DE935387C

DE935387C - Device for measuring the dose or dose rate of radioactive and / or X-rays

Info

Publication number: DE935387C
Application number: DED8746A
Authority: DE
Inventors: Erich Bagge; Kurt Dr Diebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-22
Filing date: 1951-04-22
Publication date: 1955-11-17

Description

Vorrichtung zum Messen der Dosis oder Dosisleistung von radioaktiven und/oder Röntgenstrahlen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Dosis oder Dosisleistung von radioaktiven und/oder Röntgenstrahlen mittels :der durch diese Strahlung bewirkten Entladung eines elektrisch aufgeladenen Systems.Device for measuring the dose or dose rate of radioactive and / or X-rays The invention relates to a device for measuring the Dose or dose rate of radioactive and / or X-rays by means of: the discharge of an electrically charged system caused by this radiation.

Zur Messung von radioaktiven und Röntgenstrahlen sind die verschiedensten Verfahren bekannt. Die meisten quantitativen Verfahren verwenden Zäh.lkammern.oder Ionisationskammernmit Röhrenverstärkung oder mit Hilfe eines Meßinstrumentes, das Mittelwerte der durch die Entladungen bzw. Ionisation - in einem Meßstromkreis entstehenden Stromstärke mißt. Derartige Geräte lassen sich kaum in eine Form bringen, die als Taschengerät bezeichnet werden kann. Insbesondere werden Strom- bzw. Spannungsquellen benötigt, iso :daß die Geräte nicht ohne Vorbehalt jederzeit einsatzbereit sind. Andere Nachweisverfahren, z. B. chemische Reaktionen bzw. Szintillationen, sind wohl handlich zu gestalten, erlauben aber im wesentlichen nur qualitative Messungen.There are many different ways to measure radioactive and X-rays Procedure known. Most quantitative methods use counting chambers or Ionization chambers with tube reinforcement or with the help of a measuring instrument that Average values of the discharges or ionization in a measuring circuit Measure current. Such devices can hardly be brought into a form that is called Pocket device can be called. In particular, current or voltage sources are used required, iso: that the devices are not always ready for use without reservation. Other detection methods, e.g. B. chemical reactions or scintillations are to make them easy to handle, but essentially only allow qualitative measurements.

Es sind auch Geräte bekannt, in denen die Entladung eines Elektrometersystems beobachtet wird. Die Aufladung erfolgt hier durch eine reibungselektrische Ladevorrichtung, die isich zusammen mit dem Elektrometersystem in einem nach außen abgeschlossenen ,gemeinsamen Gehäuse befindet. Bei den bekamitgewordenen Konstruktionen wird z. B. ein mit dem Instrumentgehäuse beweglich verbundener Ring gedreht und dadurch ein Elektrometersystem aufgeladen. Nach Aufladung wird der Ring etwas in entgegengesetzter Weise gedreht und damit ein Kollektor vom Elektrometer gelöst und an »Erde« gelegt. Für die praktische Verwendung dieser Konstruktion ist es von entscheidendem Nachteil, daß sich so bei leichter Drehung des Ringes im Sinne des Aufladens das Elektrometer wieder entlädt, da durch Sprühen ein Ladungsausgleich stattfinden kann, wenn sich der Kollektor wieder dem Elektrometersystem nähert.There are also devices known in which the discharge of an electrometer system is observed. The charging takes place here by a triboelectric charging device, together with the electrometer system, it is closed off from the outside , common Housing is located. In the structures that have been awarded z. B. one with the Instrument housing rotated movably connected ring and thereby an electrometer system charged. After charging, the ring is rotated slightly in the opposite way and thus detached a collector from the electrometer and connected it to "earth". For the practical Using this construction it is of critical disadvantage that so when slight rotation of the ring in the sense of charging discharges the electrometer again, because a charge equalization can take place by spraying when the collector is approaches the electrometer system again.

