DE366858C

DE366858C - Device for measuring the dose of rays (x-ray, radium, light rays, etc.)

Info

Publication number: DE366858C
Application number: DEH83834D
Authority: DE
Original assignee: DR WILHELM HAMMER
Current assignee: DR WILHELM HAMMER
Priority date: 1921-01-12
Filing date: 1921-01-12
Publication date: 1923-01-12

Description

Einrichtung zur Messung der Dosis von Strahlen (Röntgen-, Radium-, Lichtstrahlen usw.). Die Dosis und Intensität von Röntgen-, Radium-, Licht- oder ähnlichen Strahlen wird vorteilhaft durch Änderung der Spannung zwischen zwei voneinander isolierten Elektroden oder Elektrodengruppen (Ionisierungskammer, Photozelle o. dgl.) gemessen, die der Wirkung der Strahlen ausgesetzt werden. Zur Messung der Dosis der Strahlen müssen daher Ablesungen an einem Strom- oder Spannungsmeßgerät vorgenominen werden, was eine gewisse physikalische Schulung des Beobachters erfordert. Um die Bedienung der Meßeinrichtung auch durch ungeschulte Personen zu ermöglichen, hat man bereits vorgeschlagen, das Strom- oder Spannungsmeßgerät als elektrostatisches Relais auszubilden und so einzurichten, daß es bei Erreichung einer bestimmten, durch die Bestrahlung der Ionisierungskammer o. dgl. geänderten Spannung anspricht und eine Anzeigevorrichtung auslöst.Device for measuring the dose of radiation (X-ray, radium, Rays of light, etc.). The dose and intensity of x-ray, radium, or light Similar rays are made advantageous by changing the voltage between two of each other insulated electrodes or groups of electrodes (ionization chamber, photocell, etc.) Like.), which are exposed to the action of the rays. To measure the Dose of the rays must therefore readings on an ammeter or voltmeter be made, which requires a certain physical training of the observer. In order to enable the operation of the measuring device also by untrained persons, it has already been proposed that the current or voltmeter be an electrostatic one To train relays and to set them up so that when a certain, by the irradiation of the ionization chamber o. The like. Changed voltage responds and triggers a display device.

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung dieser Art und bezweckt insbesondere, das elektrostatische Relais durch eine besondere Ausbildung möglichst gedrungen und unempfindlich gegen Störungen zu machen, sowie zu ermöglichen, daß die Ionisierungskammer in große Nähe des Strahlenerzeugers, z. B. der Röntgenröhre, gebracht oder auch in Körperhöhlen eingeführt werden kann. Dies ist nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der bewegliche Leiter, der die durch den Einfluß der Strahlen erzeugte Spannungsänderung der einen Elektrode jeweilig entweder unmittelbar oder durch Vermittlung eines besonderen Schaltorgans rückgängig macht, selbst das Stromschlußglied für das die Anzeigevorrichtung steuernde Relais bildet. Diese Anordnung ermöglicht, den beweglichen Leiter möglichst masselos und unempfindlich gegen mechanische Störungen zu machen. Die Ionisierungskammer kann dabei mit dem kleinen Gehäuse, in dem die zusammenwirkenden Leiter und Kontaktstücke des Relais untergebracht sind, zu einem einheitlichen Ganzen verbunden sein.The invention relates to a measuring device of this type and aims in particular, the electrostatic relay through a special training if possible compact and insensitive to disturbances, as well as to enable that the ionization chamber in close proximity to the beam generator, e.g. B. the X-ray tube, brought or introduced into body cavities. This is according to the invention achieved in that the movable conductor, which is affected by the influence of the rays generated voltage change of one electrode in each case either directly or reverses by mediating a special switching element, even the current connection element forms for the relay controlling the display device. This arrangement enables the movable conductor as massless as possible and insensitive to mechanical disturbances close. The ionization chamber can with the small housing in which the cooperating conductors and contact pieces of the relay are housed, to one be connected to a unified whole.

