DE1210094B

DE1210094B - Counter tube for the measurement of radioactive radiation from preparations of different geometrical dimensions

Info

Publication number: DE1210094B
Application number: DET24188A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Hermann Erbe
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-06-22
Filing date: 1963-06-22
Publication date: 1966-02-03

Description

Zählrohr für die Messung radioaktiver Strahlung von Präparaten unterschiedlicher geometrischer Ausdehnung Die Erfindung betrifft ein Zählrohr, für die Messung radioaktiver Strahlung von Präparaten unterschiedlicher geometrischer Ausdehnung mit einer zwischen dem Zählrohrgehäuse und Zählelektroden anlegbaren Zählhochspannung und mit mindestens zwei Gruppen von elektrisch getrennten Elektroden..Counter tube for measuring radioactive radiation from preparations of different types geometric expansion The invention relates to a counter tube for measuring radioactive substances Radiation from specimens of different geometrical dimensions with an between high voltage that can be applied to the counter tube housing and the counter electrodes and with at least two groups of electrically separated electrodes ..

. Bei der Messung radioaktiver Strahlung mit-Hilfe von Zählrohren hat man allgemein das Bestreben, das Verhältnis von Nutzeffekt zu Nulleffekt möglichst günstig zu wählen. Besonders ist dies dann erforderlich, wenn radioaktive Stoffe kleiner Strahlungsaktivität, die in der Größenordnung des Nulleffektes liegt,. gemessen werden, sollen, und außerdem dann, wenn man mit möglichst kurzen Meßzeiten auskommen will.. When measuring radioactive radiation with the help of counter tubes one generally strives to keep the ratio of useful effect to background effect as possible cheap to choose. This is particularly necessary when radioactive substances small radiation activity, which is in the order of magnitude of the background effect. measured should, and also if you can get by with the shortest possible measurement times want.

. Die Erfüllung dieser Forderung verlangt eine An-Passung der Zählrohrgröße-an die Ausdehnung des -zu messenden Präparates. Zwar läßt sich selbstverständ= lich auch ein kleineres: Präparat mit einem für die Messung eines großen Präparates ausgelegten Zählrohr messen, doch erhält man dann einen unnötig großen Nulleffekt. Daher ist es bisher bei der Ausstattung von Meßgeräten, die zur Messung kleinster Aktivitäten verwendet werden sollen; . üblich, mehrere Zählrohre verschiedener Größe vorzusehen oder aber zumindest die Zählgitter des Zählrohres auswechselbar anzuordnen. Je nach der Präparatgröße kann man dann das passende Zählrohr bzw. Zählgitter verwenden. Dabei muß man jedoch den Nachteil in Kauf nehmen, daß jeweils beim Übergang von einer Präparatgröße zur anderen mindestens ein Teil der Bleiabschirmung zu entfernen ist und überhaupt ein großer Umbau der Meßanordnung vorgenommen werden muß.. The fulfillment of this requirement requires an adaptation of the counter tube size the extent of the preparation to be measured. It can be taken for granted also a smaller one: a specimen with a specimen designed for measuring a large specimen Measure the counter tube, but then you get an unnecessarily large background effect. thats why it has so far been the case with the equipment of measuring devices for measuring the smallest activities should be used; . It is common to provide several counting tubes of different sizes or at least to arrange the counting grids of the counting tube interchangeably. Depending on The appropriate counter tube or counting grid can then be used depending on the size of the specimen. However, one must accept the disadvantage that in each case when transitioning from remove at least part of the lead shielding from one specimen size to the other is and a major reconstruction of the measuring arrangement must be made.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Zählrohr zu entwickeln, bei dem die Umschaltung der für die Messung empfindlichen Querschnitte bzw. Volumina des Zählrohres und ihre Anpassung an die verschiedenen Präparatausdehnungen ohne Umbauten durch einfache Umschaltmaßnahmen erreichtwerden können.The object of the invention was therefore to develop a counter tube at the switchover of the cross-sections or volumes that are sensitive for the measurement of the counter tube and its adaptation to the different specimen expansions without Conversions can be achieved by simple switching measures.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen vom Zählrohrgehäuse isolierten Elektrodengruppen so ausgebildet und so angeordnet sind, daß eine Anpassung der effektiven Zählrohrfläche an die flächenhafteAusdehnungderzuipessenden Präparate erzielt wird, wenn die Elektrodengruppen wahlweise auf entsprechende Spannungen gegenüber dem Zählrohrgehäuse gelegt werden.According to the invention this object is achieved in that the individual from the counter tube housing insulated electrode groups so formed and so arranged are that an adaptation of the effective counter tube area to the areal expansion of the to be measured Preparations is achieved when the electrode groups optionally to appropriate voltages be placed opposite the counter tube housing.

