DE1272461B

DE1272461B - Halogen-extinguished Geiger-Mueller counter tube with two counter systems for measuring a large dose rate range

Info

Publication number: DE1272461B
Application number: DE19651272461
Authority: DE
Inventors: Harry Bartho; Dipl-Ing Klaus Schwerd; Walter Thomas
Original assignee: WISSENSCHAFTLICHER IND; Vakutronik VEB
Current assignee: WISSENSCHAFTLICHER IND; Vakutronik VEB
Priority date: 1965-03-01
Filing date: 1965-03-01
Publication date: 1968-07-11

Description

Halogengelöschtes Geiger-Müller-Zählrohr mit zwei Zählsystemen zum Messen eines großen Dosisleistungsbereiches Die Erfindung betrifft ein halogengelöschtes Geiger-Müller-Zählrohr mit zwei Zählsystemen zum Messen eines großen Dosisleistungsbereiches.Halogen-quenched Geiger-Müller counter tube with two counting systems for Measuring a Wide Range of Dose Rate The invention relates to a halogen quenched Geiger-Müller counter tube with two counting systems for measuring a large dose rate range.

Es ist zur Dosisleistungsmessung von Kernstrahlung die Verwendung von Geiger-Müller-Zählrohren bekannt. Dazu muß der Verlauf der Impulsrate-Dosisleistungsfunktion des Zählrohres bekannt sein. Der Verlauf der Impulsrate-Dosisleistungsfunktion (n-DL-Funktion) wird vom Durchmesser beider Elektroden, ihrer Länge, vom Fülldruck sowie bei Halogenzählrohren von einigen Parametern der Betriebsschaltung bestimmt.It is used for dose rate measurement of nuclear radiation known from Geiger-Müller counter tubes. For this, the course of the pulse rate-dose rate function must be of the counter tube must be known. The course of the pulse rate-dose rate function (n-DL function) is determined by the diameter of both electrodes, their length, the filling pressure and for halogen counters determined by some parameters of the operating circuit.

Für Zählrohre mit kleinem empfindlichem Volumen und niedrigem Fülldruck ist die n-DL-Funktion auch bei hohen Strahlungsintensitäten noch eine annähernd lineare Funktion, während dieses für Zählrohre mit großem empfindlichem Volumen und hohem Fülldruck nur bei niedrigen Strahlungsintensitäten der Fall ist.For counter tubes with small, sensitive volumes and low filling pressure the n-DL function is still approximate even at high radiation intensities linear function, while this is for counter tubes with large, sensitive volumes and high filling pressure is only the case with low radiation intensities.

Soll eine vorgegebene Genauigkeit erreicht werden, so kann ein mit einem Zählrohr ausgerüstetes dosimetrisches Gerät nur in einem bestimmten Intensitätsbereich der nachzuweisenden Strahlung eingesetzt werden. Die Erfassung eines großen Intensitätsbereiches erfordert dosimetrische Geräte, die mindestens zwei Zählrohre enthalten, eines für große Intensitäten und eines für geringe Intensitäten, wobei die jeweilige Betriebsart umschaltbar ist.If a specified accuracy is to be achieved, a with Dosimetric device equipped with a counter tube only in a certain intensity range the radiation to be detected can be used. The acquisition of a wide range of intensities requires dosimetric devices that contain at least two counter tubes, one for high intensities and one for low intensities, with the respective operating mode is switchable.

Weiterhin sind kombinierte Zählrohre bekannt, die mehrere Zählrohre mit unterschiedlichem empfindlichem Volumen und somit unterschiedlichem Meßbereich in einem Zählrohr vereinigen. Dabei sind umschaltbare Zählsysteme unterschiedlichen empfindlichen Volumens in axialer Richtung des Zählrohrs hintereinander angeordnet. Es ist weiterhin ein kombiniertes Zählrohr bekannt, bei dem sich der Abstand beider Elektroden in axialer Richtung des Zählrohres gesehen stetig oder sprunghaft ändert und damit auch die Größe des aktiven Volumens. Die Elektroden bestehen entweder aus einem Stück oder aus mehreren getrennten, aber elektrisch ständig verbundenen Teilen.Furthermore, combined counting tubes are known which have several counting tubes with different sensitive volumes and thus different measuring ranges combine in a counter tube. Switchable counting systems are different sensitive volume arranged one behind the other in the axial direction of the counter tube. A combined counter tube is also known in which the distance between the two Electrodes changes continuously or abruptly seen in the axial direction of the counter tube and thus also the size of the active volume. The electrodes exist either from one piece or from several separate, but electrically permanently connected Share.

