DE745332C

DE745332C - Einrichtung zur Messung von Roentgen- oder Radiumstrahlen mittels zweier Ionisationskammern

Info

Publication number: DE745332C
Application number: DEK162194D
Authority: DE
Inventors: Dr Marius Kratzenstein
Original assignee: MARIUS KRATZENSTEIN DR
Current assignee: MARIUS KRATZENSTEIN DR
Priority date: 1941-09-16
Filing date: 1941-09-16
Publication date: 1944-03-31

Description

Dr. Marius Kratzenstein in Berlin-Lichterfelde Es gibt verschiedene Verfahren zur Messung der Intensität von Röntgen- und Radiumstrahlen. Das physikalisch genaueste Verfahren ist die Messung der durch Absorption von Röntgenstrahlen entstehenden Wärme. Dieses Verfahren scheidet für die Praxis aus, da die erzeugte Wärmemenge außerordentlich gering ist Das Verfahren, das die größte Verbreitting gefunden hat, ist die Messung von Röntgenstrahlen mittels einer Ionisationskammer.
Die Messung der Strahlenintensität geht beispielsweise wie folgt vor sich : Die beiden Belegungen der Ionisationskammer werden auf eine bestimmte Spannung gebracht, sodann wird die Ionisationskammer der Bestrahlung während einer meßbaren Zeit ausgesetzt. Aus drem Spannungsverlust, der durch Elektrizitßtsleitun des bestrahlten Gases der Ionisationskammer entstanden ist, läßt sich dann ermitteln, welche Intensität die auf die Kammer fallende Strahlung gehabt hat. Voraussetzung bei dieser Messung ist die zeitliche Konstanz der Röntgenstrahlung. in einer anderen Anordnung wird die Ionisationskammer in Verbindung mit einem Elektrometer zur direkten Anzeige der Strahlungsintensität verwandt. In diesem Falle wird die Iolnisationskammer über einen konstanten Widerstand mit sehr geringem Strom aufgeladen. Je nachdem die Ionisationskammer durch Bestrahlung mit Röntgenstrahlen geringe oder große Leitfähigkeit besitzt, wird sich die Spannung an der lonisationskammer einstellen. Diese Spannung wird mittels Elektrometers gemessen. DNerartige Ionisationskammern sind relativ unempfindlich. Um eine Empfindlicbkeitsstelgerung zu erzielen, wie sie für viele Bedürfnisse der Praxis notwendig ist, muß die Ionisationskammer sehr groß gewählt werden.
Außer der Messung mittels Ionisationskammer ist in der neueren Zeit ein Verfahren bekanntgeworden, die Messung von Röntg-enstrahlen mit Zähirohren vorzunehmen.
Die praktische Durchführung dieser Aufgabe ließ ein Gerät entstehen, weiches im Prinzip einem Röhrenvoltmeter entspricht. Die Zählrohrstöße laden hierbei einen Kondensator auf, der im Gitterkreis des Meßrohres liegt.
Das Zählrohr zeigt gegenüber der Ionisationskammer eine bedeutend höhere Empfindlich-Lein. Die Zählrohre haben jedoch den Nachteil, daß sie stark wellenlängenabhängig sind, für die Messung von Strahlen unbekannter Härte also nicht herangezogen werden kön neun.
Die vorliegende Erfindung soll die Nachteile der bisher beschriebenen Meßverfaliren beseitigen und die Vorteile derselben miteinander verknüpfen.
Die Erfindung besteht darin, daß nicht der Ionisationsstrom direkt, sondern der von ihm erzeugte Spannungsabfall an einem Widerstand mit nichtlinearer Kenninie gemessen wird, wobei als Widerstand mit nichtlinearer Isennlinie eine Ionisationskammer dient, die mit einem Radiumstandard bestrahlt werden kann.
Die Fig. 1 gibt ein Ausführungsbeispiel.
Die Iomisationskammer 1 wird der zu messenden Strahlung ausgesetzt. Der durch die Jonisationskammer 1 fließende Strom wird über die Ionisationskammer 2, in folgenden mit Vergleichskammer bezeichnet, geleitet.
Die Vergleichskammer wird mit einem radioaktiven Präparat bestrahlt. Das Präparat kann im IIBlern oder auch außerhalb der Kammer angebracht sein. Der an der Vergleichskammer 2 entstandene Spannungsabfall wird in an sich bekannter Weise zwischen Gitter und Kathode einer Elektronenröhre 3 gelegt und mittels des Meßinstrumentes 4 gemessen. In dieser Anordnung wird die Spannung, die an die beiden in Serile geschalteten Ionisationskanimem gelegt wird, sich in bestimmter Weise auf die beiden Ionisationskammern verteilen. Durch Veränderung der Spannung 5 legt man den Arbeitspunkt der Vergleichskammer fest. Eine besonders hohe Empfindlichkeit der Anordnung wird erzielt, wenn die Spannung so hoch gewählt wird, daß der Arbeitspunkt der Vergleichskammer in ihrem Sßättigungsbereich liegt.
