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N.V. PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN résidant à EINDHOVEN (Pays-Bas).
MONTAGE POUR MESURER LES INTENSITES DE RAYONNEMENT.
L'invention concerne un montage pour mesurer les intensités de rayonnement à l'aide d'un compteur de Geigerller faisant office de détec- teur, monté en série avec une résistance d'étouffement, un instrument étant prévu pour relever l'intensité moyenne du courant dans le compteur de Geiger- Mûller o
L'invention fournit un montage qui permet de mesurer de façon très simple de grandes doses de rayonnement,
Un choix judicieux des dimensions du tube compteur, de la com- position du gaz de remplissage utilisé et du montage des électrodes a permis de réaliser un assez grand transport de charge par impulsion dans le tube.
Ceci a permis d'obtenir une mesure directe, c'est-à-dire une mesure sans amplificateurs intermédiaires. Il s'est en outre révélé possible d'abaisser fortement le plateau du tube,c'est-à-dire la relation entre le nombre d'im- pulsions par unité de temps et la tension appliquée au tube pour une inten- sité de rayonnement constante,de sorte que dans une gamme de tension de 1000 V le nombre d'impulsions par unité de temps est pratiquement indépen- dant de la tension appliquée au tube.
Suivant l'invention on tire parti de ce fait pour réaliser un montage très simple, pour mesurer les intensités de rayonnement à l'aide de compteurs de Geiger-Mûller montage qui convient entre de très larges limites du nombre d'impulsions de courant par unité de temps dans le tube et qui assure, morne dans le cas d'un grand nombre d'impulsions par unité de temps, une lecture utilisable de l'instrument servant à la mesure de l'intensité du courant.
L'invention réside dans le fait qu'un montage tel que décrit, comporte une seconde résistance ainsi qu'un condensateur de filtrage, ces éléments étant montés d'une façon telle que la tension aux bornes du compteur de Geiger-Müller diminue lorsque la dose auginente
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A cet effet, on peut monter en série avec le montage en série du compteur de Geiger-Müller et de la résistance d'étouffement, une seconde ré- sistance et shunter le premier montage en série par un condensateur
On peut également monter en série avec le montage en série du compteur de Geiger-Müller et de la résistance d'étouffement le montage en parallèle d'une seconde résistance et d'un condensateur.
Dans les deux cas, on obtient aux bornes du compteur de Geiger-Müll ler une tension qui diminue lorsque la dose de rayonnement augmente. Le transport de charge dans le tube par impulsion diminue donc aussi et au lieu d'une relation linéaire entre l'intensité moyenne du courant indiquée par l'instrument et le nombre d'impulsions, on obtient à nombre croissant d'impulsions un accroissement beaucoup plus faible de l'intensité de cou- rant.
De préférence, on choisira les divers éléments d'une façon telle que la dite relation soit logarithmique.
On peut encore améliorer la graduation de l'instrument, en uti- lisant un certain nombre de compteurs de Geiger-Müller à sensibilité dif- férentes, dont chacun est muni d'une résistance d'étouffement, le tout de , façon que, pour le reste, le montage de chacun des compteurs s'effectue de la façon décrite. Toutefois ,on utilise alors un seul appareil de mesure commun pour la mesure de la somme des intensités de tous les courants de décharge.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention
Les figs.1 et 2 sont des exemples de réalisation de montages conformes à 1 s invention
La fig. 3 montre un exemple de réalisation d'un certain nombre de compteurs de Geiger-Müller de sensibilités différentes.
La fig.4 est un graphique illustrant le fonctionnement du montage.
Dans le montage représenté sur la fig. 1, le compteur de Geiger- MUller 3 est branché, en série avec l'instrument de mesure de courant 4 et les résistances 1 et 2, sur un réseau à courant continu de tension aussi con- stante que possible. La résistance 2 est la résistance d'étouffement usuelle La tension du secteur peut être de l'ordre de grandeur de 1000 V. La résis- tance d'étouffement est nécessaire pour provoquer l'extinction du tube après une impulsion.