Bekannt ist ferner ein Strahlungsdetektor mit drei konzentrisch zueinander in gemeinsamem Gasraum angeordneten Elektroden, wobei ein Zählsystem als Geiger-Müller-Zählrohr und das andere Zählsystem als Ionisationskammer umschaltbar betrieben wird.A radiation detector with three concentric to one another is also known Electrodes arranged in a common gas space, with a counting system as a Geiger-Müller counter tube and the other counting system is operated switchable as an ionization chamber.

Weiterhin wurde als Strahlendetektor mit großem Meßbereich eine Impuls-Spaltionisationskammer vorgeschlagen, die es gestattet, einen großen Flußbereich langsamer Neutronen zu messen, indem zwei oder mehrere Meßsysteme, deren zugehörige Spaltstoffmengen unterschiedlichen Wirkungsgrad gegenüber der Spaltung durch Neutronen aufweisen, in einem Detektor angeordnet sind. Entsprechend dem gewünschten Meßbereich kann mittels eines Umschalters die Ionisationskammerspannung an eine oder mehrere Sammelelektroden der Meßsysteme gelegt werden.Furthermore, a pulse gap ionization chamber was used as a radiation detector with a large measuring range proposed that allows a large flux range of slow neutrons to measure by two or more measuring systems, their associated amounts of fissile material differing Have efficiency against fission by neutrons in a detector are arranged. Depending on the desired measuring range, a switch can be used the ionization chamber voltage to one or more collecting electrodes of the measuring systems be placed.

Die Nachteile der bekannten dosimetrischen Geräte für einen großen Dosisleistungsbereich liegen hauptsächlich in dem hohen Aufwand an Zählrohren. Dieser hohe Aufwand an Zählrohren läßt außerdem in den Abmessungen der dosimetrischen Geräte eine gewisse Grenze nicht unterschreiten, so daß solche dosimetrischen Taschengeräte, bestückt mit mehreren Zählrohren, unhandlich werden.The disadvantages of the known dosimetric devices for a large The dose rate range is mainly due to the high cost of counting tubes. This high expenditure on counter tubes also leaves the dimensions of the dosimetric devices do not fall below a certain limit, so that such dosimetric pocket devices, equipped with several counter tubes, become unwieldy.

Die bekannten kombinierten Zählrohre besitzen insofern Nachteile, als die beiden Zählrohrsysteme in Zählrohrlängsrichtung hintereinander angeordnet sind und sich damit eine große Länge des Detektors und gewisse tote Volumina ergeben. Außerdem besitzen die bekannten kombinierten Zählrohre fertigungstechnische Nachteile.The known combined counter tubes have disadvantages insofar as than the two counter tube systems arranged one behind the other in the longitudinal direction of the counter tube and thus result in a great length of the detector and certain dead volumes. In addition, the known combined counter tubes have manufacturing disadvantages.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein Geiger-Müller-Zählrohr zu schaffen, das es gestattet, mit einem Zählrohr die gleichen Messungen durchzuführen, für die bisher zwei benötigt wurden, das kleine Ausmaße besitzt, zur Messung niedriger und hoher Dosisleistungen eingesetzt werden kann, gute physikalische Eigenschaften aufweist und einfach in seiner technologischen Fertigung ist. Um das Geiger-Müller-Zählrohr günstig in elektronischen Schaltungen einsetzen zu können und das Zählrohr mit einem Sockel versehen zu können, sollen sämtliche Kontaktzuführungen axial durch die Stirnfläche des Zählrohres hindurchführen, wie es von dem obengenannten Zweisystem-Zählrohr her bekannt ist.The purpose of the invention is to use a Geiger-Müller counter tube to create that allows the same measurements to be carried out with a counter tube, for which two were previously required, which has small dimensions, lower for measurement and high dose rates can be used, good physical properties and is simple in its technological production. Around the Geiger-Müller counter tube to be able to use cheap in electronic circuits and the counter tube with a base to be able to provide, all contact leads should axially through the end face of the counter tube, as it was done by the above-mentioned two-system counter tube is known ago.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bei den bekannten Geiger-Müller-Zählrohren für hohe und niedrige Dosisleistungen hintereinander angeordneten Zählsysteme derart zu verändern, daß die Längen und das tote Volumen des Zählrohres sehr reduziert werden. Die Zählsysteme sollen weiterhin so konstruiert sein, daß sie gleiche Einsatzspannung besitzen.The object of the invention is that of the known Geiger-Müller counter tubes counting systems arranged one behind the other for high and low dose rates to change that the lengths and the dead volume of the counter tube is greatly reduced will. The counting systems should continue to be designed so that they have the same threshold voltage own.