Ein weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung liegt darin, daß die Isolation der beweglichen Verbindungsleitungen zwischen dem mit der Ionisierungskammer verbundenen Relais und dem übrigen Teil der Einrichtung, insbesondere der Anzeigevorrichtung, nicht den hohen Anforderungen zu entsprechen braucht, die sonst bei elektrostatischen Messungen gestellt werden.Another advantage of the device according to the invention is that that the isolation of the movable connecting lines between the one with the ionization chamber connected relays and the rest of the facility, in particular the display device, does not need to meet the high requirements that otherwise apply to electrostatic Measurements are made.

Die erforderliche geringe elektrostatische Isolierung der Verbindungsleitungen ermöglicht ferner, ohne Schwierigkeit mehrere Anzeigevorrichtungen an getrennten Orten aufzustellen, so daß z. B. der Leiter einer Röntgentherapiestation jederzeit von einer Stelle aus alle im Gang befindlichen Bestrahlungen dosimetrisch überwachen kann.The required low electrostatic insulation of the connecting lines also enables multiple display devices on separate ones without difficulty To set up places so that z. B. the head of an X-ray therapy station at any time Dosimetrically monitor all irradiations in progress from one point can.

In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.In the figures are several embodiments of the device shown according to the invention.

Abb. i zeigt die eine Ausführungsform der Einrichtung in schematischer Darstellung. Abb.2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform und Abb. 3 eine Abänderungsform der Einrichtung.Fig. I shows the one embodiment of the device in a schematic Depiction. Fig.2 shows schematically a second embodiment and Fig. 3 one Modification form of the facility.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i ist in einem metallischen, gegen die zu messenden Strahlen abgeschirmten, allseitig geschlossenen Gehäuse i ein elektrostatisches Relais untergebracht, das aus einem feststehenden Leiter :2 und einem diesem gegenüberstehenden, leicht beweglichen Leiter 3 besteht. Dieser Leiter ist an dem isoliert durch die Gehäusewand hindurchgeführten Träger ,4 angebracht und besteht aus einem dünnen Metalldraht oder -band. Der Leiter :2 ist mit einem Ende der Elektrode 5 durch eine Leitung 6 stromleitend verbunden. Die innere Elektrode 5 der Ionisierungskarnmer 7 ist in einem Isolierblock 8 befestigt, der die äußere, haubenförmige Elektrode 30 trägt, deren Fußring 31 durch eine darübergreifende, auf das äußere Ende des den Block 8 umschließenden Metallrohres 32 geschraubte Gewindekappe 33 gehalten wird. Das Rohr 32 ist mit einem Stutzen 34 der Wandung des Gehäuses i durch Verschraubung 35 verbunden und mit Isoliermasse 36 ausgefüllt. In die von der haubenförmigen Elektrode 30 gebildete Kammer 7 ragt das freie Ende der inneren Elektrode 5 hinein.In the embodiment according to Fig. I, an electrostatic relay is housed in a metallic housing i, which is shielded from the beams to be measured and is closed on all sides. This conductor is attached to the carrier 4, which is passed through the housing wall and is made of a thin metal wire or band. The conductor: 2 is connected to one end of the electrode 5 by a line 6 to conduct electricity. The inner electrode 5 of the ionization chamber 7 is fastened in an insulating block 8, which carries the outer, hood-shaped electrode 30 , the foot ring 31 of which is held by an overlapping threaded cap 33 screwed onto the outer end of the metal tube 32 surrounding the block 8. The tube 32 is connected to a connecting piece 34 on the wall of the housing i by screwing 35 and filled with insulating compound 36. The free end of the inner electrode 5 protrudes into the chamber 7 formed by the hood-shaped electrode 30.

Der bewegliche Leiter 3 ist über den Träger 4 und einen Widerstand .a.3 mit :dem einen Pol einer Batterie 9 verbunden, deren anderer gleichzeitig geerdeter Pol an das Gehäuse i angeschlossen ist.The movable conductor 3 is via the carrier 4 and a resistor .a.3 with: one pole of a battery 9 connected, the other at the same time grounded Pole is connected to the housing i.

