NL1015741C1 - Stralingsdetector met een absorptiekamer en meerdere lawinekamers. - Google Patents

Description

Stralingsdetector met een absorptiekamer en meerdere lawinekamers.

De uitvinding betreft een toestel voor stralingsanalyse met behulp van analyserende ioniserende straling, voorzien van een stralingsdetector voor het detecteren van de analyserende straling, welke detector omvat: * een gasgevulde absorptiekamer voor het absorberen van de te detecteren 5 straling, welke absorptiekamer is voorzien van een in een wand van de absorptiekamer aangebracht ingangsvenster dat doorlatend is voor de te detecteren straling, en * ten minste één zich in de gasatmosfeer bevindende teldraad, waarin het oppervlak van het ingangsvenster dwars op de lengterichting van de teldraad staat.

10 Tevens betreft de uitvinding een stralingsdetector voor toepassing in zo'n toestel.

Een stralingsdetector voor toepassing in een zodanig toestel is beschreven in 15 het US-octrooi No. 3,952,197. De aldaar beschreven stralingsdetector omvat een gasgevulde langwerpige kamer waarvan de wand een eerste elektrode vormt. Evenwijdig aan de lengterichting van deze kamer is in een spleetvormige uitsparing in de wand een staaf- of draadvormige tweede elektrode aangebracht. Tussen de beide elektroden is een spanningsverschil aanwezig waardoor in de langwerpige kamer een zeer inhomogeen elektrisch veld 20 aanwezig is. De langwerpige kamer is aan zijn beide uiteinden afgesloten door dwars op de lengterichting staande eindplaten, waarin een ingangsvenster is aangebracht dat doorlatend is voor de te detecteren straling.

De te detecteren straling valt via het ingangsvenster in de gasgevulde kamer, nagenoeg evenwijdig aan de lengterichting van de kamer. De invallende straling wordt door 25 het gas in de langwerpige kamer geabsorbeerd waarbij ionisaties ontstaan. De genoemde kamer heeft aldus de functie van absorptiekamer. De bij deze ionisaties gevormde (positieve) ionen worden door het aanwezige elektrische veld naar de tweede elektrode getrokken die aldus de ionisaties, dus de ioniserende straling, detecteert. Bij sommige bekende stra-lingsdetectoren vindt de detectie plaats door individuele stroomstoten te detecteren welke 1 o ’ 5 7 4 1 2 stroomstoten geteld kunnen worden. Om deze reden wordt de tweede elektrode ook wel aangeduid als teldraad.

In deze bekende stralingsdetector vindt geen versterking van de te detecteren ionenstroom in de stralingsdetector zelf plaats. Daardoor is de te meten stroom zeer klein 5 bij een gegeven stralingsintensiteit, of is een zeer hoge intensiteit nodig.

In stralingsdetectoren zoals deze algemeen bekend zijn in de stand van de techniek, wordt het probleem van een te zwakke detectiestroom opgelost door het opwekken van een lawine-effect, d.w.z. dat de bij ionisatie vrijgemaakte deeltjes alvorens zij botsen met een ander gasdeeltje, door het elektrische veld een zodanige versnelling ondergaan 10 dat zij bij die botsing een nieuwe ionisatie teweeg brengen; dit proces herhaalt zich daarna nog vele malen met de bij de nieuwe ionisaties vrijgemaakte deeltjes. Tenslotte bereikt de lawine van vrijgemaakte deeltjes de teldraad waarin door het grote aantal een veel grotere stroomstoot wordt opgewekt dan bij één enkel deeltje.