Die Aufgabe wird bei einem halogengelöschten Geiger-Müller-Zählrohr zum Messen eines großen Dosisleistungsbereiches mit zwei in einem gemeinsamen Gasraum achsengleich angeordneten Zählsystemen verschiedener Empfindlichkeit, bei dem die drei Elektroden der Zählsysteme getrennt herausgeführt sind und beide Systeme gleiche Arbeitsspannung haben, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die drei Elektroden koaxial ineinanderliegend angeordnet sind, daß die innere Elektrode wesentlich kürzer ist als die als Hohlzylinder ausgebildete mittlere und die äußere Elektrode, wobei das eine Zählsystem von der als Anode betriebenen inneren Elektrode und von der als Katode betriebenen mittleren Elektrode gebildet wird und das andere Zählsystem von der als Anode betriebenen mittleren Elektrode und der als Katode betriebenen äußeren Elektrode, und daß die Durchmesser der Elektroden so gewählt sind, daß beide Zählsysteme gleiche Einsatzspannung aufweisen. Die äußere Elektrode ist die Katode des Zählsystems mit großem aktivem Volumen. Erst die Verwendung von Halogenen als Löschdampf gestattet eine konzentrische Anordnung von z. B. drei Elektroden zu zwei Zählsystemen. In einem Formteil aus Sinterglas sind zwei konische Abstufungen angebracht. Die innere Elektrode ist zentrisch in das Formteil eingesintert, während das als mittlere Elektrode dienende Röhrchen auf den kleinen Konus aufgepreßt wird. Die Kontaktzuführung für die mittlere Elektrode bewirkt eine konische Drahtspirale, die in den Mantel des für die Befestigung der mittleren Elektrode dienenden Konus eingesintert ist und durch das Formteil aus Sinterglas nach außen führt. Der große Konus wirkt als Randfeldbegrenzung für das äußere Zählsystem. Die Verbindung des Formteiles aus Sinterglas mit dem Zählrohrkolben erfolgt über einen metallischen Einschmelzring.The task is with a halogen-extinguished Geiger-Müller counter tube for measuring a large dose rate range with two in a common gas space Axially arranged counting systems of different sensitivity, in which the three electrodes of the counting systems are brought out separately and both systems are the same Working voltage have been solved according to the invention in that the three electrodes are coaxial are arranged one inside the other so that the inner electrode is significantly shorter than the middle and outer electrodes, which are designed as a hollow cylinder a counting system of the inner electrode operated as an anode and of the as Cathode operated middle electrode is formed and the other counting system of the central electrode operated as an anode and the outer electrode operated as a cathode Electrode, and that the diameter of the electrodes are chosen so that both counting systems have the same threshold voltage. The outer electrode is the cathode of the counting system with large active volume. Only the use of halogens as extinguishing steam is permitted a concentric arrangement of e.g. B. three electrodes to two counting systems. In Two conical gradations are attached to a molded part made of sintered glass. The inner one The electrode is sintered into the center of the molded part, while that of the middle electrode serving tube is pressed onto the small cone. The contact feed for the middle electrode creates a conical wire spiral which is inserted into the jacket of the for the attachment of the central electrode serving cone is sintered and leads to the outside through the molded part made of sintered glass. The large cone acts as an edge field delimitation for the external counting system. The connection of the molded part made of sintered glass with the The counter tube piston is made via a metallic melt-in ring.

