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Gerät zum Registrieren von Betastrahlung niedriger Intensität Die
Erfindung betrifft ein Gerät zum Registrieren von Betastrahlung niedriger Intensität,
bestehend aus zwei oder mehreren Zählkammern, von denen eine für die Betastrahlung
und kosmische Strahlung und eine oder mehrere nur für die kosmische Strahlung empfindlich
sind, wobei die Kammern zur Ausscheidung des Einflusses der kosmischen Strahlung
auf die Registrierung in einer Antikoinzidenzschaltung liegen.
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Beim Messen von niedriger Betaaktivität, wie sie beispielsweise in
Verbindung mit natürlichen Objek-
ten oder mit geringfügig radioaktiv verseuchten
Ob-
jekten auftritt, ist eine der auftretenden Schwierigkeiten die, daß der
Hintergrund, d. h. der Teil der Strahlung, der aus anderen Quellen herrührt
als aus dem zu messenden Objekt, von der gleichen Größenordnung sein kann wie die
Strahlung des Objekts. Dies macht es schwierig, die Strahlung von dem zu messenden
Objekt mit vernünftiger Genauigkeit zu bestimmen.
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Der Hintergrund besteht im wesentlichen aus Elektronen und aus von
der kosmischen Strahlung herrührender Gammastrahlung, aus vom Erdboden kommender
Gammastrahlung, aus vom Gerät selbst und seiner nächsten Umgebung stammender Beta-
und Gammastrahlung und auch aus Mesonen aus der kosmischen Strahlung. Die beiden
ersterwähnten Strahlungen können durch Abschirmung des Meßgerätes, beispielsweise
mit Hilfe einer ausreichend dicken Schicht aus Blei oder Eisen, eliminiert werden.
Wenn das Gerät mit der nötigen Sorgfalt bedient wird und wenn die Werkstoffe des
Gerätes so ausgewählt sind, daß sie eine geringe Aktivität haben, sind die Beta-und
Gammastrahlung aus dem Gerät und seiner nächsten Umgebung vernachlässigbar klein.
Die Mesonen aus der kosmischen Strahlung, die nur in sehr kleinem Umfang durch die
Abschirmung abgefangen werden, verursachen aber eine Hintergrundzählung, deren Wert
gleich der die zu messende Aktivität aufzeigenden Zählung sein kann. Wenn geringe
Aktivitäten zu messen sind, verursacht diese Tatsache eine beträchtliche Verringerung
der Meßgenauigkeit.
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Die Messung von geringer Betaaktivität wird deshalb üblicherweise
in Antikoinzidenzsystemen durchgeführt, bei denen die eigentliche Zählkammer,
d. h. die der Strahlung des zu messenden Objektes ausgesetzte Zählkammer,
von einer Anzahl anderer Kammein, Antikoinzidenzkammern, umgeben ist, die nicht
dieser Strahlung ausgesetzt sind, die aber auf durchgehende Mesonen ansprechen.
In der Zählkammer werden sowohl durch den Einfall von Teilchen aus dem zu messenden
Objekt als auch durch den Durchgang von Mesonen aus der kosmischen Strahlung Impulse
hervorgerufen. Die Mesonen gehen jedoch im Gegensatz zu den ersterwähnten Teilchen
außer durch diese Zählkammer auch noch durch eine oder mehrere Antikoinzidenzkammem
und rufen in diesen Kammem Impulse hervor. Bei Verwendung einer Antikoinzidenzschaltung
in einem Aufzeichnungsgerät wird erreicht, daß diese von den Mesonen herrührenden
Impulse in dem Aufzeichnungsgerät nicht als Zählung registriert werden. Mit andem
Worten wird also erreicht, daß der Hintergrund im Idealfall vollständig beseitigt
wird, so daß ausschließlich durch Teilchen der zu messenden Strahlung hervorgerufene
Impulse aufgezeichnet werden.
