Verfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Strahlengemisches auf einen Körper und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmunb der Wirkung eines Strahlen gemisches auf einen Körper und eine Ein richtung zur Durchführung des Verfahrens:
Sucht man zum Beispiel die für die photographische Aufnahme einer bestimmten Vorlage benötigte Belichtungsdauer, und ist im weiteren die Empfindlichkeit einer licht empfindlichen Emulsion bekannt, so ist e\ auch dann nicht möglich, die gesucb.uBe- lichtungsdauer genau zu bestimmen, wenn mittels eines Photometers die momentane Helligkeit der Lichtquelle ermittelt wurde; denn Änderungen in der Helligkeit dieser Lichtquelle können, insbesondere bei künst lichen Lichtquellen, unmittelbar nach der vorgenommenen Messung auftreten.
Ist an derseits die für die Aufnahme einer bestimm ten Vorlage benötigte Belichtungsdauer für eine bestimmte Lichtquelle, zum Beispiel eine elektrische Lampe bekannt, so sind für die Belichtung mit anderem Licht, wie zum u#I Beispiel mit Tageslicht oder , Gasglühlicht; langwierige Umrechnungen und photome trische Messungen nötig, um.die für eine Lichtquelle einmal festgelegten Verhältnisse auch auf andere Lichtquelleir zu übertragen.
Photographen und- optische Vervielfäl, tigungsanstalten verwenden in der Regel bei ihren photographischen Reproduktiönsver- =ahren elektrisch betriebene Beleuchtungsein richtungen, wie Glühlampen oder Bogen lampen. Die hauptsächlich infolge von Schwankungen der Betriebsspannung auf tretenden Intensitätsänderungen der Licht quelle bewirken eine grosse Unsicherheit in der Bestimmung der Belichtungsdauer für die photographische Aufnahme der Vorlagen.
Wohl sind bereits verschiedene Vorrich tungen bekannt, um diese Helligkeitsschwan kungen zu kompensieren, jedoch können hohe Ansprüche an solche Vorrichtungen nicht ge stellt, werden. Inbesondere erweisen sich solche Vorrichtungen als ungenügend, wenn sich die spektrale Zusammensetzung der Lichtquelle ändert.
Solche Änderungen in der Lichtquelle können beispielsweise bei Kohlen-Bogenlampen dann auftreten, wenn die Kohlen der Bogenlampen ausgewechselt werden, weil im allgemeinen durch die in diese Kohlen eingefügten Metalldochte die spektrale Zusammensetzung und die Licht ausbeute bedingt wird. Ein weiterer Übel stand liegt darin, dass in der Regel die Be lichtungslampen an fahrbaren Schienen aufgehängt werden.
Gebäudeerschütterungen oder Luftbewegungen im Aufnahmeraum be wirken ein Pendeln der so aufgehängten Be leuchtungskörper, wodurch der Abstand der Beleuchtungskörper zum aufzunehmenden Objekt entsprechend dem Rhythmus der Lampenschwingungen geändert wird. Treten solche Schwingungen auf, so ändert sich die auf die Vorlage auffallende Lichtmenge auch dann, wenn das.von der Beleuchtungs lampe abgegebene Licht keine Intensitäts- schwankungen aufweist.
Wollte man zur Messung der von einer Lichtquelle emittierten Strahlung einfach die von einer photoelektrischen Vorrichtung durch auffallendes Licht ausgelösten Photo ströme verwenden, so würde sich zeigen, dass eine solche Vorrichtung für den beabsichtig ten Zweck deshalb nicht geeignet ist, weil jede Photozelle eine selektive Empfindlich keit für eine bestimmte Wellenlänge des auf fallendes Lichtes aufweist. Würde man bei spielsweise eine galiumzelle verwenden, so würde der blaue Anteil der Strahlung beson ders hervorgehoben, während der rote Anteil des Lichtbandes nicht zur Anzeige käme.
Vergleicht man mit einer solchen Vorrich- tung zwei in ihrer spektralen Zusammen setzung verschiedene Lichtquellen, so würde ein grösserer Photostrom in der Photzelle für diejenige Strahlungsquelle, deren Licht hauptsächlich aus blauen Strahlen besteht; ausgelöst, als bei einer Strahlungsquelle, die wenig oder kein blaues Licht enthält. Eine solche Messvorrichtung würde demnach für die Bestimmung der Beleuchtungsdauer einer photographischen Emulsion nicht verwend- bar sein, weil die spektrale Empfindlichkeit der Emulsion in einer von der selektiven Empfindlichkeit der Photozelle abweichen den Wellenlänge des Lichtbandes gelegen wäre.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird in bekannter Weise wie folgt vorgegangen: Die von einer Strahlungsquelle ausgehende, aus einem Gemisch von sich in bezug auf die Wellenlänge unterscheidenden Strahlen be stehende. Strahlung wird einer Zerstreuungs vorrichtung zugeführt, wodurch ein Spek trum dieser Strahlung gebildet wird. Die einzelnen Teile dieses Spektrums werden ab wechselnd und aufeinanderfolgend einer strahlungsempfindlichen Vorrichtung zuge führt, in der Ströme in Abhängigkeit von den ihr zugeführten Einzelbeträgen strahlen der Energie erzeugt werden.