Durch die Erfindung ist es möglich, Geiger-Müller-Zählrohre mit einem großen Meßbereich in dosimetrischen Geräten mit geringen Abmessungen, z. B. Taschengeräten, einzusetzen. Gegenüber den bekannten Ausführungen mit zwei Zählrohren wird außer dem Platz noch der Aufbau und die vakuumdichte Behandlung eines kompletten Zählrohres eingespart. Durch die ausgewählten Elektrodendurchmesser ergeben sich günstige Zählcharakteristiken. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Geiger-Müller-Zährohr gemäß der Erfindung.The invention makes it possible to use a Geiger-Müller counter tube large measuring range in dosimetric devices with small dimensions, e.g. B. pocket devices, to use. Compared to the known versions with two counting tubes is except the place still the construction and the vacuum-tight treatment of a complete counter tube saved. The selected electrode diameter results in favorable counting characteristics. The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows a cross section through a Geiger-Müller counter tube according to FIG Invention.

In einem Formteil 1 aus Sinterglas sind die innere Elektrode 2 mit einer Glasperle 3 als Randfeldbegrenzung sowie die Kontaktzuführung 4 für die mittlere Elektrode 5 angeordnet. Als Kontaktzuführung 4 für die mittlere Elektrode ist eine Drahtspirale konischer Form eingesintert, welche das als mittlere Elektrodes dienende Röhrchen trägt. Durch einen Einschmelzring 6, der gleichzeitig die Kontaktzuführung für die äußere Elektrode 7 bewirkt, wird der Glaskolben vakuumdicht mit dem Formteil 1 aus Sinterglas verschmolzen. Innenseitig ist der Glaskolben mit einer halbleitenden Zinndioxydschicht als äußere Elektrode 7 versehen, auf der eine Kontaktwendel 8 aufliegt, die ihrerseits am Einschmelzring 6 angepunktet ist. Die Füllung dieses Zählrohres besteht aus einem Neon-Brom-Gemisch.The inner electrode 2 is in a molded part 1 made of sintered glass a glass bead 3 as an edge field delimitation and the contact feed 4 for the middle one Electrode 5 arranged. As a contact lead 4 for the middle electrode is a Wire spiral conical shape sintered in, which serves as the central electrode Carrying tubes. By a fuse ring 6, which is also the contact feed causes the outer electrode 7, the glass bulb is vacuum-tight with the molded part 1 fused from sintered glass. The inside of the glass bulb is semiconducting Tin dioxide layer provided as the outer electrode 7, on which a contact coil 8 rests, which in turn is spotted on the sealing ring 6. The filling of this The counter tube consists of a neon-bromine mixture.

Claims

Claims: 1. Halogen-quenched Geiger-Müller counter tube for measuring of a large dose rate range with two coaxial in a common gas space arranged counting systems of different sensitivity, in which the three electrodes the counting systems are brought out separately and both systems have the same working voltage have, characterized in that the three electrodes are coaxially one inside the other are arranged that the inner electrode (2) is much shorter than that than Hollow cylinder formed middle (5) and the outer (7) electrode, the one Counting system for the inner electrode (2) operated as an anode and the cathode operated middle electrode (5) is formed and the other counting system of the middle electrode (5) operated as an anode and the one operated as a cathode outer electrode (7), and that the diameter of the electrodes are chosen so that both counting systems have the same threshold voltage.

2. Geiger-Müller counter tube after Claim 1, characterized in that the contact feed (4) for the middle Electrode (5) is a conical wire spiral that is inserted into the jacket of one for attachment the central electrode (5) serving cone is sintered and by a molded part (1) made of sintered glass leads to the outside. Publications Considered: British U.S. Patent No. 786,286; U.S. Patent Nos. 2,756,348, 3,019,363; »Technical Zentralblatt - Kernforschung und -technik «, 9.964, p. 2962. Considered older patents: German Patent No. 1201922.