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Bei den bisher bekannten Geräten mit Antikoinzidenzanordnungen dieser
Art werden Kammern in Zylinderform verwendet, und es werden eine oder mehrere zentrale
Zählkammem von einer verhältnismäßig großen Anzahl von in Kreis- oder Halbkreisanordnung
um die zentrale Kammer angebrachten zylindrischen Antikoinzidenzkammern. umgeben.
Zur Erfassung aller einfallenden Mesonen sind die Antikoinzidenzkammem üblicherweise
in zwei Schichten um die Zählkammer herum angeordnet.
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Als Antikoinzidenzkammern werden üblicherweise Geigerzähler der gewöhnlichen
Bauart verwendet, die aus einem geschlossenen Zylinder mit einer axial angeordneten
Anode bestehen und mit unter einem Unterdruck stehendem Ionisierungsgas gefüllt
sind, während die eigentliche Meßkammer gegebenenfalls
ein Gasdurchflußzähler,
d. h. ein Zähler ist, bei dem das lonisierungsgas unter leichtem überdruck
lansam durch den Zähler strömt. In diesem Falle ist der Zähler halbkugelig ausgebildet
mit einem Anodendraht in Form einer Schleife, da diese Raumform bis jetzt in Verbindung
mit der Strömung von Ionisierungsgas und mit Rücksicht darauf, daß ein solcher Zähler
eine große Bodenfläche mit einem großen Fenster für den Durchgang der zu messenden
Strahlung hat, als die geeignetste angesehen wurde.
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Das beschriebene bekannte System erfordert die Verwendung von einer
ziemlich großen Anzahl von Kammern und ist deshalb verhältnismäßig ausgedehnt und
sperrig. Als Folge der Sperrigkeit des Kammerzusammenbaues muß die Abschirmung um
die Kammein herum eine erhebliche Ausdehnung bekommen, und da diese zwangläufig
aus dicken Schichten von Abschirmungsmaterial bestehen muß, ist sie natürlich schwer.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes zum Zählen von
Betateilchen mit zwei oder mehr Zählkammern, das nicht kostspielig ist, eine nicht
sperrige einfache Bauweise hat und das trotz der Tatsache, daß nur eine einzige
oder wenige Antikoinzidenzkammern verwendet werden, einen zufriedenstellend kleinen
Hintergrundeffekt aufweist.
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Diese und weitere Vorteile werden bei einem Gerät zum Registrieren
von Betastrahlung niedriger Intensität mit Korrektion für kosmische Strahlung mit
zwei oder mehreren Zählkammern, von denen eine für die Betastrahlung und kosmische
Strahlung und eine oder mehrere nur für die kosmische Strahlung empfindlich sind,
wobei die Kammern zur Ausscheidung des Einflusses der kosmischen Strahlung auf die
Registrierung in einer Antikoinzidenzschaltung liegen, dadurch erzielt, daß gemäß
der Erfindung die Kammern in an sich bekannter Weise als Flachkammern mit niedrigen
Seitenwänden und planparallelen, den Ionisationsraum nach oben und unten begrenzenden
Deckwänden ausgebildet sind, wobei in jeder Kammer in einer Ebene parallel zu den
Deckwänden abwechselnd Anoden- und Kathodendfähte ausgespannt sind, die parallel
zueinander verlaufen und zu einem Anoden-und einem Kathodensystern zusammengeschaltet
sind, daß ferner die für die Betastrahlung empfindliche Zählkammer mit einer Deckwand
an einer Deckwand der für kosmische Strahlung empfindlichen Zählkammer anliegt oder
in geringem Abstand von dieser angeordnet ist und daß jede Kammer in an sich
bekannter Weise mit Ein- und Auslässen für die Durchströmung des lonisierungsgases
versehen ist, Diese Anordnung steht in Verbindung mit einem an sich bekannten, Selektivimpulse
verarbeitenden getrennt anzeigt, während die Geriät, das Betateilchen
g
durch eine oder beide Kammern hindurchgehenden Mesonen gesondert
angezeigt oder von der Anzeige ausgeschieden werden.