Stralingsdetectoren waarin het lawine-effect wordt toegepast hebben echter 15 het nadeel dat de pulsvorm van de stroomstoot afhangt van de plaats waar de ionisatie, dus het begin van de lawine, optreedt. Dit verschijnsel vindt zijn oorzaak in het feit dat in zulke stralingsdetectoren een grote gasweg voor de invallende röntgenquanta nodig is om de kans op ionisatie groot genoeg te maken zodat er in voldoende mate röntgendetectie kan plaats vinden. Dit betekent dat ionisaties zowel dicht bij de teldraad kunnen optreden als daar re-20 latief ver van verwijderd. Een ionisatie in de gasatmosfeer van de detector veroorzaakt een wolkje van elektronen waarvan de grootte afhangt van de energie, d.w.z. de golflengte, van de te detecteren röntgenstraling. Onder invloed van het elektrisch veld in de omgeving van de teldraad begeeft dit door ionisatie veroorzaakte wolkje zich naar deze draad. Onderweg naar de teldraad worden de elektronen van dit wolkje door onderlinge elektrische afstoting 25 uit elkaar gedreven, zodat behalve gasversterking van de stroompuls ook verbreding van deze puls optreedt. Door deze oorzaak heeft een ionisatie dicht bij de teldraad een scherpe puls ten gevolge, en vindt bij een ionisatie ver van de teldraad door de genoemde onderlinge afstoting verbreding van de puls plaats. Doordat de ladingsinhoud van de puls gelijk blijft, vindt daarbij in evenredigheid ook verlaging van de puls plaats. Daardoor kan het 30 gebeuren dat twee brede, kort na elkaar volgende pulsen niet onderscheiden worden, maar door de verwerkende elektronica als één puls van een hogere energie wordt gezien, hetgeen tot een onjuiste interpretatie van de metingen leidt. Dit probleem kan ondervangen worden door niet toe te laten dat een tweede puls gedetecteerd wordt binnen een gegeven tijd na een 1015741 5 3 eerste gedetecteerde puls; deze gegeven tijd moet dan gelijk gekozen worden aan de langst mogelijke pulsduur. Daardoor wordt de detector echter veel trager en zullen metingen overeenkomstig langer duren.

De uitvinding beoogt een stralingsdetector van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarmee pulsen van relatief grote stroomsterkte verkregen worden zonder dat dat ten koste gaat van de telsnelheid van de stralingsdetector.

Daartoe is het toestel voor stralingsanalyse overeenkomstig de uitvinding 10 daardoor gekenmerkt dat de stralingsdetector verder is voorzien van ten minste twee aan de absorptiekamer grenzende en daarmee in atmosferisch contact staande lawinekamers voor het tot stand brengen van een lawine van vrijgemaakte geladen deeltjes, welke lawinekamers elk zijn voorzien van: een zich in de gasatmosfeer bevindende teldraad, 15 - een zich in de gasatmosfeer bevindend rond de teldraad aangebracht rooster, * van welke lawinekamers de teldraden onderling nagenoeg evenwijdig verlo pen.

Doordat het oppervlak van het ingangsvenster dwars op de lengterichting 20 van de teldraad staat, valt de te detecteren straling in de absorptiekamer nagenoeg evenwijdig aan de teldraad in. De absorptiekamer kan binnen ruime grenzen van willekeurige lengte (d.w.z. de afmeting in de richting evenwijdig aan de teldraad, dus van de invallende straling) gemaakt worden. Daardoor kan de absorptie van de invallende straling in evenredigheid groot gemaakt worden. Daarbij kan de afstand van de ionisatie tot de teldraad on-25 geveer constant en klein zijn, ongeacht de afstand van het ingangsvenster tot de plaats van de ionisatie. De roosters van de lawinekamers zijn t.o.v. de absorptiekamer elektrisch zodanig ingesteld dat een in de absorptiekamer gevormde elektronenwolk zich in de richting van de teldraden zal verplaatsen zonder dat de elektronen in deze wolk daarbij in de absorptiekamer een lawine van ionisaties veroorzaken. Door de geringe afstand van iedere ionisatie 30 tot het rooster zal de elektronenwolk tijdens deze geringe verplaatsing nauwelijks uit elkaar gedreven worden, zodat in deze ruimte geen pulsverbreding veroorzaakt wordt. Wanneer de elektronenwolk in de ruimte tussen het rooster en de teldraden komt (dus in de lawineka-mer), veroorzaakt deze wolk een lawine van ionisaties. Dit wordt veroorzaakt doordat de 1015741 4 teldraden in de lawinekamers t.o.v. de roosters elektrisch zodanig zijn ingesteld dat daarvoor een voldoende sterk elektrisch veld aanwezig is in de lawinekamer. Voor alle in de lawinekamer binnenkomende elektronen begint de lawine dus op nagenoeg dezelfde afstand van de teldraad. Door het ontwerp van de lawinekamer kan deze afstand voldoende 5 klein gekozen worden om verbreding van de te detecteren stroompuls te voorkomen, zodat de pulsduur steeds kort is en de telsnelheid dus hoog kan zijn.

