DE2941142C2

DE2941142C2 - Natrium-Ionisationsdetektor

Info

Publication number: DE2941142C2
Application number: DE2941142A
Authority: DE
Inventors: Hidefumi Hitachi Ibe; Izumi Ibaraki Yamada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1979-10-10
Publication date: 1987-03-19
Also published as: FR2438840A1; US4366438A; DE2941142A1; FR2438840B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Natrium-Ionisationsdetektor der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 4 und 6 beschriebenen, aus der US-PS 41 17 396 bekannten Art. Derartige Ionisationsdetektoren können beispielsweise zur Erfassung von Lecks flüssigen Natriums als Kühlmittel für Kernreaktoren vom Typ "Schneller Brüter" verwendet werden.
Der bekannte Natrium-Ionisationsdetektor enthält einen Transformator, dessen Primärwicklung an eine Hochleistungs-Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Die an die Sekundärwicklung des Transformators angeschlossene Ionisationseinrichtung besteht aus einem Glühfaden und einem die Natriumionen aufnehmenden Kollektor. Zwischen Kollektor und Glühfaden ist eine Gleichspannungsquelle geschaltet. Als Detektor dient ein an die Ionisationseinrichtung angeschlossenes Strommeßgerät zur Messung des Ionenstroms.
Das aus einer Natrium führenden Leitung austretende Natrium und die hiermit verbundene Anordnung werden durch sogenannte Oberflächenionisation an der Oberfläche des Glühfadens ionisiert. Die Natriumionen werden vom Kollektor durch die Potentialdifferenz aufgenommen, die zwischen Kollektor und Glühfaden anliegt. Der durch den Kollektor fließende Ionenstrom wird durch das Strommeßgerät gemessen. Somit wird das aus dem Rohr austretende Natrium erfaßt. Es ist bekannt, daß sich der Ionenstrom aus folgender Gleichung ergibt: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;Darin sind:
e eine einzelne elektrische Ladung (Coulomb)
I die ionisierte Energie des Natriums (eV)
φ die Arbeitsfunktion des Glühfadenmetalls (eV)
k Boltzmann'sche Konstante
T Glühfadentemperatur (°K)
n die Anzahl der je Flächeneinheit des Glühfadens und je Zeiteinheit auftreffenden Natriumatome (Atome · cm^-2 · s^-1)
S Glühfadenoberfläche (cm²)
Infolge der Auswirkungen von Dunkelströmen ist die Natriumerfassung mit dem vorstehend beschriebenen Natrium-Ionisationsdetektor beschränkt. Dunkelströme können in vier Arten eingeteilt werden: Die erste Art ist ein über die Isolatoren zwischen Elektroden fließender Leckstrom, die zweite ein auf die Verschmutzung der Glühfadenoberfläche sowie auf während der Herstellung unbeabsichtigt in das Glühfadenmaterial gelangte Alkalimetalle zurückzuführender Ionenstrom, die dritte ein auf Strahlung zurückzuführender Dunkelstrom, die vierte Art ist durch andere außer Natrium in der Ionisationseinrichtung vorhandene Elemente bedingt.
Der erste Dunkel- oder Leckstrom kann durch Erhöhung des Isolationswiderstandes auf weniger als 10^-12A verringert werden. Die zweite Dunkelstrom- oder Ionenstromart läßt sich jedoch nicht wesentlich vermindern, wenn ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt (z. B. unter 2500°C) verwendet wird. Insbesondere steigt dieser Dunkelstrom mit der Zeit allmählich an; bei Platin steigt der Dunkelstrom von 1 bis 3 mA auf 5 bis 20 mA, nachdem der Glühfaden mehrere Stunden einem Natrium enthaltenden Gas ausgesetzt wurde. Die Erfassungsfähigkeit wird daher mit der Zeit verschlechtert. Auch eine Erhöhung der dritten Dunkelstromart ist unvermeidbar, wenn nicht die Radioaktivität vermindert wird. Unvermeidbar ist auch die vierte Dunkelstromart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Natrium-Ionisationsdetektor zu schaffen, mit dem Natriumlecks genau erfaßt werden, wobei das Leistungsvermögen möglichst konstant beibehalten werden soll. Die Erfassungsempfindlichkeit für Natriumlecks auch niedriger Konzentration soll hoch und die Erfassungszeit verhältnismäßig kurz sein. Dabei soll der Detektor einen extrem einfachen Schaltungsaufbau haben.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Natrium- Ionisationsdetektor erfindungsgemäß gleichermaßen durch die in den Patentansprüchen 1, 4 und 6 beschriebenen Maßnahmen gelöst, wobei nicht der erzeugte Ionenstrom selbst, sondern dessen Schwankungen für die Erfassung von Natriumlecks maßgebend sind.