Diese Teil ströme werden mittels einer Vorrichtung summiert. Gemäss der Erfindung werden die zur Einwirkung auf die strahlungsempfind liche Vorrichtung gelangenden Energie mengen der einzelnen Wellenlängenbereiche des Spektrums in bezug aufeinander der art bemessen, dass die zur Summierung ge langenden Beträge der Teilintensitäten der einzelnen Wellenlängenbereiche im gleichen Verhältnis stehen, wie die Einwirkungsinten sitäten der zugeordneten Wellenlängenbe reiche auf den Körper, so dass dadurch die Summe der Teilintensitäten der Strahlung entsprechend der von der Strahlung auf den Körper ausgeübten Wirkung gemessen wird.
Das Verfahren gestattet auch solche Strah lungsenergien zu messen, die ausserhalb des sichtbaren Spektrums liegen, beispielsweise die Energie von ultravioletten Strahlen oder Röntgenstrahlen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auch zum Messen der von einem be strahlten Körper absorbierten Strahlungs energie dienen, was mit den bisher bekann ten Methoden nicht in einwandfreier Weise erfolgen kann. Beispielsweise kann die vom menschlichen Körper aufgenommene Strah lungsmenge eines Bremsstrahlgemisches mit den heutigen Methoden nicht direkt ange- zeigt werden. Die Bestimmung der Intensi tät eines Röntgenstrahlgenerators erfolgt im allgemeinen mittels eines Milliamperemeters, welches in die Kathodenzuleitung der Rönt genröhre eingefügt wird.
Die Beurteilung der in der Tiefe eines Körpers wirksamen Strah lungsmenge wird zudem durch die verschie dene Absorption der Strahlung durch das Hautzellgewebe ausserordentlich erschwert. Es wird bei Menschen mit einem starken Fettpolster mehr Strahlungsenergie durch die Haut absorbiert, als bei mageren Men schen.
Das Verfahren zum Messen der von einem bestrahlten Körper absorbierten Strahlungs energie kann in der Weise ausgeführt wer den, dass man die Zerlegung der Strahlung und die Summierung der erzeugten Teil ströme ausser an der von der Strahlungsquelle unmittelbar herrührenden Strahlung auch an der aus dem absorbierenden Körper austreten den Strahlung vornimmt, und aus der Diffe renz der beiden Summenmessungen die absor bierte Strahlungsenergie ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, wenn es sich beispiels weise um die Messung der von dem mensch lichen Körper aufgenommenen Röntgenstrah len handelt, Überdosieren mit Sicherheit zu vermeiden.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Einrich tungen zur Ausführung des Verfahrens ge mäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausfüh rungsform mit einer optischen Zerlegeein- richtung; Fig. 2 zeigt eine Einzelheit dieser Aus führungsform; Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungs form einer Einrichtung mit Photozelle; Fig. 4 zeigt eine andere zweckmässige Ausführungsform einer solchen Einrichtung; Fig. 5 stellt eine Ausführungsform mit Sperrschiohtphotozelle dar;
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Monochromators für Bremsstrahlen, Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Mono- chromators für sichtbare Strahlen, Fig. 8 ein. Ausführungsbeispiel einer Ein richtung zum Messen der von einem bestrahl ten Körper absorbierten Strahlungsenergie unter Verwendung zweier auf ein Differen tialwerk einwirkender Registrierwerke;
. Fig. 9 ist ein Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8; Fig. 10 zeigt ein Schaltungsschema einer andern Ausführungsform einer derartigen Einrichtung, bei welcher zwei strahlungs empfindliche Vorrichtungen in einer Brücken schaltung miteinander verbunden sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die im Kopierrahmen K eingespannte Vorlage durch die Lampen<I>L</I> und<I>L'</I> be leuchtet. Das von der Vorlage reflektierte Licht tritt durch die Sammellinse S und den Kondensator S1, um auf die schräg zur Strahlenrichtung angeordnete Reflektions- fläche M eines Magnesitblockes M' aufzu fallen.
Dieser Magnesitblock soll verhindern, dass beim Messen das unmittelbar, das heisst ohne Reflexion, auf die Optik S fallende Licht direkt auf die Photozelle gelangen kann.
Der vom Magnesitblock reflektierte Strahl tritt durch die Linse S2 und fällt auf eine Dispersionsvorrichtung P', welche durch ein Prisma oder ein Diffraktionsgitter ge bildet ist, und wird hierdurch zerstreut, so dass ein langgestrecktes Spektrum dieses Lichtstrahles entsteht.
Dieses Spektrum tritt durch die Linse Ss auf die auf der Achse Za befestigte Scheibe T, welche durch einen Mo tor Zm mittels eines Zahnradantriebes Zr. Zr' in schnelle Rotation versetzt wird.
Die Scheibe T enthält mehrere, zum Beispiel ent sprechend den einzelnen Farben des Spek trums sieben, kreisbogenförmige Spalte Ti <I>T7</I> (Fix. 2), welche auf verschiedenen Radien der Scheibe liegen, und verschiedene Breiten und verschiedene Bogenlängen auf weisen. Durch die Spalte Ti-T7 treffen je weils einzelne Teile des abgebildeten Spek trums durch einen rechteckigen Spalt Hsf einer feststehenden Spaltplatte H1 und durch eine zylindrische Sammellinse S4 auf die Photozelle P.
