Pierwszenstwo: 24. XII. 1960 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 8.III.1965 47497 KI. 21g, 18/01 MKP H 05 g UKD W/39bx Twórca wynalazku: Ernst Frommhold Wlasciciel patentu: VEB Vakutronik, Drezno (Niemiecka Republika Demokratyczna) Komora jonizacyjna ze wzmocnieniem gazowym W patencie glównym nr 47120 omówiona jest komora ze wzmocnieniem gazowym, sluzaca do pomiaru okreslonych rodzajów promieniowania, przy czym podane zostaly srodki, zapewniajace jej dluzsza zdolnosc pracy jak równiez maly wspólczynnik temperaturowy.Niniejszy wynalazek dotyczy ulepszen komory jonizacyjnej, majacej na celu zmniejszenie zalez¬ nosci pradu jonizacyjnego od energii, dla promie¬ niowania rentgenowskiego i gamma.Dotychczas niezaleznosc od energii mozna bylo osiagnac tylko pod warunkiem równowaznosci po¬ wietrznej komory, w szczególnosci sciany komory.Przy komorach, przy których liczba porzadkowa materialu sciany jest wyzsza niz powietrze, osiag¬ niecie niezaleznosci od energii bylo dotychczas mo¬ zliwe przez nalozenie okladziny z metalu ciezkiego i to tylko w ograniczonym przedziale (dla promie¬ niowania gamma o energii E 80 keV).Niniejszy wynalazek podaje drogi, które umozli¬ wiaja osiagniecie niezaleznosci od energii dla du¬ zego zakresu, np. jednoczesnie dla promieniowania rentgenowskiego i gamma, w szczególnosci dla ko¬ mory jonizacyjnej ze wzmocnieniem gazowym.Wynalazek opiera sie na komorze wedlug patentu glównego o bardzo cienkiej scianie (np. 0,1 0,3 mm grubosci) wykonanej z materialu, który z punktu widzenia techniki wysokiej prózni moze byc obrabiany i przerabiany, oraz pozwala na za¬ stosowanie prostej technologii w seryjnej produkcji 10 15 20 25 30 komór jonizacyjnych, a ponadto zapewnia abso¬ lutna szczelnosc zbiornika i nie zawiera zadnych lub bardzo malo substancji o wyzszej liczbie po¬ rzadkowej, przy czym komora ta jest wykonana ze szkla krzemianowego bez domieszek metali ciez¬ kich lub z aluminium i jest napelniona para, ga¬ zem lub ich mieszanina, uzywanymi w licznikach proporcjonalnych, a szczególnie gazem o wyzszej liczbie porzadkowej niz dla powietrza, np. argonem z niewielka domieszka organicznej pary gaszacej na przyklad 5% izobutanem, przy calkowitym cis¬ nieniu np. 500 torów, przy czym jej wewnetrzna powierzchnia scian lub ich okladziny posiadaja mala odsorpcje (pochlanianie powierzchniowe) oraz niski wspólczynnik temperaturowy.Wynalazek osiaga pozadana niezaleznosc od ener¬ gii promieniowania przez to, ze komora jonizacyj¬ na jest otoczona absorberem z materialu o wyz¬ szej liczbie porzadkowej niz 15, w szczególnosci z metalu ciezkiego na przyklad z olowiu. Moze to byc wykonane za pomoca folii, rury lub innego ksztaltu dopasowanego do komory jonizacyjnej.Gdy przestrzen czula na promieniowanie komory wedlug wynalazku zostanie calkowicie pokryta ab¬ sorberem, to osiaga sie niezaleznosc od energii dla wskazan promieniowania rentgenowskiego i gamma powyzej 40 keV az do 2 MeV przy tolerancji ±20%.Wedlug dalszej cechy wynalazku komora jest pokryta przez absorber niecalkowicie, azeby umo¬ zliwic bez przeszkód dostep do przestrzeni jonizacji 4749747497 3 dla miekszych skladowych promieniowania, przy czym osiaga sie to na przyklad przez nakladanie perforowanej folii, albo drutów lub tasm z odste¬ pami miedzy zwojami, lub tez przez nakladanie siatki drucianej lub warstwy, przy zachowaniu op¬ tymalnej wartosci dla grubosci absorbera oraz dla stosunku powierzchni odkrytej do zakrytej.Dalsza cecha wynalazku dotyczy konstrukcyjnej budowy absorbera, który moze sie skladowac np. z perforowanej folii olowianej o grubosci 0,35 mm, przy stosunku powierzchni otworów do calej po¬ wierzchni od 1:12 do 1:8, lub z perforowanej folii o grubosci warstwy okolo 0,26 mm o stosun¬ ku powierzchni 1 :12. Perforacje moga miec ksztalt na przyklad okraglych otworów o srednicy okolo 4 