Doordat voorzien is in meerdere lawinekamers kan de telcapaciteit ("coun-trate") van de detector hoger worden dan met slechts één lawinekamer. Deze verhoging wordt veroorzaakt doordat opvolgende ionisaties in het algemeen op verschillende plaatsen 10 in de absorptiekamer plaats vinden, waardoor de bijbehorende elektronenwolken zich ook naar verschillende lawinekamers zullen verplaatsen. Terwijl een lawinekamer door een stroompuls enige tijd niet toegankelijk is voor een volgende puls (de "dode tijd") kan een andere lawinekamer wel een puls verwerken. Aldus heeft de dode tijd een sterk verminderde invloed op de telcapaciteit van de detector, en kan deze invloed bij een voldoende groot 15 aantal lawinekamers zelfs verwaarloosbaar klein gemaakt worden. Voorts kan door de gekozen constructie van een absorptiekamer die separaat is van de lawinekamers, de ophanging van de teldraden zodanig uitgevoerd worden dat het door deze draden opgewekte la-wineveld in de lawinekamers een gedaante heeft die niet afhangt van de plaats in de lengterichting waar het elektron de lawinekamer binnenkomt. Deze plaats beïnvloedt dus niet de 20 vorm van de te detecteren stroompuls, zodat daardoor het meetresultaat niet onjuist geïnterpreteerd kan worden.

Bij gasgevulde stralingsdetectoren onderscheidt men zogeheten doorstroom-detectoren ("flow detectors") en afgesloten detectoren ("sealed detectors"). Het eerstgenoemde type wordt vooral gebruikt bij langgolvige röntgenstraling. Omdat dit type straling 25 gemakkelijk in een röntgenvenster geabsorbeerd wordt gebruikt men daarbij een zeer dun ingangsvenster, vaak van kunststoffolie. Omdat zulke vensters gemakkelijk het detectorgas doorlaten wordt voortdurend gas toegevoerd, waaraan deze detectoren hun naam danken. Het laatstgenoemde type wordt vooral gebruikt bij kortgolvige röntgenstraling, die geen gas verliezen en daardoor afgesloten ("sealed") kunnen zijn. Er zij opgemerkt dat de uitvinding 30 toegepast kan worden op beide typen stralingsdetectoren.

In een uitvoering van de uitvinding bestaat het rooster uit zich nagenoeg evenwijdig aan de teldraad uitstrekkende roosterdraden. Door deze constructie wordt eveneens een zich uniform langs de lengterichting van de teldraad uitstrekkend lawineveld ver- 1015741 5 kregen is een robuuste, relatief trillingsongevoelige opspanning van de roosterdraden mogelijk. Bovendien is het mogelijk om de lawinekamers, waarvan de roosterdraden de begrenzing vormen, op gemakkelijke wijze een gewenste vorm van de dwarsdoorsnede te geven.

5 In een andere uitvoering van de uitvinding grenzen de lawinekamers direct aan elkaar. Indien de lawinekamers niet aan elkaar zouden grenzen, zouden er in de ab-sorptiekamer gebieden ontstaan waar de elektrische veldsterkte vrijwel gelijk nul zou zijn, zodat de door ionisatie vrijgemaakte elektronenwolk niet in de richting van een lawineka-mer zou gaan en dus niet gedetecteerd zou worden. Door deze maatregel kan men bereiken 10 dat in de absorptiekamer door ionisatie ontstane elektronenwolk steeds in een lawinekamer aankomt en dus gedetecteerd wordt. De detectiekans wordt daardoor dus aanzienlijk verhoogd.