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Bei dem Gerät nach der Erfindung sind die Anodendrähte an eine solche
Spannung gelegt, daß die Zählkammern entweder im Proportionalbereich oder im Auslösebereich
arbeiten. Diese Verbindung wird gegebenenfalls über das Registriergerät hergestellt,
das alle elektronischen Kreise und sonstigen Hilfsgeräte enthält, die neben den
Zähl- und Antikoinzidenzkammern bei der Durchführung der beabsichtigten Messung
notwendig sind. Die Wände oder Teile von Wänden der Zählkammern und alle verwendeten
Kathodendrähte sind vorzugsweise geerdet. Die in dem Gerät nach der Erfindung verwendeten
flachen Kammern können rechteckig, beispielsweise quadratisch sein, jedoch können
sie auch eine andere Form, wenn zweckmäßig eine kreisrunde Form, haben.
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In dem Gerät sind eine oder mehrere Kammern durch die Wände gegen
weiche Strahlung abgeschirmt, so daß in diesen nur harte Strahlung, beispielsweise
Mesonen, gezählt wird, wobei jedoch mindestens eine Kammer ein für Betastrahlung
durchlässiges Fenster hat und somit sowohl für diese Strahlung als auch für harte
Strahlung empfindlich ist. Die Zählkammerimpulse können in dem Aufzeichnungsgerät
in gewünschter Weise verarbeitet werden. Eine Kammer dient zum Zählen von durch
die Kammer hindurchgehenden Betateilchen, wobei das Aufzeichnungsgerät diese Teilchen
zählt, während eine andere, zum Zählen von Mesonen und sonstiger harter Strahlung
bestimmte Kammer so geschaltet ist, daß das Aufzeichnungsgerät die harte Strahlung
in Antikoinzidenz mit der entsprechenden Zählung der harten Strahlung in der ersterwähnten
Kammer registriert. Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind deshalb die sämtlichen
Wände der zur Zählung von kosmischer Strahlung bestimmten Kammern für Alpha- und
Betastrahlung undurchdringlich, und das mit dem Kammersystem verbundene Aufzeichnungsgerät
ist mit einem Registrierteil verbunden, der die aus dieser Kammer empfangenen Impulse
in Antikoinzidenz mit gleichzeitig aus der zur Zählung von Betastrahlung bestimmten
Kammer empfangenen Impulse registriert.
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Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die zur Zählung
von Betastrahlung bestimmte Kammer so ausgebildet, daß sie sowohl Betastrahlung
als auch Alphastrahlung zählt, wobei diese Kammer im Proportionalitätsbereich betrieben
wird und in dem zum Gerät gehörenden Aufzeichnungsgerät mit einem Registrierteil
verbunden ist, der Alphastrahlenimpulse gesondert und die Summe von Alpha- und Betastrahlenimpulsen
gesondert registriert. In diesem Falle ist das Aufzeichnungsgerät zur Differenzierung
zwischen den beiden Arten von Impulsen eingerichtet, wodurch automatisch eine getrennte
Zählung von Impulsen aus Betateilchen und Impulsen aus Alphateilchen erreicht wird.
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Es ist bekannt, Zähler als flache rechteckige Kammern auszubilden,
beispielsweise als Flachkammerzähler für Alphastrahlen mit in hexagonaler Symmetrie
angeordneten Anodendrähten zur Trennung gleichartiger Strahlung verschiedener Energien.
Auch sind für alle anderen Arten von Strahlen empfindliche flache Zählkammern bekannt.
Jedoch waren diese Kammern praktisch nicht zweckmäßig, da es sich als unmöglich
erwies, sie mit Eigenschaften herzustellen, die sie brauchbar machen als Ersatz
für die üblichen, -normalerweise länglichen zylindrischen Kammern mit kreisrunder
Form in komplizierteren und genau messenden Anordnungen von Geräten, bei denen eine
exakte Arbeitsweise jeder einzelnen Kammer von Bedeutung ist. Es wurde also befürchtet,
daß solche Kammern Eigenschaften haben würden, die die Messung schwierig und ungenau
machen. Ferner wurde es für notwendig gehalten, die öffnung oder das Fenster für
die zu messenden Teilchen auf eine verhältnismäßig kleine Fläche zu begrenzen, und
dort, wo die Steigerung der Wirksamkeit solcher Kammern durch Verwendung mehrerer
Anodendrähte in einer einzigen
Kammer vorgeschlagen wurde, wurden
diese zur getrennten Registrierung der gesammelten Impulse verbunden.