Hierbei gelangen infolge der raschen Drehung der Scheibe T die verschie- denen Farbenstrahlen des zerlegten Lichtes durch die Spalte Tl-T7 abwechselnd und in schneller Aufeinanderfolge auf die Photo zelle P. In dieser Photozelle wird ein Photo strom, nach Massgabe der Intensität der ein zelnen Teile des Spektrums, ausgelöst. Die ser Strom wird nach erfolgter Verstärkung durch den schematisch angedeuteten Verstär ker Y mittels der Leitungen E und E' dem Registrierwerk W zugeleitet.
Dieses Registrierwerk besteht aus einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe und aus einer durch ein Zifferblatt gebildeten Skala, vor welcher sich die durch ein Über setzungswerk miteinander verbundenen Zei ger<I>s, m, h</I> bewegen. Dieses Registrierwerk zeigt die in einer bestimmten Zeitdauer auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung ein wirkende Gesamtmenge von Strahlungs energie an.
Mittels der dargestellten und beschriebe nen Einrichtung ist es möglich, die gesamte Strahlungsenergie, welche während einer be stimmten Zeit von den Lampen<I>L</I> und<I>L'</I> auf die Vorlage g gelangt, zu messen bezw. regi strieren.
Durch entsprechende Ausgestaltung und Anordnung der Spalte TI-T7 der Scheibe T oder durch Verwendung von geeig neten Filtern, Blenden oder dergleichen an oder in Verbindung mit der Schaltplatte Hi ist es auch möglich, die während der Mess- dauer auf die Vorlage K treffende Strah lung nur einer bestimmten Wellenlänge oder mehrerer bestimmter Wellenlängen für sich zu ermitteln.
Durch verschiedene Bemessung der Bogenlängen der Spalte T1-T7 der Scheibe T ist es auch möglich, den Teil emissionen verschiedener Wellenlängen eine unterschiedliche Einwirkungsdauer auf die Photozelle zuzuordnen, zum Beispiel derart; dass die Summe der Teilintensitäten der Strahlung unmittelbar entsprechend der von ihnen auf den Körper ausgeübten Wirkung gemessen wird, wie zum Beispiel die Schwär zung einer lichtempfindlichen Schicht oder dergleichen.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist zwischen den beiden Polen des Elektro- magnetes 10, dessen Bewicklung 9 mit der Anode der Dreielektrodenröhre D in Serie geschaltet ist, ein Eisenanker angeordnet, der auf einer drehbaren Achse befestigt ist. Auf der gleichen Achse ist der Hebel 4 befestigt. Ferner ist an diesem Anker die Klinke 7 an gebracht. Auf der Ankerachse sitzt lose das Sperrad 5 und das mit ihm verbundene Zahn rad 6.
An dem Hebel 4 greift die Feder f an, die die Triebkraft des Registrierwerkes bildet und den mit dem Hebel 4 verbundenen Anker in der Richtung des Pfeils l zu drehen sucht. Diese Bewegung ist durch den An schlag 8 begrenzt. In seiner entgegengesetz ten äussersten Stellung drückt das isolierte Ende 3 des Hebels 4 auf das Segment 2 des aus zwei voneinander isolierten Segmenten 1 und 2 bestehenden Schalters U.
Wird der Elektromagnet erregt, so dreht sich der Anker in der Richtung des mit a bezeichneten Pfeils. Das Sperrad 5 und das mit ihm verbundene Zahnrad 6 wird dabei durch die am Gestell des Elektromagnetes befestigte Klinke 15 an der Drehung ver hindert. Gleichzeitig gleitet die am Anker befestigte Klinke 7 frei Tiber die Zähne des Sperrrades hinweg. Dadurch wird die Feder f gespannt. Wird der Strom des Elektro magnetes unterbrochen, wodurch die Anzie hung des Ankers aufhört, zieht sich die Feder f zusammen und dreht den Anker in der Richtung des Pfeils 1. Durch die Klinke 7, die in das Sperrad 5 eingreift, wird das mit dem Sperrad 5 verbundene Zahnrad 6 gleichfalls in der Richtung des Pfeils 1 ge dreht.
Dieses Zahnrad 6 greift in ein Zahn rad 12 ein, auf dessen Achse der Trieb 13 sitzt, welcher ein weiteres Zahnrad 14 treibt. Die Drehungen des Zahnrades 14 werden auf die weiteren, auf der Zeichnung nicht darge stellten Räder des Registrierwerkes über tragen.
An der Kathode 20 der Photozelle Pi und dem Gitter 21 der durch die Batterie<I>Hb</I> ge heizten Röhre D liegt der veränderbare Kon densator K, dem die Photozelle Pi parallel geschaltet ist. Diese Photozelle stellt einen mit der Belichtung sieh ändernden Über- brückungswiderstand dar, der den Konden sator entlädt.
Zunächst wird der Kondensator K durch das Schliessen des in die Anschluss- leitungen 18 und 19 der Gitterbatterie Bg eingefügten Schalters U aufgeladen, wodurch das Gitter der Röhre eine so hohe negative Spannung erhält, dass kein Anodenstrom mehr von der Batterie Ai durch die Bewick- lung des Elektromagnetes 10 und durch die Röhre D fliesst. In demselben Masse wie die Ladung des Kondensators zurückgeht, steigt der Anodenstrom von Null an. Hat der Anodenstrom eine bestimmte Grösse erreicht, so wird der mit dem Hebel 4 verbundene An ker des Elektromagnetes 10 in der Richtung des mit a bezeichneten Pfeils angezogen.