In een verdere uitvoering van de uitvinding vormen de lawinekamers en de absorptiekamer een onderling aansluitende stapeling. Door deze maatregel wordt bereikt 15 dat alle in de absorptiekamer door ionisatie ontstane elektronen steeds in een lawinekamer aankomen, waarbij toch de afmetingen van de detector beperkt kunnen blijven. Dit kan b.v. bereikt worden door de kamers een rechthoekige of vierkante doorsnede te geven. Door een zodanige compacte stapeling kunnen de individuele lawinekamers beperkte afmetingen hebben, hetgeen de bovenbeschreven voordelen m.b.t. de vorm van de te detecteren 20 stroompuls heeft, terwijl toch een groot volume aan lawineruimte verkregen wordt. De uniformiteit van het zich langs de lengterichting van de teldraad uitstrekkend lawineveld wordt door de vierkante vorm van de doorsnede van de lawinekamers niet beïnvloed. De rotatie-symmetrie van het lawineveld wordt weliswaar door de genoemde b.v. vierkante vorm enigszins beïnvloed, zodat een elektron dat in een hoek van het vierkant binnenkomt een 25 ander veld doorloopt dan een elektron dat in het midden van een zijde van het vierkant binnenkomt. De invloed van dit verschijnsel kan echter voor praktische doeleinden verwaarloosd worden doordat hoofdzakelijk het elektrische veld in de directe omgeving van de teldraad van belang is. Dit laatste gebied van het veld wordt door een vierkante vorm van de lawinekamer nauwelijks beïnvloed.

30

De uitvinding zal meer in detail worden beschreven aan de hand van de figuren waarbij gelijke verwijzingscijfers dezelfde elementen aanduiden. Daarbij toont: f; < r 7 ^ ^ 6

Figuur 1 : een globale weergave van een op zichzelf bekend toestel voor röntgenanalyse waarin de uitvinding kan worden toegepast;

Figuur 2 : een doorsnede in lengterichting van een stralingsdetector volgens de uitvinding; 5 Figuur 3 : een vooraanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een stralingsde tector volgens de uitvinding.

De uitvinding zal worden beschreven aan de hand van een uitvoering waarin 10 het toestel voor stralingsanalyse wordt gevormd door een toestel voor röntgenanalyse, in het bijzonder een toestel voor röntgendiffractie. Daarin heeft de analyserende ioniserende straling de vorm van röntgenstraling. Er zij echter op gewezen dat de uitvinding toepasbaar is op andere toestellen voor stralingsanalyse waarin de analyserende straling de vorm heeft van ioniserende straling. Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een op zichzelf 15 bekend toestel voor röntgendiffractie. Hierin is op een gestel 2 een goniometer 4 aangebracht. Deze goniometer 4 kan voorzien zijn van een hoek-encoder voor het meten van de hoekverdraaiing van de daarop gemonteerde röntgenbron 7 en de eveneens daarop gemonteerde detectorinrichting 9. De goniometer is bovendien voorzien van een preparaatdrager 8 waarop een preparaat 10 is aangebracht. Voor die gevallen waarin meting van de hoekver-20 draaiing van het preparaat van belang is, kan op de preparaatdrager een hoek-encoder aangebracht zijn. Röntgenbron 7 omvat een houder 12 voor een in deze figuur niet weergegeven röntgenbuis die met een bevestigingsring 20 in de houder is bevestigd. Deze röntgen-buis wordt voorzien van een hoogspanningssteker 15 waarmee de hoogspanning en de gloeistroom voor de röntgenbuis via hoogspanningskabel 18 worden toegevoerd. Aan de-25 zelfde zijde van de röntgenbuis zijn de toe- en afvoerleidingen 22 en 24 voor het koelwater van de röntgenbuis aangebracht. Buishouder 12 is verder voorzien van een uittree-opening voor röntgenstraling 44 en een eenheid 16 voor het parallelliseren van de röntgenbundel (een Sollerslit-eenheid). De platen van de Sollerslit-eenheid 16 staan evenwijdig aan het vlak van tekening zodanig dat de door de röntgenbron 7 voortgebrachte stralingsbundel het 30 preparaat 10 belicht met een in het vlak van tekening divergente bundel. De detectorinrichting 9 bestaat uit een houder 26 voor een Sollerslit-eenheid, een houder 28 voor een mono-chromatorkristal, en een detector 30. De platen van de Sollerslit-eenheid in houder 26 staan eveneens parallel aan het vlak van tekening. Indien zowel de röntgenbron als de detector 1 0 1 £ 7 41 7 om het preparaat draaibaar zijn, is het niet nodig dat het preparaat draaibaar opgesteld is.

Het is echter ook mogelijk om de röntgenbron vast op te stellen, hetgeen voor grote en zware röntgenbronnen soms nodig is. In dat geval dienen zowel de preparaatdrager als de detector draaibaar te zijn.