Je nach Wahl der Spannung wird sich die Empfindlichkeit der Anordnung einstellen.
Fig. 2 zeigt die Stromspannungskennlinie einer Ionisationskammer. Im sog. linearen Teil o bis 6 der Kennlinie wird die Empfindlichkeit unabhängig von der angelegten Spannung sein. Im Bereich 6 bis 7 wird die Empfindlichkeit mit steigender Spannung zunehmen und im Sättigungsbercich 7 bis 8 einem maximalen Endwert zustreben.
Diese Steigerung der Empfindlichkeit der Einrichtung wird dadurch erzielt, daß zwischen Gitter und Kathode der Röhre 3 nicht die volle Spannung gelegt wird, sondern daß diese Spannung zum Teil durch eine konstante Gegenspannung kompensiert wird. Die Fig. 3 zeigt, wie dies beispielsweise mit Hilfe eines Spannungsteilers 9 gemacht werden kann.
Eine Regulierung der Empfindlichkeit der Einrichtung ist auch möglich durch parallel zu den Ionisationskammern geschaltete Kondensatoren und Widerstände oder dadurch, daß als Eingangsrohr eine Penthode verwandt wird und durch Wahl der Schirmgitterspannung die Kennlinie der Röhre und damit die Empfindlichkeit der Meßanordnung verändert wird.
Besonderen Vorteil bietet dei Einrichtung, wenn es sich darum handelt, zwei Strahlungen zu vergleichen. Es ist dies ein Problem, welches besonders in der Werkstoffprüfung steigende Bedeutung erhält. In diesem Falle wird die Vergleichskammer 2 nicht von den konstanten Strahlen eines radioaktive Präparats getroffen, sondern von Röntgenstrahlung, die mit der Röntgenstrahlung, dQ die Ionisationskammer I trifft, bezüglich ihrer Intensität verglichen werden soll.
PATENTANSPR CCEIE : 1. Einrichtung zur Messung von Röntgen- oder Radiumstrahlen mittels zweier Ionisationskammern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern in Serie an eine konstante Gleichspannung gelegt sind und die eine Kammer (Vergleichskammer), deren Spannung entweder direkt oder über eine sog. Eiektrometerröhre mittels eines Röhrenvoltmeters gemessen wird, im nichtlinearen Teil ihrer Kennlinie arbeitet.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie der Vergleichskammer durch Bestrahlung mit einem Radiumstandard festgelegt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnct, daß die an die Ionisationskammern gelegte Spannung so hoch gewählt wird, daß auch die Vergleichskammer im Bereich der Sättigung arbeitet.

4. Einrichtung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch ge3çennzeichnet, daß die an die lonisationskammern gelegte Spannung veränderbar ist in der Weise, daß man entweder noch im ansteigenden Ast der Kennlinie der Vergleichskammer arbeitet oder bereits im Sättigungsbereich, so daß man die Empfindlichkeit der Anordnung in weiten Grenzen regulieren kann.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichskammer nicht direkt zwischen Gitter und Kathode der ersten Röhre liegt, sondern daß die Kathode über einen Spannungsteiler ungefähr auf das Potential des Verbindungspunktes der beiden Ionisationskammern gebracht wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch parallel zu den Ionsiationskammern geschaltete Kondensatoren und Widerstände, durch die die Empfindlichkeit reguliert werden kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gelmennzeichnet, daß für das Röhrenvoltmeter eine Pentliode verwendet wird und die Empfindlichkeitseinstellung der Anord nung durch Wahl der Schirmgitterspallnung vorgenommen wird.

8. Verfahren zur Nutzbarmachung einer Einrichtung nach den Ansprüchen I oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ionisationskammern mit zwei zu vergleichenden Röntgenstrahlungen bestrahlt werden.