Hinsichtlich des Patentanspruchs 1 ist es dabei aus Journal of Applied Physics, Vol. 48, No. 7, Juli 1977, Seiten 2660 bis 2667 an sich bekannt, zur Erfassung eines Ionenstromes ein Hochpaßfilter und ein Meßgerät zu verwenden. Dabei wird jedoch die Auslenkung von Elektroden und die Menge an den Elektroden anhaftender Alphateilchen zur Signalerzeugung herangezogen.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Natrium- Ionisationsdetektors sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 3 bzw. 5.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Verlauf des Ionenstroms,
Fig. 2 den Ionenstrom enthaltene Dunkelströme,
Fig. 3 im Diagramm des Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Detektors,
Fig. 4 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Natrium-Ionisationsdetektors,
Fig. 5 den Signalverlauf an verschiedenen Punkten des Detektors der Fig. 4;
Fig. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Natrium-Ionisationsdetektors,
Fig. 8a bis 8c den Verlauf von Eingangs- und Ausgangssignalen an einigen Punkten des Natrium-Ionisationsdetektors der Fig. 7,
Fig. 9 im Diagramm die Arbeitsweise des Natrium-Ionisationsdetektors der Fig. 7 und
Fig. 10 das Schaltbild eines vierten Natrium-Ionisationsdetektors.
Zunächst sei anhand der Zeichnung nochmals die bekannte Anordnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Verlauf des durch ein Strommeßgerät gemessenen Ionenstroms. Auf der Abszisse ist die Zeit (min) und auf der Ordinate der Ionenstrom (mA) aufgetragen. Gemäß Fig. 1 enthält das Ausgangssignal des Natrium-Ionisationsdetektors eine Schwankung von mehreren Hz, die als Natrium-Aerosol-Impuls bezeichnet werden.
Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit zwischen dem oben beschriebenen Dunkelstrom, dem Ausgangssignal des Natrium-Ionisationsdetektors und der Natriumkonzentration. Auf der Abszisse ist die Natriumkonzentration und auf der Ordinate der Ionenstrom aufgetragen. Der Fehler 200 an jedem Meßpunkt 100 zeigt die Größe der Schwankung gemäß Fig. 1. Beträgt in Fig. 2 der Dunkelstrom 10 mA, so steigt das Verhältnis des Detektor-Ausgangssignals zum Dunkelstrom nur von 1,2 auf 4 im Bereich der Natriumkonzentration von 1 bis 100×10^-9 g/cm³. Der Ausgangspegel bei der Konzentration von 100×10^-9 g/cm³ beträgt nur etwa das Dreifache wie bei 1×10^-9 g/cm³. Eine so geringe Änderung oder Erhöhung reicht nicht aus, um den Ionenstrom auf die Natriumkonzentration in einem Gas zu beziehen. Insbesondere bei niedriger Natriumkonzentration können somit Lecks kaum erfaßt werden.
Fig. 3 zeigt die Größe der Ionenstromschwankung. Auf der Abszisse ist die Ionenstromschwankung und auf der Ordinate die Natriumkonzentration aufgetragen. Gemäß Fig. 3 beträgt die Größe der Ionenstromschwankung bei der Konzentration von 100×10^-9 etwa das Sechsfache wie bei 1×10^-9, und die Linearität der Kennlinie der Ionenstromschwankung ist wesentlich besser als die der Ausgangsstrom-Kennlinie. Daher wird nach der Erfindung nur die Größe der aus dem Ionenstrom abgetrennten Schwankung ausgenutzt.
Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Natrium-Ionendetektors. Ein Transformator 1 enthält eine an eine Hochleistungs-Wechselspannungsquelle 3 angeschlossene Primärwicklung und eine an einen Glühfaden 4 angeschlossene Sekundärwicklung. Zwischen einen Kollektor 5 und den Glühfaden 4 ist mittels einer Gleichspannungsquelle 2 eine Potentialdifferenz geschaltet. Zwischen den Kollektor 5 und den negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 2 ist ein Belastungswiderstand 7 geschaltet. Das Ausgangsende des Belastungswiderstandes 7 (d. h. der Verbindungspunkt zwischen Belastungswiderstand 7 und Gleichspannungsquelle 2) ist über ein Hochpaßfilter 8 an eine Recheneinheit zur Ermittlung des quadratischen Mittels 9 angeschlossen, deren Ausgang wiederum an eine Ausgangseinheit 10 angeschlossen ist. Die Ausgangsspannung am Belastungswiderstand 7 ist an das Hochpaßfilter 8 angeschlossen, so daß dieses nur die Schwankungskomponenten aussiebt.
Die Recheneinheit 9 liefert eine Ausgangs-Gleichspannung, die der mittleren Amplitude der Schwankung innerhalb einer bestimmten Zeitperiode T entspricht. Die Recheneinheit 9 arbeitet nach folgender Gleichung: &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Darin sind:
Δ E _RMS das quadratische Mittel der Schwankungsamplitude,
Δ E die Schwankungsamplitude,
T das Integrationsintervall und
t die Zeit.
Die von der Recheneinheit 9 erzeugte Ausgangs-Gleichspannung wird in der Ausgangseinheit 10 mit vorbestimmten Werten verglichen und direkt angezeigt.
Fig. 5 zeigt die Eingangs- und Ausgangssignale an verschiedenen Punkten des Detektors der Fig. 4. Die Signale A, B und C sind das Eingangssignal zum Hochpaßfilter 8, das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 8 bzw. das Ausgangssignal der Recheneinheit 9.
Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Natrium-Ionisationsdetektors. Hierbei ist als Recheneinrichtung eine Spitzen- Halteschaltung 20 an den Ausgang des Hochpaßfilters 8 angeschlossen. Die Halte- oder Speicherschaltung 20 enthält einen Komparator 21, einen Zähler 22, dem das Ausgangssignal des Komparators 21 und ein Taktimpuls CL von einem nicht gezeigten Taktimpulsgenerator zugeführt wird, sowie einen Digital/ Analog-Wandler 23, der zwischen den negativen Eingang des Komparators 21 und den Ausgang des Zählers 22 geschaltet ist.
Im Betrieb wird zunächst die Schwankung vom Filter 8 abgetrennt und dem positiven Eingang des Komparators 21 zugeführt. Der Komparator 21 vergleicht das positive Eingangssignal mit dem negativen Eingangssignal und erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn das positive Eingangssignal größer als das andere ist. Wenn daher das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 8 das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 23 überschreitet, erzeugt der Komparator 21 ein Ausgangssignal, das den Zähler 22 einschaltet, so daß der Taktimpuls CL in den Zähler 22 gelangt. Solange das Ausgangssignal vom Komparator 21 anliegt, bleibt der Zähler 22 eingeschaltet und zählt die einlaufenden Taktimpulse CL. Der Zählerstand des Zählers 22 wird als digitales Ausgangssignal DO zur externen Verwendung bereitgestellt und dem D/A-Wandler 23 zugeführt, in dem es in ein Analogsignal umgewandelt wird. Das analoge Ausgangssignal AO wird zur externen Verwendung bereitgestellt und dem negativen Eingang des Komparators 21 zugeführt. Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Ausgangssignal des Filters 8 das analoge Ausgangssignal des D/A-Wandlers 23 übersteigt, zählt der Zähler 22 aufwärts, bis der Zählerstand gleich dem Maximalwert der Amplitude ist. Auf diese Weise kann der Maximalwert der Schwankungskomponente im Natrium-Ionisationsdetektor erfaßt werden.
