DE3435532C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Proportionalzäh­ ler mit einem darin installierten Gasphasenstabilisator und einer externen Heizquelle, die in thermischem Kontakt mit dem Stabilisatormaterial steht. Ein solcher Proportionalzähler ist aus Columbia Astrophysics Laboratory Contribution No. 144 bekannt.

Für die Stabilität eines gasgefüllten Proportio­ nalzählers ist u. a. erforderlich, daß die Zusammenset­ zung der Gasphase unverändert bleibt. Die Zusammenset­ zung der Gasphase tendiert jedoch aus unterschiedlichen Gründen zur Veränderung. Beispielsweise geben die unterschiedlichen Materialien, aus denen der Proportio­ nalzähler hergestellt ist, allmählich in ihren Oberflä­ chen absorbierte Gase ab; ebenso fließen in den Poren der Materialien eingefangene Gase kontinuierlich in die Gasfüllung. Außerdem verursachen kleine Leckstel­ len am Fenster und/oder an den Verbindungen des Propor­ tionalzählers Veränderungen in der Gasphasenzusammenset­ zung. Somit können sich leicht die Eigenschaften des ganzen Proportionalzählers ändern, wenn irgendwelche Verunreinigungen in die Gasphase gelangen.

Die üblichen Verfahren zur Herstellung von Proportionalzählern streben eine bleibende Stabilität für die Gasphase an, indem der Zähler, d. h. der Detektor über eine lange Zeit vor dem Füllen ausgepumpt und gleichzeitig erhitzt wird. Dieses Verfahren beseitigt jedoch nicht vollkommen sicher alle möglichen Quellen, von denen die Gasfüllung im Laufe der Zeit verunreinigt werden kann.

Es wurden auch bei Raumtemperatur arbeitende Gasphasenstabilisatoren entwickelt, um die in verschie­ denen Vakuumröhren emittierten Gase zu beseitigen. Edelgase sind chemisch völlig inert und deshalb können dieselben Stabilisatoren bzw. Getter zur Aufrechter­ haltung der Reinheit der Edelgasfüllung verwendet werden.

Es ist jedoch notwendig, die Gasstabilisatoren, d. h. die Getter, zu aktivieren, bevor sie Verunreinigun­ gen binden können. Die Aktivierung erfolgt gewöhnlich durch Erhitzen des Stabilisators in einem Vakuum bis auf die Temperatur von 500 bis 800 Grad Celsius, wobei die Aktivierungszeit von der erforderlichen Temperatur abhängig ist, vergl. Columbia Astrophysics Laboratory Contribution No. 144, S. 1.

Die üblichsten Verfahren zur Aktivierung des Gasphasenstabilisators eines Proportionalzählers sind Widerstandsheizen und Hochfrequenzheizen. Wider­ standsheizen macht die Installation besonderer elektrischer Durchführungen im Proportionalzähler erforder­ lich, was die Komplexität des Proportionalzählers erhöht und dessen Herstellungskosten vergrößert. Hochfrequenzheizen scheidet aus, wenn der Gasphasensta­ bilisator, d. h. das Gatter im wesentlichen innerhalb eines Zählers eingestellt werden muß, der insgesamt aus Metall besteht. Das Aufheizen des ganzen Zählers zwecks Aktivierung des Stabilisators ist unmöglich, da die bei der Herstellung des Zählers benutzten Dichtungen im allgemeinen nicht der hohen Temperatur widerstehen, die beim Aufheizen erreicht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Proportionalzähler mit einem darin installierten Gasphasenstabilisator und einer externen Heizquelle so zu verbessern, daß ein Erhitzen des ganzen Proportionalzählers auf die Aktivierungstemperatur vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß der Erfindung erfolgt das Aufheizen des Stabilisators, d. h. des Getters, zur Aktivie­ rungstemperatur durch Zuführen der Wärme längs eines thermischen Einlasses, so daß es nicht notwendig ist, den ganzen Zähler auf die Aktivierungstemperatur zu erhitzen. Zu diesem Zweck wird der Teil des Propor­ tionalzählers, der den thermischen Einlaß umgibt, aus einem schlecht wärmeleitenden Material, wie z. B. aus rost­ freiem Stahl, gemacht. Innerhalb dieses Wandteils ist ein Einlaß aus einem gut wärmeleitenden Material, wie z. B. Kupfer, eingebracht, der insbesondere ein Rohr ist, das auch zum Entleeren des Zählers benutzt werden kann, bevor dieser mit dem Füllgas gefüllt wird. Anstelle einer Rohrform kann der Einlaß z. B. auch stabförmig ausgebildet sein. Außerdem wird der durch die Wand eingebrachte Leitkörper gegenüber dem Zähler mit einem Material abgedichtet, das eine hohe Schmelztemperatur besitzt. Wenn somit das gut wärme­ leitende Material erhitzt wird, wird die Wärme längs des Leitkörpers in den Zähler geführt. Eine Wärmeablei­ tung in den Detektorkörper findet nur verhältnismäßig langsam statt, da der den Einlaß umgebende Wandteil aus einem schlecht wärmeleitenden Material besteht. Derjenige Teil des Leitkörpers, der innerhalb des Zählers ver­ bleibt, kann mit einem Stabilisatorträger, zweckmäßig aus demselben Material wie der Einlaß, versehen sein, in welchem Fall der Stabilisator in einem optimalen direkten thermischen Kontakt mit dem Einlaß ist. Es ist auch möglich, den Stabilisator getrennt von dem Einlaß anzuordnen, so daß beide in einem indirekten thermischen Kontakt stehen.

