DE1083940B

DE1083940B - Vorrichtung zum Messen der Radioaktivitaet von Aerosolen

Info

Publication number: DE1083940B
Application number: DEN15380A
Authority: DE
Inventors: Jacob Hendrik Spaa; Edward Fokko De Haan
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-07-26
Filing date: 1958-07-22
Publication date: 1960-06-23

Description

Vorrichtung zum Messen der Radioaktivität von Aerosolen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Strahlung in der Luft vorhandener Staubteilchen.
Um zu ermitteln, inwiefern Luft radioaktiv verseucht ist, ist es bekannt, eine bestimmte Luftmenge durch einen Filter zu saugen und dann die Aktivität des abfiltrierten Staubes z. B. mit einem Geiger-Müller-Zähler oder einem Szintillationszähler zu messen.
Es ist ferner bekannt, den in einer bestimmten Luftmenge befindlichen Staub auf elektrostatischem Wege niederzuschlagen, beispielsweise auf einem Band, das an einem Geigerzähler vorbeibewegt wird.
Hierbei ist es möglich, a-, B- und 1o-Strahlung zu messen. Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie eine verhältnismäßig komplizierte Apparatur zum Niederschlagen des Staubes erfordern.
Die Erfindung gibt eine Vorrichtung an, die in dieser Hinsicht einfacher ist und bei der die geometrischen Verhältnisse optimal zum Nachweisen der radioaktiven Strahlung sind.
Es sind bereits Zähler bekannt, bei denen die Anode nicht, wie beim Geiger-Müller-Zähler üblich, als Draht, sondern als Zylinder mit verhältnismäßig großem Durchmesser ausgebildet ist. Bei bestimmten Zählern dieser Art besteht die Wand der Kammer, in der sich die Anode und die Kathode befinden, aus Glas mit möglichst geringer Dicke. Die erwähnten Elektroden liegen konzentrisch zueinander an der Glaswand des gegen die Umgebung abgeschlossenen Raumes an. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Prüfen von Flüssigkeiten auf ihre Radioaktivität. In den zylindrischen Raum innerhalb der Anode wird eine bestimmte Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit eingegossen. Vorzugsweise wird die Wand des inneren Raumes aus Glas hergestellt, das mit Hilfe von Zinndioxyd in an sich bekannter Weise leitend gemacht ist. Auch kann eine dünne Metallwand Anwendung finden. Diese Vorrichtungen eignen sich insbesondere zum Messen der , und a-Strahlung.
Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß eine derartige Vorrichtung sich auf einfache Weise der Untersuchung von Aerosolen anpassen läßt.
Bei einer Vorrichtung zum Messen der Radioaktivität von Aerosolen mit einem Geiger-Müller Zählrohr und Mitteln zum elektrostatischen Niederschlagen des Staubes aus dem zu untersuchenden Gas, insbesondere von Luft, weist erfindungsgemäß das Zählrohr in an sich bekannter Weise eine hohle Anode mit einem durchgehenden zum Hindurchführen des Gases geeigneten Kanal auf und ist zum elektrostatischen Niederschlagen des Staubes in diesem Kanal in seiner Längsrichtung ein leitender Draht ausgespannt, der gegenüber der hohlen Anode an hoher Spannung liegt.
Ebenso wie beim vorstehend beschriebenen bekannten Zähler kann die zylindrische Kathode die Anode konzentrisch umgeben und können beide Elektroden in einem Glasgefäß angeordnet sein, das mit einem als Ionisationsmittel geeigneten Gas unter einem bestimmten Druck gefüllt ist. Die Anode kann aber auch aus einem elektrisch leitend gemachten Teil des Kanals bestehen. Zwischen Anode und Kathode ist auf bekannte Weise eine Vorrichtung zum Zählen der Impulse angeschlossen, die in diesem Falle im wesentlichen der vom Staub emittierten B- und y-Strahlung entsprechen.
Der Staub schlägt sich insbesondere auf dem leitenden Teil der Wand des Kanals nieder. Dadurch, daß der Entladungsraum des Zählrohrs den Staub völlig umgibt, ist der Zählwirkungsgrad besonders hoch.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner die a-Strahlung dadurch bestimmt werden, daß zwischen den Draht und die ihn umgebende Elektrode ein zweiter Zählkreis geschaltet wird, mittels dessen proportional gezählt wird. Hierbei kann gegebenenfalls die Rauhigkeit der bestaubten Oberfläche abgeschirmt werden mittels eines konzentrisch zum Draht. nahe der umgebenden Elektrode angebrachten Gitters, beispielsweise in Form eines gewendelten Drahtes, das auf dem Potential des leitend gemachten Teils des Kanals liegt.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Gemäß Fig. t bezeichnet 1 ein zylindrisches Glasgefäß, das mit einem gleichfalls zylindrischen Teil 1', der einen größeren Durchmesser aufweist, eine Einheit bildet. Zwischen den Teilen 1 und 1'ergibt sich ein geschlossener Raum 2, in dem sich das Zählgas befindet. Innerhalb dieses Raumes sind die als offene Zylinder ausgebildeten, zueinander konzentrischen Elektroden 3 und 4 angeordnet, deren erste als Kathode und deren zweite als Anode dient. Diese Elektroden, insbesondere die Elektrode 4 können als Teil der abschließenden Wand ausgebildet werden, die zu diesem Zweck auf bekannte Weise, beispielsweise mit Hilfe von Zinnoxid, leitend gemacht werden kann.
