DE1539963C - Kastenförmiges Großflächenzählrohr zum Messen gasformiger Radionuklide - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein kastenförmiges Großflächenzählrohr zum Messen gasförmiger Radionuklide, welches in einem gemeinsamen Gasraum ein Meß-Zählsystem und zwei sich daran auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Außen-Zählsysteme aufweist, die vom Meß-Zählsystem durch eingezogene Kathodengitter getrennt sind.

Zum Messen gasförmiger Radionuklide ist es bekannt, ein kastenförmiges Großflächenrohr zu verwenden, durch welches das zu messende Radionuklid, das einem Zählgas überlagert ist, hindurchgeleitet wird. Ein solches Großflächenzählrohr weist in einem gemeinsamen Gasraum ein Meß-Zählsystem und zwei sich daran auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Außen-Zählsysteme auf, die vom Meß-Zählsystem durch eingezogene Kathodengitter getrennt sind.

Das Plateau der Meß-Zählsysteme hat bei dieser bekannten Ausführung eines kastenförmigen Großflächenzählrohres eine relativ hohe Steilheit. Diese bewegt sich beispielsweise um 28% pro 100 V Spannungsänderung. Diese hohe Steilheit ist unerwünscht. Weiter wäre oft eine etwas höhere Nachweisempfindlichkeit erwünscht. '

Diese beiden Größen könnten zwar durch die Verwendung besonders engmaschiger Kathodengitter günstig beeinflußt werden. Dies würde aber eine erhebliche Komplizierung bei der Herstellung derartiger Zählrohrgitter und insbesondere eine erhöhte Verseuchungsgefahr bedingen. Daher hat man diesen Weg in der Praxis bislang nicht beschritten.

Eine wesentlich geringere Steilheit des Zählrohrplateaus kann man auch durch Verwendung eines zylindrischen Großflächenzählrohres mit koaxialem Aufbau erzielen. ,

Durch den zylindrischen Aufbau ist jedoch deren Fertigung wesentlich komplizierter als diejenige eines kastenförmigen Großllächenzählrohres mit seiner einfacheren Geometrie. Auch ist es schwierig, bei zylindrischen Zählrohren sehr große wirksame Flächen herzustellen im Vergleich zu der Fensterfläche kastenförmiger Großflächenzählrohre mit beispielsweise 25 · 75 cm wirksamer Fensterlläche. Um die gleiche Empfindlichkeit zu erreichen, müßte man den'Durchmesser eines' zylindrischen Zählrohres sehr stark erhöhen. Damit würde aber eine entsprechend höhere Betriebsspannung erforderlich, was aber tunlichst vermieden werden soll. .

Die vorliegende Erfindung setzt sich demgegenüber die Aufgabe, durch einen besonders gearteten Aufbau der Kathodengitter bei einem kastenförmigen Großflächenzählrohr bessere Plateaueigenschaften und eine höhere Nachweisempfindlichkeit zu erzielen, ohne hierbei die geschilderten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, die mit der Verwendung besonders engmaschiger Kathodengitter oder der Wahl eines zylindrischen Zählrohres mit koaxialem Aufbau · verbunden sind.

Das neue kastenförmige Großflächenzählrohr der eingangs geschilderten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodengitter als Doppelgitter aus jeweils zwei parallelen Einzelgittern mit gegenüber den Zählrohrabmessungen geringem Abstand ausgeführt sind. Hierdurch läßt sich eine ganz erhebliche Abflachung des Plateaus des Meß-Zählsystems sowie eine Steigerung der Nachweisempfindlichkeit von über 50% gegenüber Zählrohren mit Einfachgittern erzielen.

Bei der Messung niederenergetischer Betastrahler, insbesondere von Tritium, ist es erwünscht, daß zur Erzielung einer besonders hohen Antikoinzidenzrate der Zählraten vom Meß-Zählsystem und Außen-Zählsystemen nur sehr wenige der Betateilchen aus dem Meß-Zählsystem durch die Kathodengitter hindurch in die benachbarten Außen-Zählsysteme gelangen.

In einer Ausgestaltung des Zählrohres nach der Erfindung wird dies bei einem für die Tritiummessung bestimmten Großflächenzählrohr dadurch in besonders weitgehendem Maße bewirkt, daß der gegenseitige Abstand der das Doppelgitter bildenden Einzelgitter größer ist als die mittlere Reichweite der beim Tritiumzerfall entstehenden Betateilchen im Zählgas. Dies läßt sich leicht dadurch überprüfen, daß man vorübergehend die Zählraten vom Meß-Zählsystem und den Außen-Zählsystemen in Koinzidenz setzt und das Meßergebnis mit der Zählrate des Meß-Zählsystems allein vergleicht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungbeispieles erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das neue Großflächenzählrohr, etwas schematisiert, im Querschnitt,

F i g. 2 mit dem neuen Zählrohr aufgenommene Meßkurven von Krypton,

F i g. 3 mit dem neuen Zählrohr aufgenommene Meßkurven von Tritium.

Gemäß F i g. 1 befinden sich in den drei Zählsystemen des Großflächenzählrohres 1 die Anodendrähte 2, 3 und 4. An Stelle der üblichen einfachen Kathodengitter sind hier Gitterpaare 5 und 6 sichtbar, welche die obengenannten Doppelgitter bilden. In Fi g. 2 zeigt die Kurve 7 eine Krypton-Messung mit einem derartige Doppelgitter aufweisenden Großflächenzählrohr. Die Kurve 8 hingegen zeigt unter sonst gleichen Bedingungen eine Messung mit einem Zählrohr, das nur einfache Kathodengitter hat. Es ist deutlich zu ersehen, daß bei der hier interessierenden Anodenspannung von 3,1 ..3,2 kV die Kurve 7 ein wesentlich ausgeprägteres Plateau hat und dort we-

sentlich flacher verläuft als die Kurve 8. Ferner ist ersichtlich, daß die Nachweisempfindlichkeit mit dem Doppelgitterzählrohr erheblich größer ist als diejenige mit dem Einfachgitterzählrohr.

In Fig. 3 sind die gleichen Messungen wie in F i g. 2 mit Tritium aufgezeichnet, wobei die Kurve 9 die Messung mit Doppelgitterzählrohr und die Kurve 10 die Messung mit Einfachgitterzählmhr veranschaulicht. Auch hier sind die Unterschiede deutlich sichtbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kastenförmiges Großflächenzählrohr zum Messen gasförmiger Radionuklide, welches in einem gemeinsamen Gasraum ein Meß-Zählsystem und zwei sich daran auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Außen-Zählsysteme aufweist, die vom Meß-Zählsystem durch eingezogene Kathodengitter getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodengitter als Doppelgitter (5, 6) aus jeweils zwei parallelen Einzelgittern mit gegenüber den Zählrohrabmessungen geringem Abstand ausgeführt sind.

2. Großflächenzählrohr nach Anspruch 1 zum Messen von Tritium, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der das Doppelgitter (5 bzw. 6) bildenden Einzelgitter größer ist als die mittlere Reichweite der beim Tritiumzerfall entstehenden Beta-Teilchen im Zählgas.