In der Bahn des beweglichen Leiters 3, der als Stromschließer wirkt, ist innerhalb des Gehäuses i ein Gegenkontakt io angebracht, -der mit seinem Teil i i durch das Gehäuse i isoliert hindurchgeführt und an das eine Ende der Wicklung eines Elektromagneten 12 gelegt ist, deren anderes Ende an den geerdeten Pol der Stromquelle 9 angeschlossen ist. Der Elektromagnet 12 bildet mit dem Anker 28 und dessen Gegenkontakt 29 ein elektromagnetisches Hilfsrelais, das den Stromkreis einer Stromquelle 13 schließt, in den beliebige Arbeitsgeräte, z. B. Zählwerke 1q., Schaltvorrichtungen usw., eingeschaltet sind.In the path of the movable conductor 3, which acts as a circuit breaker, is within of the housing i a mating contact io attached, -der with its part i i passed through the housing i and insulated to the one End of the winding of an electromagnet 12 is placed, the other end to the grounded pole of the power source 9 is connected. The electromagnet 12 forms with the armature 28 and its mating contact 29, an electromagnetic auxiliary relay that the circuit of a power source 13 closes, in the arbitrary tools, z. B. counters 1q., Switching devices, etc., are switched on.

Der Wirkung der zu messenden Strahlen wird lediglich die Kammer 7 ausgesetzt, die dadurch leitfähig (ionisiert) wird.The only effect of the beams to be measured is chamber 7 exposed, which becomes conductive (ionized).

Bei Beginn des Arbeitsvorganges sind sämtliche Teile des Relais und der Ionisierungskammer ungeladen, bis auf den beweglichen Leiter 3, der infolgedessen angezogen wird, bis er den Leiter 2 berührt. Durch diese Berührung werden der Leiter 2 und die Elektrode 5 auf die Spannung des Stromschließers 3 gebracht, so daß nunmehr zwischen diesem und dem Leiter 2 Abstoßung stattfindet. Der Stromschließer 3 entfernt sich daher wieder von dem Leiter 2.At the beginning of the work process, all parts of the relay and the ionization chamber uncharged, except for the movable conductor 3, which as a result is tightened until it touches the conductor 2. This touch becomes the leader 2 and the electrode 5 brought to the voltage of the circuit breaker 3, so that now between this and the conductor 2 repulsion takes place. The current closer 3 removed therefore again from the conductor 2.

Wird die Kammer 7 bestrahlt, so sinkt allmählich die Spannung des Leiters :2 und der Elektrode 5, wodurch der Stromschließer 3 wieder angezogen wird. Bei einem ganz bestimmten Wert des Spannungsunterschiedes zwischen dem Stromschließer 3 und dem Leiter 2 berübren sich beide, wodurch der Leiter 2 wieder . auf die Spannung der Stromquelle 9 aufgeladen wird. Die Folge hiervon ist die erneute Abstoßung des Stromschließers 3. Dieses Spiel wiederholt sich in bestimmten, von der Stärke der Ionisierung abhängigen Zeiträumen.If the chamber 7 is irradiated, the voltage of the gradually decreases Conductor: 2 and the electrode 5, whereby the circuit breaker 3 is attracted again. At a very specific value of the voltage difference between the current closer 3 and the conductor 2 touch each other, whereby the conductor 2 again. on the tension the power source 9 is charged. The consequence of this is the renewed repulsion of the Circuit breaker 3. This game is repeated in certain, of the strength of the Ionization dependent time periods.

Bei jeder Berührung zwischen dem Stromschließer 3 und dem Leiter 2 kommt der Stromschließer mit dem feststehenden Gegenkontakt io in Berührung, so daß der Stromkreis geschlossen wird, in dem der Elektromagnet 12 liegt. Durch das Hilfsrelais 12, 28, 29 wird daher der Stromkreis der Stromquelle 13 geschlossen, so daß die Zählwerke 1q. in Betrieb gesetzt werden.With every contact between the circuit breaker 3 and the conductor 2 If the current closer comes into contact with the stationary mating contact io, so that the circuit in which the electromagnet 12 is located is closed. By the Auxiliary relay 12, 28, 29 is therefore the circuit of the power source 13 closed, so that the counters 1q. be put into operation.

