CH352058A - Zählrohr - Google Patents

Description

      Zählrohr       Das übliche Instrument zur Messung schwacher  Aktivitäten weicher     P-Strahlung,    wie man es für  Altersbestimmungen nach der     Kohlenstoffmethode,     für     Tritiummessungen    und zur Messung langlebiger  -Strahler verwendet, 'ist ein grosses Zählrohr, das  die Probe enthält und umgeben ist von gewöhnlichen       Geiger-Müller-Zählrohren,    die in Antikoinzidenz mit  dem inneren Zählrohr arbeiten. Als Abschirmung die  nen 150-200     g/cm2    schweren Materials, das mög  lichst rein von radioaktiven Verunreinigungen ist.

    Hauptsächlich verwendet man Eisen oder Blei und  eine 3-5 cm dicke Quecksilberschicht, die     direkt     das innere Zählrohr umgibt.  



  Wie man mit einer kleinen     Cos0-    oder     Ra-Quelle     leicht zeigen kann, ist eine solche Anordnung nicht  wirksam im Eliminieren von     Compton-    und Photo  elektronen, die von     V-Strahlen    aus der Wand des  eigentlichen Zählrohres ausgelöst werden. Der Null  effekt ist auch sehr empfindlich gegen schwache  radioaktive Verunreinigungen des Wandmaterials des  Zählrohres, da diese die     Antikoinzidenzzählrohre     nicht auslösen können.  



  Es wurde gefunden, dass diese Nachteile leicht her  abgesetzt werden können, wenn man so wenig Material  wie möglich zwischen dem inneren Zählrohr und der  Antikoinzidenz verwendet. Die vorliegende Erfindung  betrifft nun ein Zählrohr, mit welchem es     möglich     ist, das eigentliche Zählrohr von der     Antikoinzidenz-          anordnung    durch eine solche Wand zu trennen, bei  welcher das Entstehen von     Compton-Elektronen     praktisch verunmöglicht ist.

   Das erfindungsgemässe  Zählrohr besitzt einen zentralen Zähldraht und ist da  durch     gekennzeichnet,    dass es zwei zum Zähldraht  konzentrische Kathoden aufweist, zwischen denen  weitere, miteinander verbundene Zähldrähte ange  ordnet sind, die mit den beiden Kathoden ein Hohl  zylinderzählrohr bilden, welches sich zu dem aus dem    zentralen     Zähldraht    und der inneren Kathode ge  bildeten     Innenzählrohr    in     Antikoinzidenz    schalten  lässt.  



  Das Zählrohr kann so ausgebildet sein,     dass    das  Füllgas des     Innenzählrohres    mit dem     Füllgas    des       Hohlzylinderzählrohres    in Verbindung steht.  



  Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise       Ausführungsform    eines erfindungsgemässen Zählroh  res, und     zwar    ist  die     Fig.    1 ein     Axialschnitt    und  die     Fig.    2     ein        Schnitt    nach der Linie     11-II    der       Fig.    1.  



  Die äussere Kathode oder     Zählrohrwand    wird  durch den     Stahlzylinder    1     gebildet,    der an jedem  Ende aussen einen Flansch la     resp.        lb    und innen  eine Schulter     1c        resp.        1d        aufweist.    An jeder dieser  Schultern     stützt    sich ein erster Isolationsring 2     resp.     3 ab.

   Die äussere Stirnfläche jedes dieser beiden Iso  lationsringe ist     mit    einer Vertiefung 2a     resp.    3a ver  sehen, in welcher ein metallener Befestigungsring 4       resp.    5 für die miteinander verbundenen Zähldrähte  6 liegt. Die zylindrischen Innenflächen der Isolations  ringe 2 und 3 weisen     axial    verlaufende Nuten 2a       resp.    3a für diese Zähldrähte 6 auf. In jedem der  beiden ersten Isolationsringe 2 und 3 sitzt ein zweiter  Isolationsring 8     resp.    9, der die innere Kathode 7  umgibt.