Es ist also erforderlich, eine Vorrichtung anzugeben, die diese Nachteile nicht aufweist. Durch die Aufladung muß eine feste Ladungsmenge auf das Elektrometersystem übergeführt werden, die außer auf dem vorgeschriebenen Wege reicht wieder -abfließen kann.It is therefore necessary to provide a device that has these disadvantages does not have. A fixed amount of charge must be placed on the electrometer system by charging be transferred, which, in addition to the prescribed route, flow away again can.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Messen der Dosis oder der Dosisleistung von radioaktiven und/oder Röntgenstrahlen mittels der durch diese Strahlung bewirkten Entladung eines durch eine reibungselektrische Ladevorrichtung elektrostatisch aufgeladenen Systems, das sich zusammen mit der Ladevorrichtung und einer elektrostatischen Meßvorrichtung (Elektrometer) in einem nach außen abgeschlossenen gemeinsamen Gehäuse befindet, erfindungsgemäß dadurch gelöst; daß mit der elektrostatischen Meßvorrichtung fest und ständig eine Konduktorplatte verbunden ist, auf der Konduktorplatte Abnehmerbürsten angebracht sind und der Konduktorplatte eine isoliert ad dem Gehäuse angebrachte Ladeplatte und ein leitend mit dem Gehäuse verbundener Erdungsstift gegenübersteht, der die Konduktorplatte nur dann berührt, wenn die Ladeplatte gegen die Wirkung der Feder mit den Abnehmerbürsten in Berührung gebracht ist. Auf diese Weise ergibt sich ein äußerst einfaches Dos-imeter, das über große Zeiträume betriebsbereit bleibt, ohne einer ständigen Wartung oder Überprüfung zu bedürfen.This task is in a device for measuring the dose or the dose rate of radioactive and / or X-rays by means of these Radiation caused a discharge by a triboelectric charger electrostatically charged system that works with the charger and an electrostatic measuring device (electrometer) in a closed off from the outside common housing is, according to the invention thereby solved; that with the electrostatic Measuring device is firmly and constantly connected to a conductor plate on the conductor plate Pick-up brushes are attached and the conductor plate is isolated from the housing attached charging plate and a ground pin conductively connected to the housing faces, which only touches the conductor plate when the loading plate against the action of the spring is brought into contact with the scraper brushes. To this The result is an extremely simple dos-imeter that is ready for operation over long periods of time remains without the need for constant maintenance or inspection.

Ein besonderer Vorteil des Gerätes besteht darin, daß es auf äußerst kleinem Raum gebaut werden kann. und keinerlei äußere Anschlüsse braucht.A particular advantage of the device is that it is extremely small space can be built. and does not need any external connections.

Vorzugsweise wird die Erstaufladung von einer Fremdquelle aus vorgenommen, obwohl dies für die Wirkungsweise des Gerätes nicht unbedingt notwendig ist.The initial charge is preferably carried out from an external source, although this is not absolutely necessary for the operation of the device.

Es empfiehlt sich, das abgeschlossene Gehäuse aus zwei ineinander verschiebbaren und ein wenig gegeneinander drehbaren Hülsen zu fertigen, wobei die Hülsen durch Gummi- oder rohrähnliche Tombakmanschetten gegen die Luft abgedichtet sind.It is recommended that the closed housing consists of two inside one another to manufacture slidable and somewhat mutually rotatable sleeves, the Sleeves sealed against the air by rubber or pipe-like tombac sleeves are.

Unter Umständen ist es zweckmäßig oder notwendig, das System von Zeit zu Zeit von Hand nachzuladen, oder - insbesondere nach einer Messung - von Hand wieder aufzuladen. Zu diesem Zweck arbeitet das Ladesystem mit einer Erdungseinrichtung zusammen, die vorzugsweise als ein mit dem einen Gehäuseteil fest verbundener Stift ausgebildet ist. Dieser Erdungsstift kann erfindungsgemäß mit der Metallplatte derart in Berührung gebracht werden, daß er beim Gegeneinanderpressen des Zwei-Plattensystems mit der Metallplatte in Berührung kommt und. beim Entfernen der Platten von der Ladeplatte abgehoben wird.It may be useful or necessary to time the system to reload manually or - especially after a measurement - by hand recharge. For this purpose, the charging system works with a grounding device together, preferably as a pin firmly connected to one housing part is trained. This grounding pin can according to the invention with the metal plate in such a way be brought into contact that he when pressing against one another of the two-plate system comes into contact with the metal plate and. when removing the panels from the Loading plate is lifted off.

Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Au@sgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist.Further improvements and appropriate designs of the subject matter of the invention are described with reference to the accompanying drawing, in which an embodiment the invention is shown in simplified form.

In der Zeichnung zeigt Fig. i einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Meßinstru.ment in Taschenformat, Fig. 2 einen Schnitt durch das Instrument nach Linie A-B der Fig. i.In the drawing, FIG. 1 shows a section through a device according to the invention trained measuring instrument in pocket format, FIG. 2 shows a section through the instrument along line A-B of Fig. i.

Das in Fig. i und 2 gezeigte Taschendosimeter für radioaktive und/oder Röntgenstrahlen weist eine untere Hülse i auf, in der ein Meßgefäß 2 angeordnet ist. In diesem Meß.gefäß z, .das vorzugsweise aus einem Metallgefäß mit eingeschmolzener Glaslinse oder Glasfenster 3 oder aus einem Glasgefäß besteht, das an der Innenseite mit einem Metallüberzug versehen ist, ist ein Elektrometer q. irgenrdeiner bekannten Art eingebaut. Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform besitzt ein Doppelfaden-Elektrometer q., hinter dessen beiden Anzeigefäden eine Skala 5 befestigt ist, die durch eine eingebaute Lupe 3 beobachtet werden kann. Am oberen Ende des Meßgefäßes 2 ist eine Öffnung vorgesehen, durch die die Zuführung zum Elektrometer geführt wird. Die einwandfreie Funktion des Gerätes über sehr große Zeitabschnitte (Monate, Jahre) bei einmaliger Aufladung -des Elektrometersystems q. hängt im wesentlichen von der einwandfreien Isolation dieser Durchführung 6. ab. Daher ist diese Durchführung .6 aus einem hochisolierenden, feuchtigkeitsabweisenden Material-angefertigt, wobei insbesondere Stoffe wie Paraffin, Bernstein, Schellack od. dgl. zur Anwendung kommen.The pocket dosimeter shown in Fig. I and 2 for radioactive and / or X-rays have a lower sleeve i in which a measuring vessel 2 is arranged is. In this measuring vessel z, preferably from a metal vessel with melted Glass lens or glass window 3 or consists of a glass vessel that is on the inside is provided with a metal coating, an electrometer q. any of your friends Art built in. The embodiment shown in FIG. 1 has a double-thread electrometer q., Behind the two display threads, a scale 5 is attached, which is through a built-in magnifying glass 3 can be observed. At the top of the measuring vessel 2 is a Opening provided through which the feed to the electrometer is passed. The flawless one Function of the device over very long periods of time (months, years) with one-off Charging - the electrometer system q. depends essentially on the flawless Isolation of this implementation 6. from. Therefore this bushing .6 is made of a highly insulating, moisture-repellent material-made, in particular substances such as paraffin, Amber, shellac or the like. Are used.

Am oberen Ende der Zuführung ist fest und ständig eine Metallplatte (Konduktor) 7 angeordnet, auf der etwa sektorförmig Tuch- oder Pelzstreifen angebracht sind.At the top of the feeder is a fixed and permanent metal plate (Conductor) 7 arranged, attached to the approximately sector-shaped cloth or fur strips are.