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Es muß deshalb als überraschend angesehen werden, daß es mit dem Gerät
nach der Erfindung möglich ist, die gleiche Arbeitsweise und Genauigkeit wie mit
den wesentlich komplizierteren und sperrigeren, bereits früher erwähnten Zähleranordnungen
zu erzielen.
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Ein besonderer Vorteil des Gerätes nach der Erfindung ist seine gedrängte
Bauweise, die sich daraus ergibt, daß die Kammern infolge ihrer rechteckigen oder
kreisrunden flachen Form nahe zueinander angeordnet werden können und daß zwei oder
wenige Kammern zum Erzielen einer zuverlässigen Antikoinzidenzregistrierung von
Mesonen und sonstiger harter Strahlung ausreichen. Weitere Vorteile liegen darin,
daß die flachen Kammern mit einem verhältnismäßig großen Fenster versehen werden
können und deshalb ein großes Objekt abdecken, daß sie einfach und billig hergestellt
werden können und daß sie, selbst wenn sie ohne besondere Genauigkeit gebaut werden,
zufriedenstellend arbeiten und eine lange Lebensdauer aufweisen, wenn sie in Verbindung
mit durchfließendem lonisierungsgas verwendet werden.
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Die Mesonen werden selten flach oder horizontal auf die Kammern auftreffen,
weshalb die Verwendung von nur zwei horizontal übereinander angeordneten Kammern
normalerweise den von Mesonen stammenden Hintergrund in ausreichendem Maße beseitigen
wird.
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Mit einem aus zwei Kammern bestehenden Gerät wird eine besonders genaue
Antikoinzidenzregistrierung selbst ziemlich flach auftreflender Mesonen erzielt,
wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die zur Zählung von Betastrahlung bestimmte
Kammer so bemessen und im Verhältnis zu der zur Zählung von kosmischer Strahlung
bestimmten Kammer angeordnet ist, daß die Deckwand der letzterwähnten Kammer an
allen Seiten über die Deckwand der erstgenannten Kammer vorsteht.
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Eine vollständige Antikoinzidenzregistrierung selbst horizontal auftreffender
Mesonen oder sonstiger harter Strahlung kann mit einem Gerät nach der Erfindung
erzielt werden, bei dem eine weitere, zur Zählung von kosmischer Strahlung bestimmte
Kammer die Form eines Rahmens hat und die zur Zählung von Betastrahlung bestimmte
Kammer umgibt, wobei vorzugsweise ihre Seitenwände mit den Seitenwänden der inneren
Kammer aus einem Stück bestehen und die äußere Kammer mindestens einen Anodendraht
enthält, der vollständig oder nahezu vollständig die Seitenwände der inneren Kammer
umgibt.
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Die Kompensation von flach auftreffender harter Strahlung kann bei
dem Gerät nach der Erfindung noch verbessert werden durch eine weitere, wie die
anderen Kammern gebaute und zur Zählung von kosmischer Strahlung bestimmte Kammer,
die unterhalb der zur Zählung von Alpha- oder Betateilchen bestimmten Kammer angeordnet
ist, und zwar in einem solchen Abstand, daß die Probe, deren Aktivität gemessen
werden soll, in den Raum zwischen den Deckwänden dieser beiden Kammern einführbar
ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung haben alle Kammern
des Gerätes die gleiche Größe und sind als austauschbare Normeinheiten gebaut, wobei
der einzige Unterschied zwischen den zur Zählung von weicher Strahlung bestimmten
Kammern und den zur Zählung von kosmischer Strahlung bestimmten Kammern darin liegt,
daß die ersterwähnte Art in mindestens einer Deckwand ein für weiche Strahlung durchlässiges
Fenster aufweist, während alle Wände der letztgenannten Kammern für Betastrahlung
undurchlässig sind.