In seiner äussersten Stellung drückt das isolierte Ende 3 des Hebels 4 auf das Segment 2 des Schalters U, wodurch der Kondensator eine neue Ladungsmenge zuge führt wird. Dadurch zieht sich die Feder f zusammen und dreht den Anker in der Rich tung des Pfeils 1. Der Vorgang wiederholt sich so- lange, als Licht auf die Photozelle trifft. Die Anzahl der Ankerschwingungen ist daher ein Mass für die auf die Photozelle einwirkende Lichtintensität.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausfüh rungsform wird zum Registrieren der auf die Photozelle einwirkenden Strahlungsintensität einen Fadenelektrometer in Verbindung mit einer Verstärkeranordnung und einem elek tromagnetisch gesteuerten Registrierwerk verwendet.
In einem geerdeten Gehäuse G ist ein Metalldraht 26' von zirka 5 ,u Dicke zwi schen einer Schleife aus einem dünnen Quarz faden und einem Metallstift 22 ausgespannt. Der Metallstift 22 ist durch das Bernstein stück 22' hochisoliert in das Gehäuse G ein geführt. Ebenfalls gegen das Gehäuse isoliert sind die beiden Elektroden 26 und 27, welche die Schneiden 24 und 25 tragen. Der Ab stand der Schneiden voneinander kann regu liert werden. Der Quarzbügel wird von einer Metallklammer gehalten, die durch die Schraube 28 in ihrer Höhe verstellt werden kann. Die beiden Schneiden 24 und 25 er- halten von den zwei Batterien A2 und As.
welche in der Mitte geerdet sind, über die Schutzwiderstände Bi und R2, die das Durch brennen des Fadens verhindern sollen, ein entgegengesetztes Potential. Der Faden zeigt keinerlei Ausschlag an, wenn die Schneiden 24 und 25 symmetrisch zum Faden stehen und die Anodenbatterien A2 und As gleiche Spannung besitzen. Legt man an die mit einem Edelgas gefüllte Photozelle P2 über den Widerstand B3 eine von der Anoden batterie A4 durch die Leitung 29 geführte Spannung an, so steht der Faden des an die Photozelle angeschlossenen Fadenelektro- meters bei verdunkelter Zelle nahezu ruhig.
Ist die Spannung der Anodenbatterie genü gend hoch, so zeigt der Elektrometerfade4 bei sehr kleinen, mit dem Auge nicht wahr nehmbaren Lichtintensitäten an Stelle eines kontinuierlichen Ausschlages einzelne Strom stösse an, deren Amplituden mit zunehmender Lichtintensität abnehmen. Ihre Zahl pro Zeit einheit ist der Strahlungsintensität propor tional. Durch Zählen der Sprünge, die der Faden in einer bestimmten Zeit macht, wird die Strahlungsintensität gemessen.
Das Zäh len und Registrieren der Fadensprünge ge- schiebt mit Hilfe der Dreielektrodenröhre Di und des an diese angeschlossenen Zählwerkes.
Der Faden des Elektrometers ist mit der Kathode der Photozelle P2 und mit dem Gitterkondensator Ki galvanisch verbunden. Die Verstärkerröhre Di, welche durch die Batterie Ebi geheizt wird, erhält über den Widerstand R4 eine negative Spannung von der Batterie Bgi. Die Anode dieser Ver- stKrkerröhre ist in Serie mit der Primärwick lung des Transformators Tr an die Anoden batterie A4, welche ebenfalls die Photozelle speist, angeschlossen.
Die durch Belichtung der Photozelle auftretenden Schwingungen des Fadens des Elektrometers werden über den Gitterkondensator Ki dem Gitter der Verstärkerröhre Di aufgedrückt. Dieser anodenseitig verstärkte Wechselstrom fliesst durch die Primärwicklung des Transforma tors Tr. Der in der Sekundärseite des Trans formators fliessende Wechselstrom gelangt über die Leitung 31 zu der Bewicklung des Elektromagnetes 32. Vor diesem Elektro magnet ist der als Anker ausgebildete Dauer magnet 41 auf dem Zapfen 33 drehbar ge lagert.
An dem Anker ist der Verlängerungs arm 34 fest, an dem ein Rädchen 35 drehbar sitzt.
Fliesst durch den Elektromagneten 32 ein Wechselstrom, so schwingt der Anker 41 synchron mit der Wechselstromfrequenz. Zwischen den nicht dargestellten Platinen be@ finden sich die Zahnräder des Zählwerkes, deren Achsen in den Platinen gelagert sind. Die Achse I ist die Ankerachse. Auf dieser Achse sitzt der mit einer Gabel 36 versehene Anker 37, welcher vom Rädchen 35 am Ver längerungsarm 34 mitgenommen wird. Die Klauen 38 und 39 dieses Ankers greifen in das auf der Achse II sitzende Steigrad ein, Ferner befindet sich auf der Achse 11 der Trieb 42, welcher aus dem gleichen Stück wie die Achse selbst angefertigt ist.