Die obere Hülse 9 ist verschiebbar über die untere Hülse gestülpt, wobei beide Hülsen um kleine Winkel gegeneinander verdrehbar sind. Die Abdichtung gegen die atmosphärische Luft übernimmt eine Gummi- oder Tombakmanschette io, so daß .beim Ineinanderschieben der beiden Hülsen nur eine minimale Luftbewegung eintritt. Durch die Manschette io wird .vermieden, daß etwa eintretende Luftfeuchtigkeit die Isolationsmaterialien innerhalb des -Gehäuses beeinträchtigt.The upper sleeve 9 is slidably slipped over the lower sleeve, both sleeves can be rotated against each other by small angles. The waterproofing a rubber or tombak sleeve takes over against the atmospheric air, see above that only minimal air movement occurs when the two sleeves are pushed into one another. The cuff io. Avoids that any humidity entering the Insulation materials inside the housing impaired.

An der Oberseite der oberen Hülse 9 ist eiine zweckmäßigerweise aus Schwefel oder Hartgummi gestehende Ladeplatte i i gegenüber dem Gehäuse, isoliert mit einer Halte- oder Führungsstange 12, so angebracht, daß sie ein kleines axiales Spiiel 16 besitzt. Eine Feder 13 drückt die Haltestange 12 iormalerweisegegen eine untere Spielbegrenzung 1q.. Neben der Ladeplatte i i ist ein mit dem Gehäuse g leitend verbundener Erdungs;stift i5 angeordnet, der mit dem Konduktor 7 in Berührung kommen kann.At the top of the upper sleeve 9, one is expediently made Charging plate i i with sulfur or hard rubber standing against the housing, insulated with a holding or guide rod 12, mounted so that they have a small axial Game 16 owns. A spring 13 normally urges the support rod 12 against one lower clearance limit 1q .. Next to the loading plate i i is a with the housing g conductively connected grounding pin i5 arranged, the with the conductor 7 can come into contact.

Wird nun das Gerät in Betrieb genommen, so muß als erstes, wie aus dem Meßverfahren folgt, das Elektrornetersystem 4. aufgeladen werden. Zu diesem Zwecke werden die beiden Hülsen 1, g gegen die Wirkung der Feder 17 derart gegeneinandergeschoben, daß die Ladeplatte i i mit den hervorstelienden Bürsten 8 auf der ITetallplatte 7 in Berührung kommt. Berührt die Ladeplatte i i die Bürsten, so wird durch ganz geringe Drehung der beiden Hülsen 1, g eine Elektrizitätsmenge frei gemacht, die genügt, um das Elektrometersystem .4 aufzuladen. Diese Reibung bewirkt, daß auf der Ladeplatte i i eine Ladung mit einem Vorzeichen freibelegt wird, indem gleichzeitig auf der Konduktorplatte 7 die entsprechende Ladung anderen Vorzeichens durch die Influenzwirkung gebunden wird. Um nach Entfernen der beiden Platten voneinander einen Ausgleich der Ladungen auf der Kond,uktorplatte 7 zu verhindern, wird bei der Aufladebewegung gleichzeitg der mit dem Gehäuse i, g, io fest verbundene Erdun.gsstift 15 mit der Konduktorplatte 7 in Berührung gebracht, so daß die frei gewordene, nicht gebundene Ladungsmenge (gleiches Vorzeichen wie auf der Ladeplatte 11) von der Konduktorplatte 7 abgeleritet wird. Somit bleibt auf dem Konduktor 7 und damit auf dem Elektrometersystem 4 eine Ladungsmenge zurück.If the device is now put into operation, the first thing that must be done is how from the measuring procedure follows, the electrical network system 4. are charged. To this Purposes, the two sleeves 1, g are pushed against one another against the action of the spring 17 in such a way that that the loading plate i i with the protruding brushes 8 on the metal plate 7 comes into contact. If the loading plate i i touches the brushes, it becomes whole slight rotation of the two sleeves 1, g released an amount of electricity that enough to charge the electrometer system .4. This friction causes on the loading plate i i a charge with a sign is released by simultaneously on the conductor plate 7 the corresponding charge with a different sign by the Influence effect is bound. To after removing the two panels from each other to prevent equalization of the charges on the conduction plate 7 is at the charging movement at the same time of the grounding pin firmly connected to the housing i, g, io 15 brought into contact with the conductor plate 7, so that the one that has become free does not Bound amount of charge (same sign as on charging plate 11) from the conductor plate 7 is derived. Thus remains on the conductor 7 and thus on the electrometer system 4 back an amount of charge.