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Ein Gerät nach dieser Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil,
daß alle Kammern in einer genormten Fabrikation im wesentlichen in einheitlicher
Weise aus gleichförmigen Teilen hergestellt werden können und daß das Gerät als
ein Satz von Kammern geliefert werden kann, die zu unterschiedlichen Zwecken dienenden
Apparaten zusammengebaut werden können. Beispielsweise kann ein solcher genormter
Satz von Kammern aus einer oder zwei zur Zählung von Mesonen oder sonstiger harter
Strahlung geeigneten Kammern, deren sämtliche Wände in einem Werkstoff, wie beispielsweise
Kupfer oder Messing, ausgeführt sind, der für Alpha- oder Betastrahlung undurchlässig
ist, und aus zwei zur Zählung von Alpha- oder Betastrahlung geeigneten Kammern bestehen,
bei denen die Seitenwände wie in den ersterwähnten Kammern ausgeführt sind, während
die Deckwände aus einem gegebenenfalls in einem Rahmen angeordneten, für Alphastrahlung
durchlässigen Fenster bestehen. Umgekehrt kann der Satz eine nur für die Zählung
von Betateilchen geeignete Kammer enthalten, die in einer Deckwand ein Fenster aus
einem etwas schwereren Material enthält, das für Betateilchen durchlässig, jedoch
für Alphateilchen undurchlässig ist.
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Das Gerät nach der Erfindung ist für alle Zwecke vorteilhaft, bei
denen es sich um die Prüfung von Proben niedriger Betastrahlenaktivität oder sowohl
um Alpha- als auch um Betastrahlenaktivität handelt, und ferner in den Fällen, in
denen eine Anzahl von Proben mit unterschiedlicher Aktivität geprüft wird, wobei
das Gerät zum Messen von niedriger und hoher Aktivität in gleicher Weise brauchbar
ist. Infolge seiner einfachen, billigen und widerstandsfähigen Bauweise und der
Möglichkeit eines großen Meßbereiches ist das Gerät ferner in den Fällen besonders
geeignet, in denen eine große Anzahl von Proben untersucht oder Radioaktivität routinemäßig
geprüft werden soll. Das Gerät nach der Erfindung ist auch als ein Warngerät für
die Überwachung der Verseuchung von Füßen, Händen oder Kleidern von Personen geeignet,
die an Stellen arbeiten, an denen solche Verseuchung vorkommen kann, oder zur Überwachung
der Verseuchung verschiedener Ob-
jekte, wie Fußböden und Tischen an solchen
Arbeitsplätzen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der einige Ausführungsformen
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen horizontalen
Schnitt durch eine Kammer nach einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen
vertikalen Schnitt durch das Gerät nach Fig. 1,
Fig. 3 einen horizontalen
Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 einen entsprechenden
vertikalen Schnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 3,
Fig. 5, 6
und 7 Seitenansichten verschiedener Ausführungsforinen der Erfindung und
Fig. 8 und 9 einen horizontalen und vertikalen Schnitt durch eine
Ausführungsform der Erfindung mit kreisrunden Kammern.
Das Gerät
nach Fig. 1 und 2 hat eine Antikoinzidenzkammer 1 und eine Zählkammer
2. Die Kammern 1 und 2 haben zwei Seitenwände, 3 und 4, zwei Seitenwände
5 und 6 und, soweit es die Kammer 1
betrifft, zwei Deckwände
7 und 8, während die Kammer 2 eine entsprechende Deckwand
7 und eine andere Deckwand 15 hat, die, wie später erläutert, gegenüber
den Deckwänden 7 und 8 unterschiedlich ist. Die Wände 3,
4, 5, 6, 7 und 8 sind gänzlich aus Metall, beispielsweise
aus Messing oder Kupfer, hergestellt. Zwischen den Seitenwänden 5 und
6 sind Anodendrähte 9 gespannt, die beispielsweise aus Eisendrabt
(0,1 mm) bestehen, an den Seitenwänden 5 in Isolatoren 10 befestigt
sind und durch andere Isolatoren 11 durch die Seitenwände 6 hindurchgehen.