Die Werte des digitalen und des analogen Ausgangssignals sind im wesentlichen gleich. Die Verwendung des einen oder anderen Signals ist davon abhängig, ob die zugehörige externe Verarbeitungsanordnung analog oder digital arbeitet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die untere Grenze der Erfassung des Natrium-Ionisationsdetektors durch das Maß bestimmt, in dem die Spannungsverschiebung der Schaltung vermieden werden kann. Das austretende Natrium kann somit unabhängig von den Auswirkungen der Dunkelströme erfaßt werden. Die Integrationszeitkonstante der Rechenstufe 9 muß jedoch verhältnismäßig hoch gewählt werden, weil die Frequenz der Ionenstromschwankungen gering ist. Dies führt zu der Schwierigkeit, daß die Ansprechzeit des Detektors lang ist.
Im folgenden wird daher eine Ausführungsform des Natrium- Ionisationsdetektors beschrieben, bei dem die Erfassungs- Ansprechzeit verkürzt ist. Bei dieser Ausführungsform werden ein Signal mit einer Schwankung des Natrium-Ionisationsdetektors und ein hochfrequentes Bezugssignal, das zu einem unterschiedlichen Band gegenüber dem des Detektor-Signals gehört, einander überlagert, und das sich ergebende Signal wird so verarbeitet, daß seine mittlere Frequenz erhalten wird. Das heißt, bei dieser Ausführungsform wird die mittlere Schwankungsamplitude des Ionenstroms in eine mittlere Frequenz umgewandelt, und die Stärke der Änderung der mittleren Frequenz wird zur Erfassung der Natriumlecks verwendet.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist ein Sinusgenerator 30 vorgesehen, dessen als Bezugssignal verwendetes Ausgangssignal dem Ionenstrom vom Kollektor 5 überlagert wird. Das aus der Überlagerung erhaltene Signal wird einer Rechenstufe 40 zur Ermittlung der mittleren Frequenz zugeführt. Die Rechenstufe 40 enthält eine Differenzierstufe 41, Rechenstufen 42 und 43 zur Ermittlung des quadratischen Mittels und eine Teilerstufe 44. Die Rechenstufe 40 erzeugt ein Gleichspannungssignal, das der mittleren Frequenz des aus der Überlagerung erhaltenen Signals entspricht.
Zur allgemeinen Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 sei angenommen, daß das Eingangssignal V(t) zur Rechenstufe 40 durch folgende Fourier-Reihe beschrieben werden kann: °=c:20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;sb18&udf54;°KV(t)°k¤=¤&udf58;S&udf56;°KA°k°T°Kj°k°t¤sin¤2¤&udf57;°Kp°k&udf56;¤°Kf°k°T°Kj°k°t¤´¤°Kt°k@,(3)&udf53;zl10&udf54;
Dann führt die Recheneinheit 40 folgende Rechenoperation durch: &udf53;np50&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz4&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Darin sind:
f _j die Frequenz der j-ten Komponente
A die Amplitude der Frequenz f _j
&wedgeq; mittlere Frequenz
In der Gleichung (4) wird der Wert des Zählers von der Rechenstufe 43 und der Wert des Nenners von der Differenzierstufe und der Rechenstufe 42 erhalten. Diese Werte werden der Teilerstufe 44 zugeführt, die ihrerseits eine Teilung durchführt und die Gleichung (4) löst.
In Gleichung (4) sind die mit RMS bezeichneten Terme zeitlich gemittelt. Die Werte werden durch die Integrationszeitkonstanten der Rechenstufen 42 und 43 bestimmt. Die Integrationszeitkonstante braucht jedoch im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht erhöht zu werden, weil das Eingangssignal zur Rechenstufe 40 hochfrequente Komponenten enthält.