5 Het toestel voor röntgendiffractie zoals weergegeven in figuur 1 is voorts voorzien van een verwerkingsinrichting voor verwerking van de diverse gemeten gegevens. Deze verwerkingsinrichting bestaat uit een centrale verwerkingseenheid 32 met een geheu-geneenheid 36 en een monitor 34 voor presentatie van de verschillende gegevens en voor weergave van het gemeten en berekende resultaat. De op goniometer 4 gemonteerde rönt-10 genbron 7, de detectorinrichting 9 en de preparaatdrager 8 zijn alle voorzien van een (niet weergegeven) eenheid voor het bepalen van de hoekstand van het betreffende element ten opzichte van de schaalverdeling van de goniometer. Een signaal dat deze hoekstand weergeeft wordt via verbindingsleidingen 38-1,38-2 en 38-3 overgedragen naar de centrale verwerkingseenheid 32.

15 In figuur 1 wordt een zogeheten Bragg-Brentano opstelling weergegeven, hetgeen inhoudt dat de van een enkel punt uitgaande röntgenstralen na reflectie door preparaat 10 weer in een punt gefocusseerd worden, indien het oppervlak van het preparaat raakt aan een cirkel gaande door het punt van oorsprong en het focuspunt. Het preparaat 10 wordt belicht met röntgenstraling afkomstig van röntgenbron 7. In deze röntgenbron is op sche-20 matische wijze een anode 40 weergegeven die deel uitmaakt van de in deze figuur verder niet weergegeven röntgenbuis. In anode 40 wordt de röntgenstraling op de gebruikelijke wijze opgewekt door deze anode te bestralen met hoog-energetische elektronen. Daardoor wordt in de anode röntgenstraling 42 opgewekt, die door röntgenvenster 44 naar buiten treedt. In de opstelling volgens figuur 1 wordt het genoemde punt van waar de röntgenstra-25 len uitgaan niet gevormd door een enkel punt, maar door een lijnfocus 41 op de anode dat loodrecht staat op het vlak van tekening. Het genoemde focuspunt wordt gevormd door het punt 43 van de het preparaat verlatende bundel 45 waar deze bundel zich verenigt ter plaatse van de ingang van detector 30. Daardoor heeft deze opstelling slechts een focusserende werking in het vlak van tekening.

30 Figuur 2 toont een doorsnede in lengterichting van een stralingsdetector vol gens de uitvinding. De detector 30 bestaat in hoofdzaak uit twee kamers, een absorptieka-mer 46 en een lawinekamer 50. De te detecteren röntgenstraling treedt de detector 30 binnen via een detector-collimator 56 die in dit voorbeeld bestaat uit een stapeling van even- 1015741 8 wijdige platen van röntgen-absorberend materiaal waartussen zich spleten bevinden. Met deze collimator wordt straling die niet afkomstig is van het analysekristal of die niet de juiste richting heeft, weggefilterd. Collimator 56 rust tegen het röntgen-doorlatende in-gangsvenster 48 dat het inwendige van de detector gasdicht afsluit van de omgeving. Ab-5 sorptiekamer 46 is gevuld met een gas dat door de invallende röntgenstraling geïoniseerd kan worden, b.v. argon of xenon die een ionisatie-energie hebben in de orde van grootte van 25 eV tot 30 eV.

Direct aan de absorptiekamer 46 grenzend bevindt zich de lawinekamer 50. Deze lawinekamer staat in atmosferisch contact met de absorptiekamer, d.w.z. dat in de 10 absorptiekamer 46 vrijgemaakte geladen deeltjes zich door de gasvulling van de beide kamers heen vrijelijk naar lawinekamer 50 kunnen begeven. Lawinekamer 50 wordt van absorptiekamer 46 gescheiden door een rooster dat in dit voorbeeld bestaat uit een aantal evenwijdige roosterdraden 54. Deze roosterdraden omgeven een teldraad 52 gedeeltelijk, zoals duidelijker in figuur 3 weergegeven is.