Entre le noeud des résistances 1 et 2 et la borne de la source de tension reliée à la cathode du compteur de Gerger-Müller est monté un con- densateur 5. Ge condensateur remplit l'office suivant Lorsque l'instrument de mesure 4 comporte une graduation linéaire pour le courant, on obtient une graduation en nombre d'impulsions qui se rapproche mieux des variations logarithmiques , ce qui est favorable pour permettre la mesure de grandes doses. Ceci peut s'expliquer de la façon suivante.
Soit E la tension, supposée constante, de la source d'alimenta- tion et E1 la tension aux bornes du condensateur. Lorsque le nombre d'im- pulsions par unité de temps est petit, la tension E1 sera pratiquement égale à la tension constante E0 Dans ce cas, la tension aux bornes du compteur 3 sera en général, elle aussi égale à El. Au moment de la décharge, la tension aux bornes du compteur tombe cependant à Es, c'est-à-dire la tension d'amor- çage ou la tension d'étouffement. Pour une intensité de rayonnement constante la tension E1 aux bornes du condensateur est constante.
Lorsque le nombre d'impulsions par unité de temps est petit, le transport de charge par impulsion est grand. Lorsque le nombre d'impulsions par unité de temps augmente, E1 se rapproche de la tension d'étouffement Es du tube, tandis que le transport de charge par impulsion, devient très petit.
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La tension E1 se règle d'une façon telle que le courant débité par le tube compteur soit compensé par celui amené par intermédiaire de la résistance 1
L'intensité du courant dans la résistance 1 peut s'écrire sous la forme
EMI3.1
Lorsqu'on poses
EMI3.2
Eo Es 1 , on a s ¯ R I nk Dans cette expression, R est la valeur de la résistance 1 tandis que n est le nombre d'impulsions par seconde et k, une grandeur qui dépend de la ré- sistance R et des propriétés du tube.
La courbe A représente, à l'échelle logarithmique, l'intensité du courant en fonction de nk. Cette courbe est pratiquement linéaire jusqu'à une valeur déterminée, pas très élevée, de nk.
Sur la figo 2, les éléments correspondant à ceux de la fige 1, portant les mêmes chiffres de référence que sur cette dernière. Le montage en parallèle de la résistance 2 et du condensateur 5 est monté en série avec le tube de Gerger-Müller L'instrument de mesure 4 est inséré, de préfé- rence, dans la branche comportant la résistance 2 Dans ce cas aussi, on peut obtenir une graduation qui est pratiquement logarithmique pour la par- tie inférieure de l'échelle.
On peut encore améliorer cette graduation, par l'emploi d'un cer- tain nombre de tubes compteurs, ayant tous approximativement la même tension d'équipement, mais dont la grandeur k est différente. Ces tubes sont montés de la même manière que le tube 3 de la figo 1, mais on n'a prévu qu'un seul instrument de mesure de courant pour tous les tubes. La fig. 3 représente un tel montagea On peut par exemple faire en sorte que la grandeur k du second tube 6 soit égale au dixième de celle de la grandeur k du tube 3 et que la grandeur k du troisième tube 7 soit égale au dixième de celle de la gran- deur k du tube 6.
Pour l'intensité moyenne du courant dans l'appareil de mesure 4, on obtient alors l'expression
EMI3.3
Celle-ci est représentée graphiquement par la courbe B sur la fig. 4 Elle est linéaire jusqu'à une valeur de nk beaucoup plus grande que pour la courbe A Le plateau du tube doit être assez étendu, sinon la tension que l'on peut appliquer au tube ne serait pas suffisamment élevée.
Gomme le montre la formule, pour obtenir une intensité de courant convenable il faut que la différence entre la tension d9alimentation et la tension d'é- touffement soit suffisamment grande.
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