Im Gegensatz zu bekannten Zählrohrsystemen, die zwei Gruppen von elektrisch getrennten Elektroden aufweisen, wobei die vom Zählrohrgehäuse isolierten Elektroden immer als Zählelektroden, die anderen mit dem Zählrohrgehäuse verbundenen Elektroden immer als Schirmelektroden wirken, sind bei dem erfindungsgemäßen Zählrohr alle der Veränderung der effektiven Zählrohrfläche dienenden Elektroden vom Zählrohrgehäuse isoliert angeordnet, so daß sie auf verschiedene Spannungen gegenüber dem Zählrohrgehäuse gelegt werden können. . So kann in einfacher Weise die effektive Zählrohrfiäche verändert- werden, indem beispielsweise die Gruppe der zuvor auf Gehäusepotential gelegenen Elektroden an die Zählhochspannung angeschlossen wird, während die Gruppe der zuvor an der Zählhochspannung angeschlossenen Elektroden auf Gehäusepotential gelegt wird.In contrast to known counter tube systems, the two groups of electrical have separate electrodes, the electrodes isolated from the counter tube housing always as counting electrodes, the other electrodes connected to the counter tube housing always act as shield electrodes, are all in the counter tube according to the invention to change the effective counter tube area serving electrodes from the counter tube housing arranged isolated so that they are at different voltages compared to the counter tube housing can be laid. . In this way, the effective counter tube area can be changed by, for example, the group of previously on housing potential located electrodes is connected to the high voltage counting while the group the electrodes previously connected to the high voltage counter to the housing potential is placed.

Die Zählelektroden können dabei quer über das Gehäuse gespannte Drähte sein. Sie können aber auch die Form von Ringen, Stiften oder ausgespannten Polygonen besitzen.The counting electrodes can have wires stretched across the housing be. But they can also take the form of rings, pins or spanned polygons own.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zählrohres sind die Zählelektroden alternierend auf zwei Gruppen verteilt, die entweder an die Zählhochspannung oder an das Gehäusepotential anschließbar sind. Der wesentlichste Fall ist dabei der dreier Zählelektroden, wobei die beiden äußeren Elektroden die eine. der beiden Gruppen und die zentrale Elektrode die andere Elektrodengruppe bilden. In weiterer Ausbildung der Erfindung läßt sich eine Beeinflussung des empfindlichen Bereichs auch dadurch erzielen, daß die Zählelektroden mindestens einer Gruppe teilweise, vorzugsweise an der Peripherie des Zählrohres, abgeschirmt sind, so daß sie dann, wenn sie auf Hochspannungspotential liegen, dennoch nicht zur Zählung beitragen können. Der einfachste Fall einer solchen Abschirmung ist der, daß auf die Elektroden, die beispielsweise Drahtform besitzen können, Hohlröhrchen von größerem Innendurchmesser aufgeschoben sind, die den wirksamen Radius der Elektrodendrähte so weit heraufsetzen, däß es im Bereich der Abschirmung zu keiner Gasverstärkung mehr kommt. Liegen die teilweise abgeschirmten Elektroden auf Kathodenpotential, so wirken sich die Abschirmeinrichtungen nicht aus, und die entsprechenden Elektroden verhalten sich so, als ob sie über den gesamten Bereich aktiv wären.In a preferred embodiment of one designed according to the invention Counting tube, the counting electrodes are alternately divided into two groups, either can be connected to the high voltage counting system or to the housing potential. The most essential Case is the three counting electrodes, the two outer electrodes being the one. of the two groups and the central electrode the other electrode group form. In a further embodiment of the invention, it is possible to influence the sensitive Area can also be achieved by the fact that the counting electrodes at least one group partially, preferably at the periphery of the counter tube, are shielded so that they if they are on high voltage potential, they still do not contribute to the count can. The simplest case of such a shield is that on the electrodes, which can, for example, have the shape of a wire, hollow tubes with a larger inner diameter postponed are the effective radius of the electrode wires Increase it so far that there is no gas reinforcement in the area of the shielding more is coming. If the partially shielded electrodes are at cathode potential, so the shielding devices do not have an effect, and the corresponding electrodes behave as if they were active over the entire area.

In den F i g. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Zählrohr schematisch dargestellt, wobei die in der F i g. 1 gewählte Schaltung den Fall veranschaulicht, daß ein den gesamten Zählrohrquerschnitt überdeckendesPräparatvermessen werden soll, während die Schaltungen -nach den F i g. 2 und 3 für die Ausmessung zunehmend kleinerer Präparate gedacht sind.In the F i g. 1 to 3 is a counter tube designed according to the invention shown schematically, wherein the in F i g. 1 selected circuit illustrates the case that a specimen covering the entire counter tube cross-section is to be measured, while the circuits -according to FIGS. 2 and 3 for the measurement increasingly smaller Preparations are intended.