Das Eingangssignal V(t) ist ein durch Überlagerung des Ausgangssignals des Natrium-Ionisationsdetektors am Ausgang des Sinusgenerators 30 erzeugtes Signal. Wenn die mittlere Frequenz der Schwankung des Detektor-Ausgangssignals gleich f&sub1; und die Schwankungsamplitude V&sub1; ist, so kann V&sub1; durch folgende Gleichung angenähert werden, wenn die Natriumkonzentration im Gas gleich C _Na ist: °=c:20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;sb18&udf54;°KV°kÉ¤&udf58;G&udf56;¤&udf57;°Ka°k&udf56;°KC°k°TNa°t@,(5)&udf53;zl10&udf54;
Darin ist α eine Konstante. Ist die Frequenz des vom Sinusgenerator 30 abgegebenen Signals gleich f&sub2; und seine Amplitude V&sub2;, so kann Gleichung (4) wie folgt umgeschrieben werden: &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Typische Signalverläufe für diesen Fall sind in Fig. 8a, 8b und 8c gezeigt, die das Ausgangssignal des Natrium-Ionisationsdetektors, das Bezugssignal bzw. aus der Überlagerung beider Signale entstandene Signal zeigen. Wenn die Natriumkonzentration C _Na im Gas verhältnismäßig hoch ist, nähert sich gemäß Gleichung (6) f&sub0; dem Wert f&sub1; an, während bei verhältnismäßig niedriger Konzentration C _Na sich f&sub0; dem Wert f&sub2; annähert.
Die Überlagerung des Bezugssignals auf das Detektorsignal bedeutet, wie oben beschrieben, die Gewährleistung eines schnellen Ansprechens des Detektors und die Aufrechterhaltung der Beziehung zwischen dem Detektorausgangssignal und der Natriumkonzentration. Diese Beziehung oder gegenseitige Abhängigkeit kann ohne das verwendete Bezugssignal nicht aufrechterhalten werden. Bei dieser Ausführungsform erfordert die Signalverarbeitung keinen Hochpaßfilter, so daß die Ausgangs-Verschiebungsspannung wesentlich vermindert werden kann. Hierdurch wird das Erfassungsvermögen verbessert.
Die Natur des sinusförmigen Bezugssignals, insbesondere die Beziehung der Genauigkeit der Erfassung zur Amplitude V&sub2; und Frequenz f&sub2; des Bezugssignals wird im folgenden beschrieben.
Gleichung (6) läßt sich folgendermaßen umschreiben: &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Darin ist:
k das Verhältnis der vom Natriumaerosol abgeleiteten Signalspannung V&sub1; zur Signalspannung V&sub2; des Bezugssignals. Weil V&sub1; gleich α C _Na ist, steigt k mit steigender Natriumkonzentration und fallender Bezugsspannungsamplitude V&sub1;. Das vom Natriumaerosol abgeleitete Signal hat einen Frequenzbereich von 0 bis 2 Hz. Hat f&sub1; einen Wert von 0,5 Hz, so wird f&sub0; für verschiedene Werte von f&sub2; mit k als Parameter berechnet (Fig. 9).
Fig. 9 zeigt, daß bei einer Bezugsfrequenz f&sub2; von 1 Hz die Frequenz f&sub0; mit der Änderung des Wertes von k so geringfügig schwankt, daß die Beziehung zwischen f&sub0; und der Natriumkonzentration nicht ausreicht. Beträgt f&sub2; 10 Hz oder mehr, so haben die Kurven von f&sub0; innerhalb eines Bereichs von k zwischen 1 und 10 im wesentlichen den gleichen Gradienten, und ihre Beziehungen oder Korrelationen zur Natriumkonzentration sind im wesentlichen gleich. Bei f&sub2; gleich 1 Hz oder mehr kann eine geringe Änderung von f&sub0; festgestellt werden, wenn k geringer als etwa 0,3 ist. k sollte daher mehr als 0,3 betragen. Dies zeigt, daß keine ausreichenden Änderungen des Wertes von f&sub0; auftreten, wenn nicht die Bezugsamplitude V&sub2; größer als wenigstens ein Drittel der Amplitude des vom Natrium-Aerosol erhaltenen Signals ist. Da V&sub1; durch einen Verstärker in geeigneter Weise verändert werden kann, braucht ein bestimmter Wert für V&sub2; nicht angegeben zu werden. Ein geeigneter Bereich der Bezugsfrequenz kann über 10 Hz liegen.
