DE714601C - Integraldosismesser - Google Patents

Description

• Integraldosismesser Integraldosismesser, die im Prinzip nach der in Fig. I der Zeichnung wiedergegebenen Schaltung arbeiten, sind bekannt. Es wird bei ihnen der unter der Wirkung einer Bestrahlung eintretende Ladungsverlust einer durch die Spannungsqttelle 1 auf eine am Elektrometer 2 ablesbare Spannung aufgeladenen Kondensatorkammer 3 gemessen.
• Dabei muß natürlich der zur Ladung der Kammer geschlossene Schalter 4 zur Messung des Ladungsverlustes geöffnet werden. Da nun die Kondensatorkammer, sollen Fehlmeszungen sicher vermieden werden, nur bis zur Sättigungsspannung entladen werden darf, ist zur Messung nur ein Teil des Spanniingsmeßhereidies des Elektrometers bzw. ein Teil der Elektrometerskala ausnutzbar, und zwar der Teil, der zwischen Sättigungsspannung und Ladespannung liegt.
• Durch die Erfindung ist nun die Möglichkeit geschaffen worden, ein Elektrometer zu verwenden, dessen ganzer Spannungsmeßbereich für die eigentliche Messung ausnutzbar ist, das also so empfindlich ist, daß es bei einer der Differenz zwischen Lade- und Sättigun;gsspannung entsprechenden Spannung Vollausschlag ergibt, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß ein Elektrometer einpolig an einer konstanten Vorspannung liegt, derart, daß das Elektrometer beim Anschalten der Kondensatorkammer eine Spannung anzeigt, die der Differenz zwischen der jeweiligen Spannung der Kondensatorkammer und der konstanten Vorspannung gleich ist. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß dadurch eine Erhöhung der Meßgenauigkeit eintritt; jedoch ergibt die Maßnahme nach der Erfindung noch einen weiteren Vorteil. Ist nämlich die Kondensatorkammer einer größeren Dosis ausgesetzt gewesen, als dem Meßbereich entspricht, ihre Spannung also unter die Sättigungsspannung gesunken, so schlägt der Zeiger des Elektrometers über den Endpunkt der Skala hinaus und zeigt damit dem Beobachter an, daß ein falscher Meßbereich gewählt worden war und die Messung zu wiederholen ist.
• Fehlablesungen in Bereichen, in denen die Sättigungsspannung unterschritten ist, sinrl also hier völlig ausgeschlossen. Voraussetzung ist in diesem Falle, daß die konstante Vorspannung gleich oder höher als die Sättigungsspannung ist. Die Erfindung ist zum besseren Verständnis im folgenden näher erläutert und das Prinzipschaltbild des neuen Integraldosismessers in Fig. 2 der Zeichnung wiedergegeben.
• An den Klemmen 5 und 6 liegt die konstante Ladespannung ci von beispielsweise 70 V, die etwa einem stabilisierten Netzanschlußgerät oder einer sonstigen Spannungsquelle hinreichender Konstanz entnommen ist.
• An dieser Spannung liegt die Reihenschaltung der Widerstände 7 und 8, deren Verhältnis zueinander so bemessen ist, daß die am Widerstand 8 abfallende Spannung g gleich oder größer als die Sättigungsspannung der Kondensatorkammer ist. Ist beispielsweise e3 = 46 V, so beträgt die Spannung e2 am Widerstand 7 bei den angenommenen Werten von 70 bzw. 46V hier 24 V. e4 ist die Spannung, die die Kondensatorkammer 9, die als Kapazität gezeichnet ist, jeweils aufweist.
• Das dargestellte Elektrometer ist vom Typ der Ouadranten- bzw. Duantenelektrometer.
• Die Nadel 10 liegt an Erde; das eine Quadrantenpaar ii ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 7 und 8 verbunden, liegt also an einer konstanten Vorspannung e3, wogegen das andere Quadrantenpaar 12 mit dem einen Pol der Kondensatorkammer verbunden ist, also auf veränderlichem Potential liegt. Die Spannungsdifferenz zwischen den Ouadrantenpaaren 1 1 und 12 ist mit c bezeichnet. Schließlich ist ein Schalter I3 vorgesehen, der zwei feste Kontaktstücke 14 und 15 und einen beweglichen doppelschenkligen Kontaktarm aufweist, dessen Schenkel mit 16 und 17 bezeichnet sind. Die Schenkel sind elektrisch mit einander und über einen Dämpfungswiderstand 18, der zur Unterdrückung von Schwingungsvorgängen, die bei statischen Meßsystemen zu Nullpunktsabweichungen führen können, dient, mit der Klemme 5 verbunden.
• Das Kontaktstück 14 steht mit dem Quadrantenpaar 1 1, das Kontaktstück 1 5 mit dem Quadratenpaar 12 in leitender Verbindung.
• Der Schalter I3 ist zweckmäßig kapazitätsarm aufzubauen, was etwa dadurch geschehen kann, daß man den Kontaktarm aus federndem Draht haarnadelförmig biegt und die festen Konstruktstücke als Stifte von geringem Durchmesser ausbildet und ihnen einen vergleichsweise großen gegenseitigen Abstand gibt. Der Schalter I3 hat drei ausgezeichnete Stellungen, die mit Vorteil durch Verwendung einer Raste markiert werden. Diese Stellungen sind Aufladen (Fig. 5), Messen (Fig. 4) und Kurzschluß (Fig. 3).