In die sen Trieb greift ein Zahnrad ein, welches auf der Achse III sitzt und mit seiner Achse fest verbunden ist. Auf dieser Achse sind die zwei Zeiger 43 und 44, welche durch eine auf der Zeichnung nicht näher angegebene Über setzung miteinander verbunden sind, ange bracht und drehen sich entsprechend den Um drehungen des Steigrades 40. Auf der Achse III sitzt ausserdem ein Trieb 45, der wieder um ein Ganzes mit der Achse bildet. In die sen Trieb greift das auf der Achse ITT sitzende Triebrad ein, welches unmittelbar mit dem fliegenden Federhaus verbunden ist.
Die Achse IV ist durch das auf ihr sitzende Sperrad 48 und die Klinke 47, die an der vordern Platine befestigt ist, arretiert. Dieses Gesperre tritt in .Tätigkeit, wenn die Trieb feder mit Hilfe eines auf dem Vierkant der Achse ITT aufgesetzten Schlüssels aufge zogen wird. Bei jeder hin- oder hergehenden Schwingung des Ankers 37 dreht sich das Steigrad 40 des Zählwerkes um einen Zahn weiter, so dass durch diese Vorrichtung die vom Faden des Elektrometers ausgeführten Schwingungen registriert werden.
Bei den bisher beschriebenen Einrich tungen werden als Lichtmessorgane Photo zellen verwendet. Anstatt Photozellen und elektrische Verstärkereinrichtungen zum Nachweis der Strahlung zu verwenden, kann man auch solche Vorrichtungen heranziehen; die selbst Strom bei Belichtung abgeben, zum Beispiel Sperrschichtphotozellen.
Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 5 dargestellt.
Das von der Zerlegeeinrichtung abwech selnd in seine einzelnen Spektren zerlegte Licht gelangt auf die Sperrschichtphotozelle 79, welche einen nach Massgabe der Licht intensität wechselnden Strom abgibt. Dieser elektrische Strom wird über die Leitungen 80, 81 -und über die beiden Einwegventile 82, 83 dem Kondensator K2 zugeführt, wodurch dieser Kondensator aufgeladen wird. Die Einwegventile dienen dazu, ein Entladen des Kondensators über die Sperrschichtphotozelle zu verhindern.
Parallel zum Kondensator K2 ist die Drehspule 87 des elektromagnetischen Anzeigeinstrumentes 86 über die Leitungen 84 und 85 angeschlossen. Auf der Achse 89 der Drehspule 87 ist das Evolventensegment 88 fest aufgesetzt. Der Ausschlag dieses Seg ments, respektive der Schwingspule, ist der aufgenommenen Strommenge proportional. Durch das Parallelschalten des Kondensators K2 mit der Drehspule des Instrumentes soll eine stossartige Beanspruchung des Mess- Werkes verhindert werden.
Das auf der Achse 56 sitzende Federhaus 55, dessen Achse durch die Klinke 57 und das Sperrad 58 arretiert ist, treibt das mit ihm verbundene Zahnrad 53, den auf der Achse 51 sitzenden Trieb 52, sowie das Zahnrad 54, welches in den Trieb 50 des auf der Achse 49 sitzenden Egzenterrades N eingreift. Durch den Trieb 52 wird mittels des Zahnrades 91 der auf der. Achse 93 sitzende Trieb 92 angetrieben, welcher das mit dem Ankerwerk 61 verbun dene Steigrad 60 treibt.
Durch die Unruhe 62 wird eine gleichförmigeDrehgeschwindig- keit des Werkes erzielt, wodurch sich das auf der Achse 49 sitzende Egzenterrad N mit gleichförmiger Geschwindigkeit dreht. Auf der Achse 63 ist der Hebel 64, welcher fest mit dem Arm 65 und dem Sperrklinken halter 66 verbunden ist, drehbar gelagert. Der Arm 65 hat einen an ihm befestigten Rollenhalter 70, welcher eine lose Rolle 71 trägt. Dreht sich das Egzenterrad N, so wird der durch Druck der Feder 90 auf das Seg ment 88 der Messspule anliegende Arm 64 ge hoben. Bei Hebung dieses Armes wird das durch die Klinke 69 gesperrte Zahnrad 68 durch die Klinke 67 mitgenommen.
Diese Drehung des Zahnrades 68 wird durch die Zahnräder 72, 73, 74 und 75 auf die Anzeige organe 76 und 77, welche sich vor der Skala 78 bewegen, übertragen. Je nach der Stellung des Segmentes 88 wird durch das Heben des Armes 64 ein kürzerer oder längerer Teil des Zahnradumfanges 68 mitgenommen. Dreht sich das Exzenterrad N mit gleichförmiger Geschwindigkeit, so ist die Summe der Amplituden der Ausschläge des Hebels 64 pro Zeiteinheit ein Mass für die auf die Sperr schichtphotozelle auffallende Lichtintensität.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Mono ahromator für Bremsstrahlen ist zum spek tralen Zerlegen des Bremsstrahlgemisches die Drehkristallmethode verwendet.