Die Anodendfähte 9 einer Kammer sind außerhalb der Kammer miteinander verbunden
und an einem an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Aufzeichnungsgerät
angeschlossen. Die Kammern 1 und 2 sind außerdem mit Kathodendfähten 12 versehen,
die beispielsweise aus Messing- oder Kupferdrähten bestehen und vorzugsweise einen
etwas größeren Querschnitt haben als die Anodendräbte, wobei sie zwischen den Seitenwänden
5 und 6
gespannt sind und mit diesen Wänden in leitender Verbindung
stehen. Die Kammern 1 und 2 sind mit Verbindungsteilen 13 und 14 versehen,
die mit Rohren für Ionisierungsgas, beispielsweise eine aus einem Gaszylinder entnommene
Mischung von Argon und Propan, verbunden werden können.
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Die Zählkammer 2 ist wie die Antikoinzidenzkammer gebaut, wobei jedoch
die Deckwand 15 wie ein Rahmen ausgeführt ist, der mit einem beispielsweise
aus einem Kunststoffflm mit einer den Durchlaß von Betateilchen gestattenden Dicke
bestehenden Fenster 16 versehen ist.
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Beim Gebrauch des Gerätes gibt man den Anodendrähten eine positive
Spannung mit einem solchen Wert, daß die Kammern als Geigerzähler oder Proportionalzähler
arbeiten, während das Gehäuse und die Kathodendrähte zweckmäßigerweise geerdet sind.
Wenn eine Probe, deren Betastrahlenaktivität gemessen werden soll, unter das Fenster
16 der Zählkammer gelegt wird, treten die Betateilchen in diese Kammer ein
und verursachen eine lonisierung des langsam durch die Kammer strömenden Gases.
Die Elektronen werden durch die Anodendrähte aufgefangen, wobei für jedes in die
Kammer eintretende Betateilchen ein Impuls entsteht, der im Aufzeichnungsgerät als
eine Zählung registriert wird. Die Betateilchen werden infolge ihrer niedrigen Eindringkraft
nicht in die Antikoinzidenzkammer eintreten können und sind deshalb nicht in der
Lage, in dieser Kammer Impulse zu erzeugen. Aus der kosmischen Strahlung in die
Zählkammer 2 eintretende Mesonen verursachen in gleicher Weise wie die Betateilchen
einen Impuls in g dieser Kammer, wobei jedoch die Mesonen in der übergroßen Mehrzahl
der Fälle auch durch die Antikoinzidenzkammer 1 hindurchgehen und hier gleichzeiticr
mit dem Impuls in der Kammer 2 einen Impuls herv'örrufen. Infolge der Antikoinzidenzschaltung
setzen diese Impulse den Zähler nicht in Tätigkeit, so daß als Endergebnis als Zählungen.
im Gerät nur Betateilchen registriert werden.