   Diese besteht im gezeichneten Ausführungs  beispiel aus einer beidseitig mit Aluminium bedampf  ten     Polystyrolfolie    und ist 6,7     mg/cm9    schwer. Sie  bildet einen beinahe steifen Hohlzylinder, in den an  jedem Ende ein Isolierstopfen 10     resp.    11 aus Plexi  glas     hineinragt.    Jeder dieser Stopfen 10 und 11 be  sitzt einen Rand 10a     resp.    11a, der durch Schrauben  12 und mit Hilfe je     eines        Verschlussringes    14     resp.     15 an den Flansch la     resp.        1b    gepresst wird,

   so dass  er das Zählrohr wegen des     Dichtungsringes    16     resp.     17 dicht abschliesst.      In den Isolierstopfen 10 ist ein     Absaugstutzen    18  eingeschraubt, der in eine Bohrung 10a des Stopfens  10 mündet,     in    welcher ein mit mehreren durchgehen  den Bohrungen 19a versehener Zylinder 19     sitzt.    In  einer zentralen Bohrung 19b sitzt mit     Presssitz    der  Stift 20 zur Befestigung des zentralen Zähldrahtes 21,  welcher am anderen Ende des Zählrohres durch die  Durchführung 22 hindurchgeführt ist, in welcher er  eingelötet sein kann.

   Diese     Durchführung    22 sitzt in  einem Glasisolator 23, welcher seinerseits von einer  Schutzelektrode 24 gehalten wird, die mit     Hilfe    einer  Mutter 25 aus Isolationsmaterial im Stopfen 11 be  festigt ist. Ein Verbindungsstift 26, der im gezeichne  ten Ausführungsbeispiel mit einer     Spreizfeder    ver  sehen ist, verbindet die beiden Kathoden 1 und 7  elektrisch, so dass sie stets das gleiche Potential auf  weisen. Ein in der Zeichnung nicht sichtbarer Metall  streifen verbindet die beiden Metallschichten der  inneren Kathode 7 miteinander. Man kann aber auch  für die innere Kathode 7 eine eigene Zuleitung vor  sehen und so an diese eine andere Spannung anlegen  als an die äussere Kathode.

   Die Zähldrähte 6 des       Hohlzylinderzählrohres    erhalten ihre Spannung über  eine     Anschlussbuchse    27, die im Stopfen 11     eingewin-          det    und über eine Kontaktfeder 28 mit dem Befesti  gungsring 5 elektrisch leitend verbunden ist.  



  Die Gasfüllung des aus dem zentralen Zähldraht  21 und der Kathode 7 gebildeten     Innenzählrohres    ist  mit der     Gasfüllung    des aus den     Zähldrähten    6 und  den Kathoden 1 und 7 gebildeten     Hohlzylinderzähl-          rohres    durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte  Öffnung in der Kathode 7 verbunden. In vielen Fäl  len wird bei einem solchen Zählrohr das Zählgas  gleichzeitig Träger der gasförmigen Substanz sein,  deren Aktivität zu messen ist.

   Der     Zähldraht    21 des       Innenzählrohres    wird als eigentlicher Zähldraht ge  braucht, während die Zähldrähte 6 des     Hohlzylinder-          zählrohres    als Antikoinzidenz verwendet werden. Die  Kathode 7, die die beiden Zählvolumina trennt, ist  so dünn, dass in ihr praktisch keine     Compton-Elek-          tronen    entstehen, wodurch die Empfindlichkeit für  ,-Strahlung reduziert wird.

   Des weiteren können  energiereiche     ss-Strahlen    aus dem     Innenzählrohr    in  das     Hohlzylinderzählrohr    eindringen und die     Anti-          koinzidenzanordnung    auslösen;

   d. b. das Zählrohr  zählt im wesentlichen nur die energiearmen     ss-Teil-          chen.    Die Kathode 7 muss von Fall zu Fall so dick       gewählt        werden,        dass        in        ihr        mindestens        80%        der        im          Zählgas    entstehenden     ss-Teilchen    absorbiert werden.

         Zweckmässigerweise    wird ein solches Zählrohr im       Proportionalbereich    betrieben, damit ein möglichst  geringer     Totzeitverlust    entsteht.  



  Anstatt das Zählrohr mit der zu messenden Probe  zu füllen, kann man auch     im    Stopfen 11 eine     Aus-          strömöffnung    anbringen und im     Durchflussverfahren     arbeiten, was z. B.     für    kontinuierliche Überwachungen  wie der Überwachung der Radioaktivität der Luft       zweckmässig    ist.