• Die Messung einer Integraldosis spielt sich nun wie folgt ab: Der Schalter I3 steht auf der Stellung Kurzschluß (Fig. 3) oder wird in diese gebracht. Die Quadrantenpaare 11 und 12 sind dann kurzgeschlossen, und die Spannungsdiffegrenze zwischen ihnen ist Null. Dic Nadel 1 ( steht dann also in ihrer mechanischen Nulllage, die mit dem Endpunkt der Skala übereinstimmen soll und bei Abweichungen in hekannter Weise zu korrigieren ist.
• Nunmehr wird der Schalter I3 in die Stellung Aufladen (Fig. 5) gebracht. Die Kondensatorkammer, die bereits auf das Gerät gesteckt war oder auch jetzt noch aufgesteckt werden kann, erhält jetzt die volle Ladespannung, wohingegen das Elektrometer zum Widerstand 7 parallel liegt. Es ist also bei Aufladen: e4 = e1 e = e2.
• Der Elektrometerzeiger stellt sich dabei, wenn die Ladespannung e1 ihrem Sollwert entspricht, auf den Skalenanfangspunkt. Anderenfalls ist mit Hilfe geeigneter, hier nicht dargestellter WIittel die Spannung auf ihren Sollwert zu regulieren, wobei das Elektrometer als Anzeigegerät dient.
• Nunmehr wird der Schalter in die Stellung Messen (Fig. 4) gebracht und anschließend die Kondensatorkammer von dem Gerät getrennt, um sie bequem der Strahlung aussetzen zu können. Nach der Bestrahlung wird sie wieder auf das Gerät gesteckt, um so den durch die Bestrahlung verursachten Ladungsverlust der Kammer und damit die Integraldosis zu messen. Ist z. B. die Kammer während der Bestrahlung so weit entladen, dal', ihre Spannung nur noch 58V beträgt, so ergibt sich mit den oben beispielsweise angeführten Daten folgende Spannungsbilanz: Messen: e4 = 58 V e3=46V e = e4 - e8 = 12 V.
• Da das Elektrometer bei 24V, d. h. allgemein bei einer der Spannung e, entsprechenden Spannung, Vollausschlag ergibt, erhält man hier bereits eine Ausschlagsänderung von 5o0/o, obgleich der Spannungsverlust am Kondensator (70 V - 58 V = 12 V) nur rund 17% der Ladespannung beträgt. Dies bedeutet eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber den bekannten Dosismessern. bei denen nur ein Teil der Elektrometerskala für die eigentliche Messung ausgenutzt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht, wie erwähnt, darin, daß Fehlmessungen infolge Ablesens in einem Bereich, wo die Kammerspannung durch zu große Dosen unter die Sättigungsspannung gesunken ist, nicht möglich sind, da in diesem Falle der Elektrometerzeiger über den Skalenendpunkt hinaus ausschlägt.
• Der neue Integraldosismesser ist zur Messung an allen Strahlen geeignet, die eine Entladung durch Ionisation eines Gases bewirken, so Radium-, Röntgen- oder Ultraviolettstrahlen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Integraldosismesser, bei dem der unter der Wirkung einer Bestrahlung eintretende, anschließend mittels eines Elektrometers zu messende Ladungsverlust einer vorzugsweise frei beweglichen, der Bestrahlung ausgesetzten geladenen Kondensatorkammer als Maß für die Integraldosis dient, gekennzeichnet durch ein Elektrometer, das bei einer Spannung, die etwa der Differenz zwischen Lade- und Sättigungsspanung der EÇondensatorkammer entspricht, Vollausschlag gibt, und das einpolig an einer konstanten Vorspannung liegt, derart, daß das Elektrometer beim Anschalten der Kondensatorkammer eine Spannung anzeigt, die der Differenz zwischen der jeweiligen Spannung der Kondensatorkammer und der konstanten Vorspannung gleich ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Vorspannung höher als die Sättigungsspannung der Kondensatorkammer ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I oder z, gekennzeichnet durch eine an der Ladespannung der Kondensatorkammer liegende Reihenschaltung zweier Widerstände, von denen der eine dem Elektrometer bei der Aufladung parallel liegt.
4. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch einen die Ladespannung einpolig schaltenden Schalter mit den ausgezeichneten Stellungen Laden, Messen und Kurzschluß, der in der Stellung Laden die Ladespannung mit dem einen Pol des Elektrometers und dem einen Pol der Kondensatorkammer verbindet, beim Schalten auf die Stellung Messen die Ladespannung von dem Verbindungspunkt zwischen Elektrometer und Kondensatorkammer abtrennt, und der bei der Stellung Kurzschluß das Elektrometer kurzschließt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter kapazitätsarm ist.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktarm des Schalters doppelschenklig, etwa in der Form einer Haarnadel, ausgebildet ist, und daß zwei feste Kontaktstücke vorgesehen sind, zwischen denen sich der eine Schenkel befindet, wobei in der Stellung Aufladen ein Schenkel gegen ein Kontaktstück und in der Stellung Kurzschluß beide Schenkel des Kontaktarms gegen beide Kontaktstücke sich legen, während in der Stellung Messen der Kontaktarm mit Hilfe einer Rast eine Zwischenstellung einnimmt, in der keiner der Schenkel an einem Kontaktstück anliegt.
7. 7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 6, gekennzeichnet durch einen dem Schalter vorgeschalteten Dämpfungswiderstand.