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Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Gerät ist im wesentlichen
wie das Gerät in Fig. 1 und 2 gebaut und hat auch dessen Arbeitsweise, wobei
die Zählkammer 17 jedoch kleiner ist als die über ihr angeordnete Antikoinzidenzkammer
18, und eine besondere Antikoinzidenzkammer 19 in Form eines Rahmens
die Zählkammer 17 umgibt. Diese besondere Antikoinzidenzkammer
19 ist mit einem einzigen Anodendraht 20 versehen, der die Zählkammer
17 vollständig umgibt und durch in den Ecken der Kammer 19 vorhandene
Isolatoren 21 gehalten wird. Die Kammer 19 hat äußere Seitenwände 22 und
23, die sich an der Oberseite fortsetzen und dadurch auch Seitenwände für
die Antikoinzidenzkammer 18 bilden, und innere Seitenwände 24 und
25, die auch Seitenwände für die Zählkammer 17 sind. Die Kammer
17 und die Antikoinzidenzkammer 19 haben ferner die Deckwand
25'
gemeinsam, und diese Wand ist ebenfalls Deckwand der Antikoinzidenzkammer
18, die an der Oberseite mit einer anderen Deckwand 26 verschlossen
ist. Auf diese Weise bilden die zwei Antikoinzidenzkammern 18 und
19 und die Zählkammer 17 eine Einheit. Als unteren Verschluß haben
die Antikoinzidenzkammer 19 und die Zählkammer 17 eine Deckwand
27, die im Bereich der Zählkammer 17 mit einem den Durchlaß von Betastrahlung
gestattenden Fenster 28 versehen ist. --
Der in der Kammer
19 angeordnete Anodendraht 20 ist außerhalb der Kammer in einer nicht dargestellten
Weise mit dem nicht dargestellten Aufzeichnungsgerät verbunden. Ferner sind die
Anodendrähte 9 in den Kammern 17 und 18 für jede Kammer getrennt
angeschlossen, und jeder Anschluß ist mit dem Aufzeichnungsgerät verbunden. Das
Ionisierungsgas wird durch Verbindungsteile eingeführt, die nicht dargestellt sind,
jedoch den in Fig. 1 und 2 gezeigten Verbindungsteilen gleichen. Nötigenfalls
können ein Einlaß und ein Auslaß zur Speisung des gesamten Gerätes verwendet werden,
wobei der Durchlaß durch alle Kammern durch in der die beiden Kammern trennenden
Wand vorgesehene Löcher bewirkt wird.
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Mit einem Gerät nach Fig. 3 und 4 wird eine nahezu vollständige
Antikoinzidenzregistrierung erzielt, da selbst sehr flach oder gar horizontal auftreffende
Mesonen in Antikoinzidenz, und zwar in der Antikoinzidenzkammer 19, registriert
werden.
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Das Gerät nach Fig. 5 besteht aus einer Antikoinzidenzkammer
29 der gleichen Bauart wie die Kammer 1 nach Fig. 1. Die Kammer
29 ist so bemessen und angeordnet, daß ihre Deckwände an allen Seiten über
die Zählkammer 30 hinaus vorstehen, die die gleiche Bauart hat wie die Kammer
2 nach Fig. 2. Ein solches Gerät gewährleistet beim Messen der Betastrahlung einer
Probe 31 trotz seiner einfachen Bauart eine ausreichende Abschirmung gegen
Mesonen, da flach auftreffende Mesonen in hohem Grade in Antikoinzidenz registriert
werden und horizontal auftreffende Mesonen selten vorkommen.
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Das Gerät nach Fig. 6 besteht aus einer Zählkammer
32, aus einer über dieser angeordneten Antikoinzidenzkammer 33 und
einer Antikoinzidenzkammer 34 an der Unterseite, die so weit von der Zählkammer
32 entfernt ist, daß eine Probenschale 35
eingesetzt werden kann. Alle
Kammern in diesem Gerät sind von der in Fig. 1 gezeigten Bauart, mit der
Ausnahme, daß die untere Endwand der Zählkammer ein Fenster hat. Ein solches Gerät
registriert praktisch alle auf die Kammer 32 auftreffenden Mesonen in Antikoinzidenz.