Das Zählrohrgehäuse 1, das in dem dargestellten Beispiel kreisförmigen Querschnitt besitzt, liegt in allen drei Fällen auf Kathodenpotential, das dem Gehäuse in Form des Erdpotentials über die Klemme 8 zugeführt wird. Quer über das Zählrohrvolumen 2 sind drei Zähldrähte 3, 4 und 5 isoliert von dem Zählrohrgehäuse 1 ausgespannt. Dabei sind die Zähldrähte 3 und 4 elektrisch leitend miteinander verbunden und bilden die eine von zwei Elektrodengruppen. Die zweite Elektrodengruppd besteht aus dem zentral in der Mitte zwischen den beiden Zähldrähten 3 und 4 angeordneten Z4hldraht 5.The counter tube housing 1, which has a circular cross-section in the example shown, is at cathode potential in all three cases, which is fed to the housing in the form of the earth potential via the terminal 8. Three counting wires 3, 4 and 5 are stretched across the counter tube volume 2, insulated from the counter tube housing 1. The counting wires 3 and 4 are connected to one another in an electrically conductive manner and form one of two groups of electrodes. The second group of electrodes consists of the counting wire 5 arranged centrally in the middle between the two counting wires 3 and 4.

Sind, wie in der F i g. 1, die Zähldrähte 3 und 4 über die Klemme 9 mit der Zählhochspannung und gleichzeitig mit dem -an die gleiche Klemme 9 angeschlossenen Zählverstärker verbunden, während der Zentraldraht 5 über die geerdete Klemme 12 auf Kathodenpotential gehalten wird ,dann erstreckt sich der empfindliche Bereich 6 des Zählrohres, der in den Figuren jeweils durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, praktisch über den gesamten Zählrohr querschnitt Inn, Zwar wird der Zählrohrquerschnitt 2 durch den in F i g. 1 auf Kathodenpotential liegenden Zentraldraht 5 in zwei gleiche Hälften aufgeteilt, die jeweils zu einem der Zähldrähte 3 und .4 gehören, eine Beeinflussung der Größe und Lage des empfindlichen Bereiches 6 des Zählrohres tritt jedoch so lange, wie sich der Zentraldraht 5 auf Kathodenpotential befindet, in keinem Falle auf. Er würde sich viehmehr erst dann auswirken, wenn man ihn ebenfalls an die Zählhochspannung anschließen würde, da dann seine durch Metallröhrchen 7 abgeschirmten Enden nicht wirksam wären, so daß in ihrem Einflußbereich eine Verzerrung des empfindlichen Bereiches 6 einträte. Das bedeutet also, daß man allgemein jeweils die Zählelektrodengruppe, die teilweise mit abschirmenden Metallröhrchen 7 versehen ist, nicht gleichzeitig mit den anderen Zählrohrgruppen auf Hochspannung legen darf, wenn man den gesamten Zählrohrquerschnitt 2 als empfindlichen Bereich 6 benutzen will.Are, as in FIG. 1, the counting wires 3 and 4 via the terminal 9 with the high voltage and at the same time with the - connected to the same terminal 9 counting amplifier, while the central wire 5 is held at cathode potential via the earthed terminal 12, then the sensitive area 6 of the Counter tube, which is shown in the figures by a dashed line, practically over the entire counter tube cross section Inn. 1 central wire 5, which is at cathode potential, is divided into two equal halves, each belonging to one of the counting wires 3 and 4, but the size and position of the sensitive area 6 of the counting tube is affected as long as the central wire 5 is at cathode potential, in no case on. It would only have an effect if it were also connected to the high voltage meter, since its ends, shielded by metal tubes 7, would then not be effective, so that a distortion of the sensitive area 6 would occur in their area of influence. This means that in general the counter electrode group, which is partially provided with shielding metal tubes 7, must not be connected to high voltage at the same time as the other counter tube groups if the entire counter tube cross section 2 is to be used as the sensitive area 6.

Legt man entsprechend der F i g. 2 die Zählelektrodengruppe 3, 4 auf das Erdpotential an der Klemme 12 und verbindet den Zähldraht 5, d. h. also die andere Elektrodengruppe, mit dem Zählverstärker und der Zählhochspannung an der Klemme 9, so wird der empfindliche Bereich 6 des Zählrohres durch die abschirmende Wirkung einerseits der auf Erdpotential liegenden Zähldrähte 3 und 4 und andererseits der Abschirmröhrchen 7 längs dem zentralen Zähldraht 5 wesentlich eingeschnürt, so daß er in einer Richtung durch das nicht abgeschirmte Stück des Zähldrahtes 5 und in der anderen Richtung etwa durch die Lage der Zähldrähte 3 und 4 begrenzt wird, wie dies in der F i g. 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist.If one puts according to the F i g. 2 the counting electrode group 3, 4 to the ground potential at the terminal 12 and connects the counting wire 5, i.e. the other electrode group, with the counting amplifier and the high voltage counting at the terminal 9, the sensitive area 6 of the counting tube becomes on the one hand the Counting wires 3 and 4 lying at ground potential and, on the other hand, the shielding tubes 7 along the central counting wire 5, so that it is limited in one direction by the unshielded piece of counting wire 5 and in the other direction by the position of counting wires 3 and 4 as shown in FIG. 2 is indicated by the dashed line.