Das von der Antikathode der Röntgen röhre 100 ausgehende Strahlenbündel wird durch die Spalteinrichtung 101 zu einem engen Strahlenbündel ausgeblendet. Dieses Strahlenbündel trifft auf den Kristall 106; welcher beispielsweise ein Steinsalzkristall sein kann, und wird dort reflektiert. Dieser Kristall ist auf dem um das Lager 114 schwenkbaren Tisch 115 angeordnet. In einem gewissen Winkelbereich wird dieser Tisch, welcher an einer Verlängerung 105 die Ionisationskammer 104 trägt, langsam durch die in einer Nute 109 des Rades 111 laufende Führung 108 des Armes 107 während der Be lichtungszeit hin- und hergeschwenkt. Das Drehen des Rades 111 erfolgt durch Antrieb des Rades 113, welches in den Trieb 110 ein greift.
Dieser Antrieb geschieht durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten Motor oder durch ein Uhrwerk, welches das Rad<B>113</B> mit gleichförmiger Geschwindigkeit dreht. Durch die Schwenkungen des Kristalltisches werden alle im Strahlenbündel enthaltenen Strahlen nacheinander den Kristall unter einem verschiedenen Winkel treffen, wodurch diese Strahlen entsprechendIhrerWellenlänge auf der Schwenkbahn des Tisches zu einem Spektrum ausgesondert werden.
Die durch den Kristall reflektierten Wellen des Strah lenbündels treffen die am Drehtisch des Kri- stalles befestigte Ionisationskammer. Diese Ionisationskammer, welche mit einem belie bigen Gas gefüllt ist, besteht aus einem mit einem Fenster versehenen Metallzylinder, in dessen Age der Metalldraht 117 gespannt ist. Die Kammer ist durch zwei Isolierflanschen nach aussen abgeschlossen.
Die Anschlüsse 116 und 117 der Ionisationskammer sind so mit dem Verstärkersystem eines nicht darge stellten Registrierwerkes verbunden, dass der im Gitterkreis einer Verstärkerröhre liegende Kondensator parallel zur Ionisationskammer geschaltet ist. Die Ionisationskammer stellt einen mit der Belichtung sich ändernden Überbrückungswiderstand dar, der den Kon densator entlädt. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Verstärkervorrichtung ist be reits anhand der Einrichtung nach Fig. 3 näher beschrieben worden.
Auch hier ist es wieder möglich, durch Ersatz der Kreisnute 109 durch eine nach einer geeignet gewählten Kurve verlaufende Nute die Strahlen verschiedener Wellenlänge während verschiedener Dauer auf die Ionisa- tionskammer 104 einwirken zu lassen, zum Beispiel derart, dass die Teilintensitäten der Strahlung entsprechend der von der Strah lung auf den Körper ausgeübten Wirkung gemessen wird, wie zum Beispiel ihrer Wir kung auf das Zellgewebe.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Ausbil dungsform einer Messvorrichtung zur Bestim mung der von einem bestrahlten Körper reflektierten Strahlungsenergie.
Die vom bestrahlten Körper K' reflektier ten Strahlen gelangen durch die Sammellinse S auf die Vorderfläche des Magnesitblockes 1V1. Der durch den Magnesitblock reflektierte Strahl tritt durch die Linse S2 und gelangt zum Straubelschen Prisma P', welches diesen Lichtstrahl in seine einzelnen Spektren zer legt.
Dieses Prisma ist auf einem Drehtisch angeordnet, welcher durch den Arm H in Schwingungen versetzt wird. Der Arm H trägt an seinem Ende eine lose Rolle, welche in der Nute einer Scheibe B gleitet.
Die Nute weist sieben Teile Bi B7 verschiedener Bogenlängen auf, welche durch zur Achse konzentrische Kreisabschnitte gebildet sind, aber auf verschiedenen Radien der Scheibe B liegen, und durch Nutenstücke miteinander verbunden sind. Die Scheibe B wird durch den Trieb Z und das Zahnrad Z' durch ein auf der Zeichnung nicht dargestelltes Uhr werk in gleichförmige Drehungen versetzt,
Durch das Schwenken des Prisma gelangen die verschiedenen Farben aus dem abgebil deten Spektrum in die Photozelle P. Nach Verstärken des Photostromes durch den an gedeuteten Verstärker p werden die der Strahlungsintensität korrespondierenden Teil ströme durch die Leitungen E und E' der Registriervorrichtung zugeleitet.
Durch geeignete Form der Nute, insbe sondere durch entsprechende Bemessung der verschiedenen Bogenlängen der Kreisab schnitte Bi-B7 ist es auch hier möglich, die Teilemissionen verschiedener Wellenlängen während verschiedener Dauer auf die Photo zelle P einwirken zu lassen. Fig. 8 zeigt ein Zählwerk zum Registrie ren der von einem bestrahlten Körper absor bierten Strahlungsenergie. Lediglich zur Er leichterung der Beschreibung erfolgt die Be schreibung eines Ausführungsbeispiels für die Messung von Strahlen aus dem Gebiet der sichtbaren optischen Strahlen.
Bei andern Strahlungsarten sind einfach die für die be treffende Strahlungsart geeigneten Anzeige- orgäne an Stelle von Photozellen zu ver wenden.
Zur Bestimmung der von einem bestrahl ten Körper absorbierten Menge von Strah lungsenergie werden zwei gleiche Zerlegeein- richtungen und Registriervorrichtungen so miteinander verbunden, dass vorerst die Intensität der einzelnen Teile der zerlegten Strahlung vor Eintritt in den Körper ge messen wird, um nachher beim Austritt aus dem Körper nochmals zerlegt und gemessen zu werden. Diese zwei Registrierwerke trei ben ein gemeinsames Differentialgetriebe, durch welches die Differenz der Intensitäts beträge der beiden Messwerke registriert wird.