mm, rozlozonych równomiernie na calej po¬ wierzchni folii. Przy absorberze w takiej postaci, zaleznosc od energii opisanej komory ze wzmoc¬ nieniem gazowym jest mniejsza niz ±15% ±20% w bardzo duzym zakresie energii, od miekkich promieni rentgena (40 kV napiecia wzbudzenia, filtr 1.0 mm typu AL) az do dOco — promienio¬ wania gamma. Perforacje moga byc wykonane równiez w ksztalcie szczelin o ukladzie równoleg¬ lym od osi, gdy sie ma do czynienia z komora ksztaltu rurowego.Zamiast perforowanego absorbera mozna równiez zastosowac absorber zamkniety, który jest jednak krótszy tak, ze powierzchnia komory na koncach katody pozostaje nie zakryta.Na rysunku fig. 1 przedstawia komore ze wzmocnieniem gazowym wedlug patentu glównego, fig. 2 — absorber dla tej komory, fig. 3 — per¬ forowany absorber, fig. 4 — absorber nie perfo¬ rowany ale skrócony, fig. 5 — absorber o szcze¬ linach równoleglych do osi, a fig. 6 i 7 przedsta¬ wiaja charakterystyki wplywu absorbera na za¬ leznosc wskazan energii dla komory ze wzmocnie¬ niem gazowym wedlug fig. 1.Na rysunku fig. 1 przedstawia komore ze wzmoc¬ nieniem gazowym wedlug patentu glównego, skla¬ dajacego sie ze szklanego zbiornika 1, którego cy¬ lindryczne sciany sa wylozone od wewnatrz warst¬ wa katodowa Z Sciany komory, w celu zmniejsze¬ nia absorpcji miekkiego promieniowania jest cien¬ sza na przestrzeni swej czulosci Anoda 3 jest umieszczona koncentrycznie, a jej pole elektryczne jest ograniczone przez rurke metalowa 4. Drut anody 3 jest napiety spiralna sprezyna 6, która znajduje sie w rurce szklanej 5. Do odprowadze¬ nia pradów izolacji, umieszczone sa pierscienie ochronne 7.Absorbery opisane w nastepnych figurach wy¬ konane sa w tym przykladzie z olowiu.Na fig. 2 jest przedstawiony cylindryczny ab¬ sorber, który obejmuje komore w jej zakresie czulym na promieniowanie, i powoduje zmniejsze¬ nie zaleznosci od energii promieniowania jak to widac z krzywej 8 na fig. 6, w porównaniu do za¬ leznosci od energii bez absorbera, pokazanym na fig. 6 przez krzywa 11.Fig. 3 przedstawia ulepszony absorber tej samej dlugosci, który przez perforacje zapewnia dostep do komory dla miekkiej skladowej promieniowania i dlatego w zaleznosci od stosunku powierzchni od¬ krytej do zakrytej, mozna na podstawie krzywych 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 9 i 10 na fig. 6, zauwazyc wzrost czulosci równiez ponizej 70 kV. W przypadku krzywej 9 absorber ma otwory, których powierzchnia zajmuje Vi* calej jego powierzchni, a przy krzywej 10, Ve komory jest nie zakryta.Fig. 7 przedstawia dzialanie dalszsgo polepsze¬ nia absorbera wedlug fig. 3, przez powiekszenie jego grubosci z 0.17 mm na 0.35 mm na fig. 6.Udzial perforacji wynosi dla krzywej 12 Vi2» dla krzywej 13 V8, a dla krzywej 14 V«- Optymalne uksztaltowanie absorbera jest w tym przykladzie dla udzialu perforacji okolo Vio- Osiaga sie w ten sposób zaleznosc od energii od okolo 20 keV do okolo 2 MeV przy tolerancji tylko ±10%.Fig. 4 przedstawia skrócony absorber nieperforo- wany, który zapewnia dostep do sciany komory dla miekkiej skladowej promieniowania na koncach katody, co zmniejsza zaleznosc kierunkowa wska¬ zan. Te sama zalete posiada absorber przedstawiony na fig. 5, który ma szczeliny równolegle do osi.Kazdy z absorberów moze przy tym tak jak i sciana komory miec rózna grubosc w róznych swych strefach, które mozna przewidziec dopiero w czasie pracy, szczególnie przy cechowaniu.W prosty sposób mozna tego dokonac w dopaso¬ waniu do kazdorazowych warunków, jezeli ma sie do dyspozycji duzo absorberów o róznej grubosci, lub duzo absorberów o odpowiednio malej grubosci, które moga byc wsuwane jeden na drugi, lub tez grubosc absorbera sklada sie z folii nawinietej warstwami na siebie, perforowanej lub nieperforo- wanej, wówczas, aby otrzymac optymalne warunki, nalezy tylko zdejmowac folie warstwami. PL