Die Zuhilfenahme des Relais 12, 28, 29 ist nicht unbedingt .erforderlich, da der Träger q. so angeordnet sein kann, daß er als Kontakt zwischen dem Stromschließer 3 und dem Gegenkontakt io den Arbeitsstrom für die Zählwerke 1q. usw. unmittelbar schließen kann. In Hinblick darauf aber, daß der im allgemeinen sehr dünne, bewegliche Leiter 3 keine höhere Strombelastung verträgt, und insbesondere bei jedem Arbeitsvorgang gefährliche Unterbrechungsfunken zwischen dem Leiter 3 und dem Gegenkontakt io auftreten würden, ist die Einschaltung des Hilfsrelais zweckmäßig.The use of the relay 12, 28, 29 is not absolutely necessary. since the carrier q. can be arranged so that it acts as a contact between the circuit breaker 3 and the mating contact io the operating current for the counters 1q. etc. immediately can close. In view of the fact that the generally very thin, movable Conductor 3 does not tolerate a higher current load, and especially with every work process dangerous interruption sparks occur between the conductor 3 and the mating contact OK it is advisable to switch on the auxiliary relay.

Um die bei Verwendung eines elektromagnetischen Hilfsrelais auftretenden Unterbrechungsfunken zu vermeiden, ist bei der Ausführungsform nach A.bb. 2 an Stelle des elektromagnetischen Hilfsrelais ein elektrostatisches Hilfsrelais :gesetzt.In order to avoid the Avoiding interruption sparks is in the embodiment according to A.bb. 2 in place of the electromagnetic auxiliary relay an electrostatic auxiliary relay: set.

Dieses Hilfsrelais, das im Vergleich zu dem elektrostatischen Relais 2, 3, 10 als Gro'-,reliais ar?.-eitet, besteht aus zwei feststehenden Platten 1511, i5b und zwei leichten, diesen gegenüber beweglich angeordneten, leitenden Platten z611, 16b, die miteinander durch eine leitende Brücke 17 verbunden sind. Die Platten i611, 16b sind um eine zwischen ihnen liegende Achse 18 schwingbar gelagert. In der Ruhelage wird die Platte 16b durch einen nicht dargestellten kleinen Magneten gegen das Kontaktstück i9 gedrückt. Die leitende Brücke 17 ist durch die Wicklung eines weiter unten Leschriebenen Elektromagneten 26 mit dem nicht geerdeten Pol der Stromquelle 9 verbunden, an deren geerdeten Pol die Wicklung 21 eines Elektromagneten angeschlossen ist, deren anderes Ende unter Einschaltung eines Widerstandes 2o mit dem Kontaktstück i9 verbunden ist. Der geerdete Anker 22 des Elektrorhagneten steht unter der Wirkung einer Zugfeder 23, die ihn bei Unterbrechung des Ruhestromkreises in die Offenlage bringt, bei der er auf ein Kontaktstück 25 trifft, das durch eine Leitung mit den Platten i 5a, i 5b verbunden ist. Das freie Ende des als Doppelhebel ausgebildeten Ankers 22 greift in ein Zahnrad 24 eines Zählwerks ein, wobei das Zahnrad so ausgebildet ist, daß es bei jeder Schwingung des Ankers 22 gegen das Kontaktstück 25 um einen Zahn weitergedreht wird. Die feststehenden Platten i511, 15b sind durch eine Leitung mit dem Gegenkontakt 25 verbunden.This auxiliary relay, which in comparison to the electrostatic relay 2, 3, 10 works as a large, reliais, consists of two fixed plates 1511, i5b and two light conductive plates z611, 16b, which are movably arranged opposite them. which are connected to one another by a conductive bridge 17. The plates 1611, 16b are mounted such that they can swing about an axis 18 located between them. In the rest position, the plate 16b is pressed against the contact piece i9 by a small magnet (not shown). The conductive bridge 17 is connected to the ungrounded pole of the power source 9 through the winding of an electromagnet 26 described below, to whose earthed pole the winding 21 of an electromagnet is connected, the other end of which is connected to the contact piece i9 with the inclusion of a resistor 2o . The grounded armature 22 of the electromagnetic magnet is under the action of a tension spring 23 which, when the closed circuit is interrupted, brings it into the open position, where it encounters a contact piece 25 which is connected by a line to the plates i 5a, i 5b . The free end of the armature 22, which is designed as a double lever, engages a gear wheel 24 of a counter, the gear wheel being designed so that it is rotated further by one tooth with each oscillation of the armature 22 against the contact piece 25. The stationary plates i511, 15b are connected to the mating contact 25 by a line.