Der Gasphasenstabilisator bzw. das Getter des Proportionalzählers ist vorteilhaft aus einem porösen Material mit einer großen spezifischen Oberflä­ che, wie z. B. aus gesinterten Zirkoniumpulver herge­ stellt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt des Endstücks der Ausführungsform von Fig. 1 mit darin ausgerichtetem Einlaß.

In Fig. 1 ist der thermische Einlaß 3 in das Endstück des Proportionalzählers 1 eingesetzt. Der Einlaß 3 aus einem Material, das wesentlich wärmeleitender als dasjenige des Endstücks ist, ist gegenüber dem Endstück 2 mit einem Material 4 abgedichtet, das eine hohe Schmelztemperatur besitzt. Zur Abstützung des Füllgasstabilisators (Getters) 5 ist der Einlaß 3 mit dem Träger 6 versehen, der vorteilhaft aus demselben Material wie der Einlaß 3 besteht.

Zur Aktivierung des Stabilisators wird der Einlaß 3 zwecks Aufheizens mit einer Heizquelle verbunden. Die Wärme wird längs des Einlasses 3 ins Innere des Proportionalzählers 1, d. h. zum Stabilisatorträger 6 geleitet, wodurch der Stabilisator 5 erhitzt und somit aktiviert wird. Da der Einlaß 3 gegenüber dem Endstück 2 mittels des Materials 4 mit einer hohen Schmelztemperatur abgedichtet ist und das Endstück 2 aus einem Material besteht, das wesentlich schlechter wärmeleitend als dasjenige des Einlasses 3 ist, kann der Stabilisator 5 ohne große Energieverluste aktiviert werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen rohrförmigen thermischen Einlaß 3. Wird ein nicht rohrförmiger Einlaß 3 verwendet, so muß der Proportionalzähler 1 durch irgendeinen anderen Einlaß entleert und danach mit dem Füllgas gefüllt werden.

Außerdem ist in Fig. 1 und 2 der Stabilisator 5 unmittelbar mit dem Einlaß 3 verbunden. Der Stabilisator 5 kann jedoch auch getrennt von dem thermischen Einlaß 3 angeordnet werden, solange er im wesentlichen in der Nähe des Einlasses 3 verbleibt. In diesem Fall wird die Wärme durch Strahlung von dem Einlaß 3 auf den Stabilisator 5 überführt.

Selbstverständlich kann der thermische Einlaß 3 auch in einem anderen Wandstück des Proportionalzäh­ lers 1 als dem Endstück 2, wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet werden.

Claims (4)

1. Proportionalzähler mit einem darin installierten Gasphasenstabilisator und einer externen Heizquelle, die in thermischem Kontakt mit dem Stabilisatormaterial steht, gekennzeichnet durch einen durch die Wand (2) des Proportionalzählers (1) hindurchgeführten, mit dem Stabilisatormaterial in thermischem Kontakt stehenden Einlaß (3) aus einem gut wärmeleitenden Material, während der den Einlaß umgebende Wandteil aus einem weniger gut leitenden Material besteht.

2. Proportionalzähler nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einlaß (3) gegenüber der Wand des Proportionalzählers mit einem Material (4) abge­ dichtet ist, das eine hohe Schmelztemperatur besitzt.

3. Proportionalzähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (3) das für die Gasfüllung verwendete Einlaßrohr ist.

4. Proportionalzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorträger (6) aus demselben Material wie der Einlaß (3) besteht und unmittelbar mit diesem verbunden ist.