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Das Gerät nach Fig. 7 ist zum getrennten Zählen von Alpha-
und Betateilchen bestimmt. Es besteht
aus einer Zählkammer
36 für Alphateilchen, einer Zählkammer 37 für Betateilchen und zwei
Antikoinzidenzkammem 38, 39, wobei zwischen der Zähl-kammer
36 und der Antikoinzidenzkammer 39 ausreichend Zwischenraum für das
Einlegen einer Probenschale 40 vorhanden ist. Es sei besonders hervorgehoben, daß
alle vier Kammern von der gleichen, in Fig. 1 dargestellten Bauart sind,
mit dem einzigen Unterschied, daß die den Durchlaß der zu messenden Strahlung gestattenden
Fenster in der oberen und unteren Deckwand der Kammer 36 und in der unteren
Deckwand der Kammer 37 angebracht sind. Das bedeutet, daß das untere Fenster
in der zum Zählen von Alphateilchen bestimmten Kammer 36 Alphateilchen eindringen
läßt. In der Praxis kann man dieses Fenster aus einem dünnen Film, beispielsweise
aus einem geeigneten Kunststoff, herstellen. Das obere Fenster in Kammer
36 und das untere Fenster in Kammer 37 können aus dem gleichen Material
hergestellt sein, da die Reichweite der Alphateilchen selten ausreicht, um ihren
Durchgang durch die Kammer 36 und auch das Eindringen in die Kammer
37
zu gestatten. Gewünschtenfalls können diese Fenster oder nur das Fenster
in der Kammer 37 aus schwererem Werkstoff, beispielsweise einem dickeren
Kunststoffilm, hergestellt sein unter der Voraussetzung, daß die Werkstoffe für
die Fenster von solcher Art sind und solche Abmessungen haben, daß durch sie der
Durchgang von Betateilchen nicht behindert wird.
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Bei Verwendung des Gerätes nach Fig. 7 werden die beiden Antikoinzidenzkammern
38 und 39 zum Registrieren von Mesonen in Antikoinzidenz in der üblichen
Weise betrieben.
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Die Betastrahlenkammer 37 kann als Geigerzähler betrieben werden
und registriert Impulse aus Betateilchen und Mesonen, wobei jedoch die Impulse aus
den letztgenannten Teilchen im Aufzeichnungsgerät durch Impulse aus einer oder aus
beiden Antikoinzidenzkammern 38 und 39 kompensiert werden.
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Die Alphastrahlenkammer 36 wird vorzugsweise als Proportionalzähler
betrieben, und das Aufzeichnungsgerät ist so eingerichtet, daß von den aus dieser
Kammer ankommenden Impulsen nur die verhältnismäßig langen, durch Alphateilchen
hervorgerufenen Impulse registriert werden, während die verhältnismäßig kurzen,
durch Betateilchen hervorgerufenen Impulse nicht registriert werden.
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Die Anordnung nach Fig. 7 kann in verschiedenartiger Weise
abgeändert werden. So ist es möglich, die Betastrahlenkammer 37 und die Alphastrahlenkammer
36 durch eine einzige Kammer zu ersetzen, die als Proportionalzähler betrieben
wird und mit einem Aufzeichnungsgerät verbunden ist, das sich zur getrennten Registrierung
von Impulsen aus Alphateilchen und Betateilchen eignet und die Impulse aus diesen
beiden Teilchenarten differenzieren kann. Ferner kann die eine oder andere der beiden
Antikoinzidenzkammern 38 oder 39 weggelassen werden.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 8 und
9 sind die Kammern 41 und 42 als kreisrunde Kammern mit zylindrischen Seitenwänden
43 und kreisrunden Deckwänden 44, 45, 46 und 47 ausgeführt. Die Deckwand 47 besteht
aus einem dünnen Kunststoffilm, der den Durchlaß von Betateilchen gestattet, jedoch
kann diese Deckwand andererseits auch als Rahmen mit einem Fenster aus solchem Film
hergestellt sein. Die Zählkammern haben ebenfalls an Isolatoren 49 befestigte Anodendrähte
48 und mit den Seitenwänden 43 elektrisch verbundene Kathodendrähte 50. Das
lonisierungsgas wird durch ein Verbindungsteil 51 in die Kammer 41 eingeführt
und durch ein anderes Verbindungsteil 52 aus der Kammer 42 abgezogen, wobei
es durch eine in den Wänden 45 und 46 vorhandene Bohrung 53 aus einer Kammer
in die andere geleitet wird.
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Das Gerät wird nach den gleichen Grundsätzen betrieben wie die früher
erwähnten Ausführungsbeispiele und kann nötigenfalls durch Verwendung einer mit
Abstand von der Endwand 47 der Kammer 42 angeordneten weiteren Antikoinzidenzkammer
weiter verbessert werden.