In dem Gehäuse i ist noch der Elektromagnet 26 untergebracht, dessen Anker 27 bei Erregung seiner Wicklung losgelassen wird und über seine Ruhelage hinaus gegen den Leiter 2 schnellt. Mit dem Anker des Magneten 26 ist der bewegliche Leiter 3 stromleitend verbunden.In the housing i, the electromagnet 26 is still housed, its Armature 27 is released when its winding is excited and beyond its rest position against conductor 2. With the armature of the magnet 26 is the movable conductor 3 electrically connected.

Bei Bestrahlung der Ionisierungskammer 7 ist das Spiel des Relais 2, 3, io das gleiche wie bei der Ausführungsform nach Abb. i. Bei jeder Berührung zwischen dem Stromschließer 3 und dem Gegenkontakt io werden die feststehenden Platten i511, 15b des elektrostatischen Grobrelais auf die Spannung der Stromquelle 9, etwa 22o Volt gegen Erde, aufgeladen. Da die beweglichen Platten 1611, 16b ebenfalls dauernd diese Spannung haben, werden sie abgestoßen und drehen sich in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung. Hierdurch wird der Stromkreis des Elektromagneten 2,1 unterbrochen, so daß der Anker 22 durch die Feder 23 gegen dass Kontaktstück 25 gedrückt wird. Hierdurch wird einerseits das Zählwerk um einen Zahn «=eitergedreht, während anderseits durch die Berührung des Ankers 2,2 mit dem Kontaktstück 25 die Platten i 5a, i 5b des elektrostatischen Grobrelais geerdet werden.When the ionization chamber 7 is irradiated, the play of the relay is reduced 2, 3, io the same as in the embodiment according to Fig. I. With every touch between the current closer 3 and the mating contact io are the fixed plates i511, 15b of the coarse electrostatic relay to the voltage of the power source 9, for example 22o volts against earth, charged. Since the movable plates 1611, 16b also if they have this tension all the time, they are repelled and rotate in the position shown with dashed lines. This creates the circuit of the electromagnet 2.1 interrupted, so that the armature 22 by the spring 23 against that contact piece 25 is pressed. This on the one hand increases the counter by one Tooth «= pus-twisted, while on the other hand through the contact of the anchor 2, 2 with the Contact piece 25 grounded the plates i 5a, i 5b of the coarse electrostatic relay will.

Durch die elektrostatische Abstoßung zwischen dem Leiter :2 und dem Stromschließer 3 ist inzwischen die Berührung zwischen diesen beiden Teilen wieder aufgehoben,- und das Spiel beginnt von neuem, sobald durch die Bestrahlung der Kammer 7 die Spannung des Leiters 2 hinreichend verringert worden ist.Due to the electrostatic repulsion between the conductor: 2 and the Current closer 3 is now the contact between these two parts again canceled, - and the game begins again as soon as the chamber is irradiated 7 the voltage of the conductor 2 has been sufficiently reduced.

Bei jeder Berührung zwischen dem Leiter 2 und dem Stromschließer 3 trifft der Anker 27 des Elektromagneten 26 auf den Leiter 2. Da der Anker 27 durch seine stromleitende Verbindung mit dem Magneten 26 die Spannung der Stromquelle 9 hat, wird bei seinem Auftreffen auf den Leiter 2 dieser mit Sicherheit auf die Spannung der Stromquelle 9 aufgeladen. Der leichte Schlag des Ankers verhütet überdies ein etwaiges Anhaften des beweglichen Leiters 3 an den Leitern 2 und io.With every contact between conductor 2 and circuit breaker 3 the armature 27 of the electromagnet 26 hits the conductor 2. Since the armature 27 passes through its conductive connection with the magnet 26 the voltage of the power source 9 has, when it hits the head 2 this will certainly be on the Voltage of the power source 9 charged. The slight blow of the anchor also prevents any sticking of the movable conductor 3 to the conductors 2 and io.