Fig. 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Natrium-Ionisationsdetektors, der eine Rechenstufe 9 zur Ermittlung des quadratischen Mittels, einen Sinusgenerator 30 und einen Frquenz/Spannungs-Wandler 36 anstelle der Rechenstufe 40 der Fig. 7 enthält. Bei der Ausführungsform der Fig. 10 stellt das Ausgangssignal im strengen Sinne keine mittlere Frequenz dar. Da aber die Abweichung von der Ausgangsspannung gemäß der Bezugsfrequenz entsprechend der im Gas enthaltenen Natriummenge abweicht, wirkt die Ausführungsform der Fig. 10 ebenso wie die der Fig. 7.
Es sei darauf hingewiesen, daß außer der Ermittlung des quadratischen Mittels verschiedene Arten der Absonderung der Schwankungskomponenten angewandt werden können. Beispielsweise kann ein Tastverfahren brauchbar sein. Hierbei sollte die Tastperiode kürzer als die Periode der Schwankungskomponenten sein.

Claims

1. Natrium-Ionisationsdetektor mit einer thermischen Ionisationseinrichtung zur thermischen Ionisation von Natrium und mit einem Detektor (8, 9, 10) zur Erfassung des Ionenstroms, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (8, 9, 10) ein an den Ausgang der thermischen Ionisationseinrichtung angeschlossenes Hochpaßfilter (8) zur Erfassung der Änderungen des Ionenstroms und eine an das Hochpaßfilter (8) angeschlossene Recheneinrichtung (9) zur Berechnung des quadratischen Mittelwertes der Änderungen enthält.

2. Natrium-Ionisationsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (9) den quadratischen Mittelwert der Ionenstromänderungen nach folgender Gleichung berechnet: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;worin sind:
Δ E _RMS das quadratische Mittel der Amplitude der Ionenstromänderungen,
Δ E die Amplitude der Ionenstromänderungen,
T das Integrationsintervall und
t die Zeit.

3. Natrium-Ionisationsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (20) einen Komparator (21), einen dem Komparator nachgeschalteten, taktgesteuerten Zähler (22) und einen dem Zähler nachgeschalteten Digital/Analog-Wandler (23) enthält, wobei der Ausgang des Hochpaßfilters (8) und der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers (23) an die beiden Eingänge des Komparators (21) angeschlossen sind.

4. Natrium-Ionisationsdetektor mit einer thermischen Ionisationseinrichtung zur thermischen Ionisation von Natrium und mit einem Detektor (8, 9, 10) zur Erfassung des Ionenstroms, gekennzeichnet durch einen Sinusgenerator (30) zur Erzeugung eines Bezugssignals, dessen Frequenz größer ist als die der Ionenstromänderungen, durch eine Einrichtung zur Überlagerung des Bezugssignals und des Ionenstroms, und durch eine Einrichtung (40) zur Erzeugung eines mittleren Frequenzsignals aus den überlagerten Signalen.

5. Natrium-Ionisationsdetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (40) zur Erzeugung eines mittleren Frequenzsignals eine Reihenschaltung aus einer an die Überlagerungseinrichtung angeschlossenen Differenzierstufe (41) und einer ersten Recheneinrichtung (42) zur Ermittlung des quadratischen Mittels, und eine zweite an die Überlagerungseinrichtung angeschlossene Recheneinrichtung (43) zur Ermittlung des quadratischen Mittels enthält, und daß die beiden Recheneinrichtungen (42, 43) an eine Teilerstufe (44) angeschlossen sind, die das Ausgangssignal der zweiten (43) durch das der ersten Recheneinrichtung (42) teilt.

6. Natrium-Ionisationsdetektor mit einer thermischen Ionisationseinrichtung zur thermischen Ionisation von Natrium und mit einem Detektor (8, 9, 10) zur Erfassung des Ionenstroms, gekennzeichnet durch einen Sinusgenerator (30) zur Erzeugung eines Bezugssignals, dessen Frequenz größer ist, als die der Ionenstromänderungen, durch eine Einrichtung zur Überlagerung des Bezugssignals und des Ausgangssignals einer Recheneinrichtung (9) zur Ermittlung des quadratischen Mittels des Ausgangssignals der Ionisationseinrichtung (4, 5) und durch einen an den Ausgang der Überlagerungseinrichtung angeschlossenen Frequenz/Spannungs-Wandler (36).