Der zylindrische Kanal ist an den Enden durch Stöpsel 7 und 8 abgeschlossen, in denen Öffnungen 9 und 10 angebracht sind, die zur Zuleitung bzw. Ableitung der zu untersuchenden Luft dienen. Die Stöpsel 7 und 8 dienen auch als Halteglieder für einen konzentrisch ausgespannten leitenden geraden oder gewendelten Draht 6, an dem im Betrieb eine hohe Spannung von beispielsweise einigen tausend Volt gegen eine Elektrode 5 gelegt wird. Diese Elektrode liegt an der Innenoberfläche des mittleren Kanals an und kann gegebenenfalls mit der Elektrode 4 eine Einheit bilden.
Die Elektroden 5 und 6 arbeiten zusammen, um den Staub aus der durch den Kanal hindurchgeführten Luft auf dessen Innenseite niederzuschlagen. Die Luft kann eine bestimmte Zeit lang hindurchgeführt werden, wonach mit Hilfe einer Zählvorrichtung 11 auf bekannte Weise die Radioaktivität des niedergeschlagenen Staubes gemessen wird.
Es ist auch möglich, die Impulszahl in der Sekunde beim Durchführen der Luft aufzuzeichnen, in welchem Falle die Gestalt der erhaltenen Kurve Anzeigen hinsichtlich der zeitlichen oder räumlichen Änderung der Strahlung liefert.
Die a-Strahlung wird mit Hilfe der zwischen den Draht und die Elektrode 5 geschalteten Zählvorrichtung 12 gemessen, mit deren Hilfe auch eine geeignete Potentialdifferenz zwischen diesen beiden Elektroden erzeugt wird. Hierbei kann in der in Fig. 2 dargestellten Weise ein gitterförmiges Gebilde 13 vorgesehen werden, das die auf der Kanalwandung niedergeschlagene Staubschicht gegen den Draht abschirmt und ein konstantes Potential aufweist, das dem Potential der Elektrode 5 entspricht. Die letztere besteht hierbei vorzugsweise aus der leitend gemachten Wand des Kanals.
Der niedergeschlagene Staub setzt sich vorzugsweise bereits am Anfang des Kanals auf der Wand ab. Um eine gleichmäßigere Verteilung über die Länge des Kanals zu erzielen, kann dafür gesorgt werden, daß sich über der Wand in der Längsrichtung ein Spannungsabfall ergibt. Dies ist dadurch erzielbar, daß auf der Kanalwandung am Anfang und am Ende Elektroden mit verschiedenen Spannungen an- gebracht werden. Es durchfließt dabei ein Strom die leitend gemachte Glaswand.
Der Luftstrom durch den Kanal kann verschiedenartig zustande gebracht werden, insbesondere mit Hilfe eines geeigneten Gebläses. Unter Umständen genügt es; die Vorrichtung senkrecht anzuordnen und das untere Ende zu erhitzen, um einen hinreichend starken Luftstrom zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Messen der Radioaktivität von Aerosolen mit einem Geiger-Müller-Zählrohr und Mitteln zum elektrostatischen Niederschlagen des Staubes aus dem zu untersuchenden Gas, insbesondere aus Luft, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählrohr in an sich bekannter Weise eine hohle Anode mit einem durchgehenden zum Hindurchführen des Gases geeigneten Kanal aufweist und zum elektrostatischen Niederschlagen des Staubes in diesem Kanal in seiner Längsrichtung ein leitender Draht ausgespannt ist, der gegenüber der hohlen Anode an hoher Spannung liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ebenfalls an sich bekannter Weise an der Außenseite des durchgehenden Kanals ein gegen die Außenluft abgeschlossener Raum gebildet ist, in dem die Elektroden des Zählrohrs angebracht sind, an die eine Zählvorrichtung angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Zählrohrs, daß der Staub unmittelbar auf der Anode niedergeschlagen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zählvorrichtung vorgesehen ist, die zwischen den Draht und die ihn umgebende Elektrode geschaltet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus einem elektrisch leitend gemachten Teil des Kanals besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem leitend gemachten Teil des Kanals und dem Draht ein Gitter angebracht ist, das auf dem Potential des leitend gemachten Teils des Kanals liegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer gleichmäßigeren Verteilung des Staubniederschlags im Kanal Mittel vorgesehen sind, durch die an der Wand des Kanals in dessen Längsrichtung ein Potentialunterschied erzeugbar ist. ~~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 340 967; Zeitschrift für angew. Physik, Bd. 5, 1953, Nr. 7, S. 241 ; Nucleonics, Bd. 13, 1955, Nr. 9, S. 77.