Da es unter Umständen zweckmäßig sein kann, das Grobrelais zu vermeiden, so läßt sich gemäß Abänderungsform nach Abb. 3 die Einrichtung für halbselbsttätigen Betrieb in folgender Weise treffen.Since it may be useful to avoid the coarse relay, so can be according to the modification of Fig. 3, the device for semi-automatic Meet the operation in the following way.

Der leicht bewegliche Leiter 3 arbeitet bei Einwirkung der zu messenden Strahlen auf die Kammer 7, wie oben näher ausgeführt ist. Wenn er den Kontakt i o berührt, erhält das möglichst trägheitslos zu wählende Elektroskop 37 plötzlich die volle Spannung der Stromquelle 9 und zeigt einen ruckweisen Ausschlag. Der Beobachter hat dann sofort den über den Widerstand 38 geerdeten Hebel 39 der Taste 40 kurzdäuernd gegen den Kontakt 41 herunterzudrücken, wodurch das Elektroskop in den Anfangszustand zurückgeführt wird. Gleichzeitig öffnet die Taste den Kontakt 42 und damit den Ruhestromkreis 9-4-26-43-42-39-38-Erde kurzdauernd, so daß der Anker 27 des Magneten 26 seine oben beschriebenen Verrichtungen erfüllt. Die Zahl der ruckweisen Ausschläge des Elektroskops 37 kann entweder durch Abzählen oder durch ein von der Taste 4.o unmittelbar mechanisch oder durch Hilfskontakt (z. B. parallel oder in Reihe mit Magnet 26) elektrisch betriebenes Zählwerk ermittelt werden. Auch bei dieser Abänderungsform besteht der Vorteil, daß an die Isolation der Zuleitungen keine hohen Anforderungen gestellt werden.The easily movable conductor 3 works under the action of the to be measured Beams onto the chamber 7, as detailed above. If he gets the contact i o is touched, the electroscope 37, which is to be selected with as little inertia as possible, suddenly receives the full voltage of the power source 9 and shows a jerky deflection. The Observer then immediately has the lever 39 of the button 40, which is grounded via the resistor 38, for a short period of time to press down against the contact 41, whereby the electroscope in the initial state is returned. At the same time, the button opens the contact 42 and thus the closed circuit 9-4-26-43-42-39-38-Earth briefly, so that the armature 27 of the magnet 26 is on top described tasks fulfilled. The number of jerky strokes of the electroscope 37 can be done mechanically either by counting or by pressing the button 4.o directly or by auxiliary contact (e.g. parallel or in series with magnet 26) electrically operated counter can be determined. There is also the The advantage that there are no high demands on the insulation of the supply lines will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring the dose of rays (X-ray, radium, light rays, etc.), in which the transfer of electricity between two mutually isolated electrodes or groups of electrodes (ionization chamber, photocell, etc.) that controls the display device is caused by the action of the rays to be measured is, characterized in that the movable, the voltage change generated by the influence of the rays of the one electrode canceling conductor itself forms the current connection element for the relay controlling the display device.

2. Device according to claim i, characterized in that that the display device for the change in voltage of the irradiated ionization chamber (7) by closing a circuit using an electrostatic relay (2, 3, io) is triggered, the housing (i) of which is integrated with the ionization chamber Whole forms.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that an electrostatic auxiliary relay (i5a, i5b, 16a, i & -, 1 7, ig) is switched on in the circuit to be closed by the electrostatic relay (2, 3, i0) that the display device (24) is triggered.

4. Device according to claim i to 3, characterized in that in the electrostatic relay (2, 3, 1o) to be closed Circuit an electromagnet (26) is switched on, the armature (27) of which is connected to the live Pole of the power source (9) is and when the power is closed with the conductor (2) of the briefly touches an electrode.

5. Modification of the form of the institution according to claim i for semi-automatic operation, characterized in that the movable, serving as a current connection member (3) in the execution of the control movement the Connection to an electroscope (37) established by the observer after each time Excursions by actuating an advantageous at the same time the counter in motion setting button (4o) or the like. Is returned to its initial state.