15 De behuizing van absorptiekamer 46 bevindt zich op aardpotentiaal. De roosterdraden 54 zijn t.o.v. de behuizing ingesteld op een spanning in de orde van grootte tussen +200 V en +500 V, b.v.+300 V, terwijl de teldraad is ingesteld op een spanning in de orde van grootte van b.v. 2 kV. De toevoer van de spanning aan teldraad 52 vindt plaats vanuit een niet weergegeven voedingsbron via een in een isolerende doorvoer 58 aange-20 brachte geleidende drager 60.

Een in absorptiekamer 46 binnentredend röntgenquantum kan in deze kamer een aantal ionisaties van het gas veroorzaken, bij elk waarvan telkens een elektron en een positief geladen ion gevormd worden. Het aantal ionisaties per röntgenquantum hangt af van de golflengte van de straling, dus van de energie van het quantum. De detector is dus 25 een zogeheten energie-dispersieve detector, d.w.z. dat de detector een signaal afgeeft dat evenredig is met de energie van de gedetecteerde röntgenquanta. De bij de ionisatie gevormde elektronen bewegen zich onder invloed van het door de roosterdraden 54 gevormde elektrische veld door de absorptiekamer in een richting die nagenoeg loodrecht op de roosterdraden staat. Op deze wijze is bij een willekeurig grote absorptieweg (d.w.z. de afstand 30 van de ionisatie tot het intreevenster 48) de af te leggen weg voor de bij ionisatie gevormde elektronen voor alle elektronen klein t.o.v. de absorptieweg, ongeacht de lengte van de absorptieweg.

1 0 15741 9

Zodra het elektron ter plaatse van de roosterdraden 54 is gekomen, wordt zijn beweging bepaald door het elektrische veld dat veroorzaakt wordt door het spanningsverschil tussen de roosterdraden 54 en de teldraad 52. Dit laatstgenoemde veld is veel sterker dan het veld in de absorptiekamer 46 doordat de afstand van de roosterdraden 54 tot de 5 teldraad 52 kleiner is dan de afstand van de roosterdraden 54 tot de wand van de absorptiekamer 46, en doordat de spanning tussen de roosterdraden 54 en de teldraad 52 veel hoger is dan die tussen de roosterdraden 54 en de wand van kamer 46. Door het sterke veld in lawinekamer 50 veroorzaakt een in die kamer binnenkomend elektron steeds nieuwe ioni-saties, welk lawine-effect een vermenigvuldiging van ladingsdragers in de orde van grootte 10 van 103 tot 104 maal ten gevolge heeft. De door het lawine-effect veroorzaakte wolk van elektronen valt tenslotte op de teldraad 52 en veroorzaakt daarin een stroompuls van voldoende sterkte om gemakkelijk gedetecteerd te worden.

Ongeacht waar in de lengterichting van de detector (d.w.z. in de richting van de roosterdraden 54 en de teldraad 52) de ionisatie van een gasdeeltje plaats heeft, de lawi-15 nevorming zal steeds op nagenoeg dezelfde wijze plaats vinden doordat het ioniserende elektron elektrisch gezien steeds in eenzelfde omgeving de lawinekamer binnenkomt en daar dezelfde afstand tot de teldraad 52 ontmoet. Dit wordt bereikt doordat de wijze van bevestiging van de teldraad 52 en de roosterdraden 54. De teldraad 52 is met één uiteinde bevestigd aan een isolator en met het andere uiteinde aan de ingang van de (niet weergege-20 ven) signaal-verwerkende elektronica. De roosterdraden zijn aan hun beide uiteinden geleidend bevestigd op de benodigde roosterspanning. In figuur 2 is te zien dat deze bevesti-gingsplaatsen afgeschermd zijn van de absorptiekamer 46 zodat deze bevestigingsplaatsen vanuit de plaatsen waar de ionisaties plaats vinden niet zichtbaar zijn. Eventueel door deze bevestiging veroorzaakte veldvervormingen worden dan toch niet door de lawine-vormende 25 elektronen waargenomen. Afgezien van statistische fluctuaties die inherent zijn aan het ionisatie- en lawineproces, zullen alle ionisaties door röntgenquanta van gelijke energie dan dezelfde stroompulsen in de teldraad opleveren.