Die beiden Registrierwerke, welche auf das gemeinsame Differentialgetriebe wirken, sind als Werk<I>A</I> und Werk<I>B</I> bezeichnet. Die Beschreibung der Funktion eines Werkes entspricht sinngemäss auch der Funktion des andern Werkes. Aus diesem Grunde ist in beiden Werken für das gleiche Organ immer dasselbe Symbol verwendet.
Im Gitterkreis der durch die Batterie<I>Hb</I> geheizten Verstärkerröhre 21 liegt der ver änderliche Kondensator K, dem die Photo zelle Pi parallel geschaltet ist. Diese Photo zelle, die die Intensität der einzelnen Punkte des durch eine der beschriebenen Monochro- matoranordnungen zerlegten Lichtstrahls misst, stellt einen mit der Belichtung sich ändernden Widerstand dar, der den Konden sator entlädt.
- Zunächst wird der Kondensa tor durch das Schliessen des in die-Leitungen 18 und 19 der Gitterbatterie Bg eingefügten Schalters U aufgeladen, wodurch das Gitter der Verstärkerröhre eine so hohe negative Spannung erhält, dass kein Anodenstrom mehr von der Anodenbatterie A1 durch die Bewicklung des Elektromagnetes 10 und durch die Röhre fliesst.
In demselben Masse wie die Ladung des Kondensators zurück geht, steigt der Anodenstrom von Null an, Hat der Anodenstrom eine bestimmte Grösse erreicht, so wird der mit dem Hebel 4 ver bundene Anker des Elektromagnetes 10 in der Richtung des mit a bezeichneten Pfeils gedreht. In seiner äussersten Stellung drückt das isolierte Ende 8 des Hebels 4 auf die Segmente des Schalters U, wodurch dem Kondensator eine neue Ladungsmenge zuge führt wird. Die Anziehung des Ankers hört auf und die Feder f dreht den Anker in Richtung des mit l bezeichneten Pfeils zu rück. Der Vorgang wiederholt sich so lange von neuem, als Licht auf die Photozelle trifft.
Das Zahnrad 12 des Werkes A und das Zahnrad 19 des Werkes B, welche beide in entgegengesetztem Sinne rotieren, sind im Eingriff mit den beiden Kronrädern a und b, welche auf der Kronwelle c sitzen und das Planetenrad d treiben. Diese Kronwelle c, die am Kreuz h, die Welle rg des Planetenrades trägt, ist in den abgebrochen dargestellten Platinen t und<I>t'</I> gelagert. Mit dieser Kron- welle ist das Zahnrad p fest verbunden, wel ches die weiteren Räder der Registriervor- richtung treibt.
Die durch eine Drehung des Kronrades a resultierende Drehung wird durch eine Drehung des Kronrades b min destens zum Teil wieder rückgängig gemacht. Die Einrichtung ist so bemessen, dass bei gleichen Intensitäten der auf die beiden Photozellen Pi einfallenden Strahlungen keine Registrierung über das Differential zu stande kommt, indem bei freiem Strahlungs feld die beiden Kondensatoren Ki der Messt werke A und B so einreguliert werden, dass keine Strahlungsenergie durch das Regi- strierwerk angezeigt wird.
Die Einstellung der Vorrichtung erfolgt derart, dass zur Mes sung der aus dem Körper austretenden Strahlungsenergie der zu bestrahlende Kör per zwischen Strahlungsquelle und eine Photozelle der Messeinrichtung eingeschoben wird, während ein Teil der von der Quelle emittierten Strahlung auf die andere Photozelle der Vorrichtung direkt einwirkt. Bei späteren Vergleichsmessungen muss die Kapazität desjenigen Kondensators des Mess- werkes, welcher der Strahlungsquelle direkt ausgesetzt wird, auf den Kapazitätswert der ersten Messung wieder eingestellt werden können.
Aus diesem Grunde kann es vorteil haft sein, entweder die Kapazität eines Mess- werkes als unveränderlich einzubauen, oder die Achse des Drehkondensators mit einer. entsprechend geteilten Skala auszurüsten. Be findet sich im Strahlenfeld ein absorbieren der Körper, so wird die dadurch bedingte Schwächung der Strahlungsenergie eine Ver zögerung in der Anzeigegeschwindigkeit des hinter dem bestrahlten Körper befindlichen Messwerkes bewirken.
Da die Anzahl Schwin gungen des Drehankers der Strahlungsinten sität proportional ist, wird die Differenz der Ankerschwingungen der beiden Messwerke A und B durch das Differentialgetriebe regi striert und angezeigt. Die vom Registrier- werk angezeigte Strahlungsenergie ist gleich der vom bestrahlten Körper absorbierten Strahlungsenergie.
Bei der Ausführungsform der Einrich tung zur Messung absorbierter Strahlungs energie gemäss Fig. 10 wird ebenfalls die von der Quelle ausgehende Strahlungs energie vor Eintritt in den absorbierenden Körper einer strahlungsempfindlichen Vor richtung zugeführt, in welcher ein elek trischer Strom in Abhängigkeit von den ihr zugeführten Einzelbeträgen strahlender Ener gie variiert, und nach Austritt aus dem Körper nochmals durch eine strahlungs empfindliche Vorrichtung gemessen.
