 1957-03-16 1960-10-13 Dr Boris Rajewsky Anordnung zur getrennten Messung von Neutronen in einer gemischten Strahlung mittels zweier Ionisationskammern

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