Figuur 3 toont een vooraanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van de stralings-detector 30 volgens de uitvinding. In deze figuur wordt aan de bovenzijde de behuizing van 30 absorptiekamer 46 weergegeven, waarbij ook de voorzijde van collimator 56 zichtbaar is. Onder de genoemde behuizing is een doorsnede van drie lawinekamers 50-1, 50-2 en 50-3 getoond, elk met hun eigen teldraad 52-1,52-2, 52-3 en roosterdraden 54-1. 54-2,54-3. De drie lawinekamers 50-i zijn van de absorptiekamer 46 gescheiden door de drie stellen roos- Π 1Γ7 A Λ

3 u l kj i 4v I

10 terdraden 54-i, welke roosterdraden zich niet geheel rondom de teldraden 52-i bevinden. De onderzijde van de lawinekamers 50-i, evenals desgewenst tussenschotten tussen deze kamers, kunnen uit geleidende plaat gevormd zijn, omdat immers in deze configuratie geen elektronen vanuit de richting van die plaat de lawinekamers binnen komen. De roosters 54-i 5 worden door een geleidende drager 62 op hun plaats gehouden. Door de weergegeven plaatsing van de drie lawinekamers ten opzichte van de absorptiekamer worden de door ionisatie in de absorptiekamer gevormde elektronen in de richting van de lawinekamers gedreven, zodat daardoor een verhoogde maximale count rate wordt bereikt, vergeleken met de situatie van een enkele lawinekamer.

10 Hoewel de begrenzing van de lawinekamers 50-i door de roosters in figuur 3 voor een deel rond is weergegeven, is het goed mogelijk deze roosters met een vierkante of rechthoekige dwarsdoorsnede uit te voeren, zoals reeds is weergegeven met een deel van de roosterdraden 54-2. Wanneer alle lawinekamers een rechthoekige of vierkante doorsnede hebben kan de gehele ruimte rondom de absorptiekamer 46 opgevuld worden door op zich-15 zelf relatief kleine lawinekamers, zodat daarmee alle door ionisatie gevormde elektronen gedetecteerd kunnen worden, zonder dat daarbij de lawinekamer(s) te grote afmetingen behoeven te hebben waardoor de duur van de te detecteren stroompulsen te groot zou worden.

1015741

Claims (7)

1. Toestel voor stralingsanalyse met behulp van analyserende ioniserende straling, voorzien van een stralingsdetector (30) voor het detecteren van de analyserende straling, welke detector omvat: * een gasgevulde absorptiekamer (46) voor het absorberen van de te detecteren 5 straling, welke absorptiekamer is voorzien van een in een wand van de absorptiekamer aangebracht ingangsvenster (48) dat doorlatend is voor de te detecteren straling, en * ten minste één zich in de gasatmosfeer bevindende teldraad (52), waarin het oppervlak van het ingangsvenster (48) dwars op de lengterichting van de teldraad (52) staat, 10 met het kenmerk * dat de stralingsdetector (30) verder is voorzien van ten minste twee aan de absorptiekamer (46) grenzende en daarmee in atmosferisch contact staande lawinekamers (50-i) voor het tot stand brengen van een lawine van vrijgemaakte geladen deeltjes, welke lawinekamers (50-i) elk zijn voorzien van: 15. een zich in de gasatmosfeer bevindende teldraad (52-i), een zich in de gasatmosfeer bevindend rond de teldraad (52-i) aangebracht rooster (54-i), * van welke lawinekamers (50-i) de teldraden (52-i) onderling nagenoeg evenwijdig verlopen. 20

2. Toestel voor stralingsanalyse volgens conclusie 1, waarin het rooster (54) bestaat uit zich nagenoeg evenwijdig aan de teldraad uitstrekkende roosterdraden.

3. Toestel voor stralingsanalyse volgens conclusie 1 of 2 waarin de lawineka-25 mers (50-i) direct aan elkaar grenzen.

4. Toestel voor stralingsanalyse volgens conclusie 3 waarin de lawinekamers en de absorptiekamer een onderling aansluitende stapeling vormen. 1 0 1 5 74 1

5. Toestel voor stralingsanalyse volgens één der voorgaande conclusies waarin dit toestel wordt gevormd door een röntgendiffractietoestel.

6. Toestel voor stralingsanalyse volgens één der conclusies 1-4 waarin dit toe-5 stel wordt gevormd door een röntgenfluorescentietoestel.

7. Stralingsdetector voor het detecteren van ioniserende straling zoals gedefinieerd in één der conclusies 1-4. 1015741