Bei die ser Ausführungsform sind jedoch an Stelle des Differentialwerkes die beiden strahlungs empfindlichen Vorrichtungen in einer Diffe rentialschaltung derart elektrisch miteinander verbunden, dass durch die an die strahlungs empfindliche Vorrichtung angeschlossene Verstärkerröhre nur die resultierende Diffe renz der auf beide strahlungsempfindliche Vorrichtungen auffallenden Strahlungsener gien gemessen wird.
An der Kathode der Photozelle Zi und dem Steuergitter 121 der durch die Batterie Hb geheizten, als Steuerröhre wirkenden Elektronenröhre TF liegt der veränderliche Kondensator K, dem die Photozelle Zi parallel geschaltet ist. Diese Photozelle stellt einen mit der Belichtung sich ändernden Überbrückungswiderstand dar, der den Kon densator entlädt.
Zunächst wird der Konden sator k durch das Schliessen des in die Zulei- tungen@ 127, 128 der Gitterbatterie Bz einge fügten Schalters 130 aufgeladen, wodurch das Steuergitter 121 der Verstärkerröhre eine so hohe negative Spannung erhält, dass kein Anodenstrom mehr durch die Röhre fliesst. In demselben Masse, wie die Ladung des Steuergitters zurückgeht, steigt der Anoden strom von Null an. Hat der Anodenstrom eine bestimmte Grösse erreicht, so resultiert am Anodenwiderstand<I>Ra</I> der Röhre Y ein entsprechender Spannungsabfall.
Mit der Anode der Verstärkerröhre V ist das Steuergitter<B>126</B> der Verstärkerröhre Ei, in deren Anodenkreis der Elektromagnet 129 eingeschaltet ist, galvanisch verbunden. So lange durch die Verstärkerröhre Y kein Ano denstrom fliesst, hat die Röhre Bi eine ent sprechende Emission und zieht dadurch den Anker des Elektromagnetes 129 an.
Fliesst durch die erste Röhre Y.ein Anodenstrom, so erhält dadurch das Gitter 126 der zweiten Röhre Bi eine so hohe negative Spannung; dass kein Anodenstrom mehr durch diese Röhre fliesst. Dadurch wird der Anker des Elektromagnetes 129 freigelassen und der Schalter 130 geschlossen, wodurch dem Kon densator K eine neue Ladungsmenge zuge führt wird. , Die Anode der Photozelle Z2 ist ebenfalls mit dem Steuergitter 121 der Verstärkerröhre Y verbunden.
Die Kathode dieser Photozelle erhält eine höhere negative Spannung, als das Gitter der Steuerröhre Y. Trifft nun Licht auf diese Photozelle Z2, so wird das Steuergitter 121 weiter negativ aufgeladen, wodurch die durch die Photozelle Zi entstehende Entladung des Steuergitter- Kreises wieder aufgehoben wird.
Ist die auf die erste Zelle Zi auffallende Strahlungs energie grösser als diejenige, welche auf die zweite Zelle Z2 einwirkt, so findet eine Ent ladung des Kondensators K statt, wodurch Strom durch die Röhre Y fliesst. Dieser Strom bewirkt, dass der Anker des Elektro magnetes 129, der von diesem Strom durch flossen wird, abfällt. Dadurch wird der Schalter 130 geschlossen, der Kontakt 131 und das mit ihm durch nicht dargestellte Lei tungen verbundene Zählwerk ebenfalls betä tigt. Durch Schliessen des Schalters 130 wird dem Kondensator K eine neue Ladungsmenge zugeführt.
Die Anzahl der Ankerschwin gungen ist daher ein Mass für die durch den bestrahlten Körper absorbierte Menge von Strahlungsenergie.
Damit beide Zellen eine ihrer Arbeitsbe dingungen entsprechende Spannung erhalten. ist ein Spannungsteiler 132 parallel zur Gitterbatterie<I>Bz</I> angeordnet, auf welchem die für die erste Röhre Y benötigte Span nung abgenommen wird.
Infolge des Hochohmwiderstandes <I>Ra</I> in der Anodenleitung der Röhre Y wird das Registrieren durch den Elektromagneten 129 schon bei beginnender Emission erfolgen, wo durch der Einsatzpunkt des Registrier- momentes schon im Gebiete der höchsten negativen Gitterspannung erfolgt. Ist dieser Widerstand genügend hoch, so wird schon beim Fliessen eines minimalen Stromes durch die Röhre Y das an die zweite Röhre Bi an geschlossene Zählwerk betätigt.
Dadurch wird die Zeitkonstante der Messeinrichtung wesentlich verbessert. Gleichzeitig kann immer am gleichen Punkt der Röhrenkenn- linie gearbeitet werden. Dadurch wird ver mieden, dass sich Fehler bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Registriervorganges einschleichen können.
Auch bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der Einrichtung werden sowohl die der Photozelle Zi von der Strah lungsquelle zugeführte Strahlung, als auch die aus dem absorbierenden Körper austre tende, auf die Photozelle Z2 gelangende Strah lung in der oben beschriebenen Weise mittels einer Zerstreuungsvorrichtung zerlegt.