   Natürlich lassen sich noch verschie  denste     Änderungen        im    beschriebenen Ausführungs  beispiel anbringen: so ist es ohne weiteres möglich,    als Träger für die innere Kathode eine andere Kunst  stoffolie zu verwenden, und auf diesem die Metall  schicht, als welche unter anderem auch Silber ver  wendet werden kann, aufzustäuben oder aus einer  Lösung auszufällen. Anderseits ist es auch möglich,  an Stelle einer solchen aus drei Schichten zusammen  gesetzten Kathode eine reine     Metallfolie,    die einige       mg/cm2    schwer ist, zu verwenden, oder ein metallenes       Drahtnetz,    das feinmaschig genug ist, damit das elek  trische Feld den an ein Zählrohr gestellten Anforde  rungen genügt.

   Falls sich die zu messende Substanz  als Gas im Zählrohr einsperren lässt, kann das Innen  zählrohr auch als     4-Yz-Zählrohr    ausgebildet sein oder  es kann die     Messprobe    an der inneren Kathode an  gebracht sein oder es kann diese innere Kathode die       Messprobe    enthalten.  



  Anderseits ist es nicht     unbedingt    nötig, die zu mes  sende Substanz ins Zählrohr einzusperren. Man  könnte an der einen Stirnseite, also z. B. im Stopfen  10 oder 11, auf an sich bekannte Art und Weise  ein Fenster anbringen, und nur die Strahlung des zu  messenden Stoffes ins     Zählrohrinnere    eindringen las  sen.  



  Als Füllgas lässt sich jedes an sich bekannte Füll  gas verwenden, wie Ar,     Kr,    Xe,     CH4,        CZHz   <B>USW.</B>  und ihre Mischungen mit Alkohol usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zählrohr zur Messung schwacher Aktivitäten wei cher ss-Strahlung, mit einem zentralen Zähldraht, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei zum Zähldraht konzentrische Kathoden aufweist, zwischen denen weitere, miteinander verbundene Zähldrähte ange ordnet sind, die mit den beiden Kathoden ein Hohl- zylinderzählrohr bilden, welches sich zu dem aus dem zentralen Zähldraht und der inneren Kathode ge bildeten Innenzählrohr in Antikoinzidenz schalten lässt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Zählrohr nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Füllgas des Innenzählrohres mit dem Füllgas des Hohlzylinderzählrohres in Ver bindung steht. 2. Zählrohr nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die innere Kathode aus einer Me tallfolie besteht. 3. Zählrohr nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die innere Kathode aus einem eng maschigen Drahtgitter besteht. 4. Zählrohr nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die innere Kathode aus einer beid seitig metallbelegten Kunststoffolie besteht. 5. Zählrohr nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kunststoffolie aus Polystyrol besteht. 6.

   Zählrohr nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Metallbelag aus Aluminium besteht. 7. Zählrohr nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die innere Kathode so ausgebildet ist, dass in ihr vernachlässigbar wenige Compton-Elek- tronen entstehen. ss. Zählrohr nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Innenzählrohr ein Stirnfenster zum axialen Eintritt der zu messenden Strahlung auf- weist. 9.

   Zählrohr nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Stirnwände mit Öffnun gen versehen sind, die das Durchströmen eines Gases ermöglichen, dessen Aktivität zu messen ist. 10. Zählrohr nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die äussere Kathode ein Metall rohr ist, dessen Innenfläche an beiden Enden je eine Schulter aufweist, auf welchen sich je ein erster Isolationsring abstützt, dessen äussere Stirnfläche mit einer Vertiefung versehen ist, in welcher ein metalle ner Befestigungsring für die Zähldrähte des Hohl zylinderzählrohres liegt, und dessen zylindrische In nenfläche axial verlaufende Nuten für diese Zähl- drähte aufweist, des weiteren dadurch gekennzeich net,

   dass in jedem der genannten ersten Isolations ringe ein zweiter Isolationsring sitzt, der die innere Kathode umgibt, die ihrerseits an beiden Enden durch je einen Isolierstopfen ausgespannt wird, welche bei den Isolierstopfen je an einem Ende des Metallrohres befestigt sind. 11. Zählrohr nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Isolierstopfen eine Be festigungsvorrichtung für den zentralen Zähldraht und der andere Isolierstopfen eine Durchführung für diesen aufweist.

   12. Zählrohr nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Isolierstopfen einen Anschluss für die Zähldrähte des Hohlzylinder- zählrohres aufweist.