Eine weitere Verkleinerung des empfindlichen Bereiches 6 läßt sich dadurch erhalten, daß man entsprechend der F i g. 3 sowohl den zentralen Zähldrahts als auch die beiden äußeren Zähldrähte 3 und 4 auf Zählhochspannung legt. Der erstere ist dabei über die Klemme 9 gleichzeitig auch mit dem Zählverstärker verbunden, während die Zähldrähte 3 und 4 über die Klemme 11 nur auf Hochspannung gelegt sind: Die an ihnen entstehenden Zählimpulse werden durch die kapazitive Ableitung 10 auf Erde unwirksam gemacht. Der empfindliche Bereich 6 des Zählrohres liegt dann wieder einerseits auf dem nicht abgeschirmten Teil des Zähldrahtes 5 und wird andererseits unter der Wirkung der auf Hochspannung liegenden Zähldrähte 3 und 4 etwa in der Mitte zwischen dem* mittleren Zähldraht 5 und den äußeren Zähldrähten 3 bzw. 4 begrenzt.A further reduction in the size of the sensitive area 6 can be obtained in that according to FIG. 3 puts both the central counting wire and the two outer counting wires 3 and 4 on high counting voltage. The former is also connected to the counting amplifier via terminal 9, while counting wires 3 and 4 are only connected to high voltage via terminal 11: The counting pulses generated on them are rendered ineffective by the capacitive discharge line 10 on earth. The sensitive area 6 of the counter tube is then on the one hand on the unshielded part of the counting wire 5 and on the other hand is under the action of the high voltage counting wires 3 and 4 approximately in the middle between the * middle counting wire 5 and the outer counting wires 3 and 4 limited.

In den Figuren ist als einfachstes Ausführungsbeispiel ein --erfindungsgemäßes Zählrohr mit drei Zähldrähten dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Zählrohre beschränkt. Es können auch bei größeren Zählrohren mit beliebig vielen Zähldrähten diese so zu Gruppen zusammengefaßt und verschaltet werden, daß aus einem größeren Volumen ein kleinerer empfindlicher Bereich herausgegriffen wird. Dabei läßt sich der empfindliche Bereich auch in Richtung der Zähldrähte einengen, wenn die wirksamen Drähte auf einem Teil ihrer Länge durch metallische Abschirmröhrchen abgeschirmt werden. Liegen andererseits die Zähldrähte mit Abschirmröhrehen auf Kathodenpotential, dann sind die Abschirmröhrchen praktisch ohne Einfluß auf die Feldverteilung.In the figures, the simplest exemplary embodiment is a - according to the invention Counter tube shown with three counting wires. However, the invention is not to such Counting tubes limited. You can also use any number of larger counter tubes Counting wires these are combined in groups and interconnected that from one larger volume a smaller sensitive area is picked out. Included the sensitive area can also be narrowed in the direction of the counting wires if the effective wires for part of their length through metallic shielding tubes be shielded. On the other hand, the counting wires with shielding tubes are on top Cathode potential, then the shielding tubes have practically no influence on the Field distribution.

Claims

Claims: 1. Counter tube for measuring radioactive radiation of specimens of different geometrical dimensions with one between the Counter tube housing and counter electrodes can be applied high voltage and with at least two groups of electrically separated electrodes, d u r c h e k'e n n z e i c h n e t that the individual groups of electrodes isolated from the counter tube housing (1) (3; 4 or 5) are designed and arranged so that an adaptation of the effective Counter tube area achieved on the area of the specimen to be measured when the electrode groups are optionally opposed to appropriate voltages placed in the counter tube housing.

2. Counter tube according to claim 1, with wire-shaped Electrodes, characterized in that the electrode wires (5) at least one of the electrode groups such a cross-sectional enlargement over part of their length (7) show that only the non-thickened part of the electrodes is used as a counting electrode works. Publications considered: German Patent No. 1094 379; »Kerntechnik«, 2nd year, 1960, pp. 324 to 326 S. C. C u r r a n, J. D. C r a g g s, "Counting Tubes", 1949, pp.118 and 132.