Bei dem Entfernen der Ladeplatte i i von dem Konduktor 7 tritt durch das Spiel 16 und durch die Feder 13 eine zeitliche Verzögerung ein, so daß in jedem Fall der Erdungsstift 15 zuerst abgehoben wird. Vorzugsweise wird die Zusammenpressung der beiden Hülsen 1, 9 durch einen Anschlag begrenzt, so daß die Ladeplatte i i nicht beschädigt wird, wobei die Rückbewegung durch die Kraft der Feder 17 bewirkt wird.When removing the loading plate i i from the conductor 7 occurs the game 16 and by the spring 13 a time delay, so that in each If the grounding pin 15 is lifted first. Preferably the compression the two sleeves 1, 9 limited by a stop so that the loading plate i i is not damaged, the return movement being effected by the force of the spring 17 will.

Gegebenenfalls kann noch eine Erdung des Elektrometersystems d. vorgesehen werden, wenn die Ladeplatte i i von dem Konduktor 7 entfernt angeordnet ist. Vorzugswoise wird die Erdung durch die Auseinanderbewegung der beiden Hülsen 1, g über die normale Stellung hinaus betätigt.If necessary, the electrometer system d. intended when the loading plate i i is located away from the conductor 7. Preferred woise the grounding is achieved by moving the two sleeves 1, g apart from the normal Position actuated.

Bei geeigneter Auskleidung .der Innenwände des 1-Ießgefäßes 2, z. B. durch Bor-Überzüge, besteht die Möglichkeit, auch große Neutronendosen zu messen, da derartige Überzüge die Eigenschaft besitzen, beim Auftreffen von Neutronen entsprechende Ionenmengen auszusenden, die dann vom Elektrometer registriert werden.With a suitable lining .the inner walls of the 1-Ießgefäßes 2, z. B. by boron coatings, there is also the possibility of measuring large neutron doses, since coatings of this type have the property that they are equivalent when they strike neutrons Send out quantities of ions, which are then registered by the electrometer.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Konstruktionselemente wird ein einwandfreies Arbeiten des Dosimeters erreicht. Bei der Rufladung des Elektrometers wird diesem eine feste, definierte Ladungsmenge zugeführt, die nur, wenn Ladungsträger im Meßraum auftreten, abfließen kann. Es wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion verhindert, daß die -Ladungsmenge auf (lern Elektrometersystem von :irgendwelchen, um-. kontrollierbaren Zufällen abhängt. Die Vorrichtung arbeitet daher auch unter rauhen Betriebsbedingungen zuverlässig, so daß die Anforderungen, die an ein Taschendosimeter gestellt werden, erfüllt sind.The inventive arrangement of the structural elements is correct functioning of the dosimeter is achieved. When charging the electrometer a fixed, defined amount of charge is supplied to it, which only when charge carriers occur in the measuring room, can flow away. It is due to the construction according to the invention prevents the amount of charge on (learn electrometer system from: any, around-. controllable coincidences. The device therefore also works under harsh operating conditions reliably, so that the demands placed on a pocket dosimeter are made, are fulfilled.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring the dose or dose rate of radioactive and / or X-rays by means of the effects caused by this radiation Discharge of a person who is electrostatically charged by a triboelectric charger System that works together with the charger and an electrostatic measuring device (Electrometer) is located in a shared housing that is closed off from the outside, characterized in that with the electrostatic measuring device (q.) fixed and a conductor plate (7) is constantly connected, on the conductor plate (7) scraper brushes (8) are attached and the conductor plate is an isolated on the housing (1, g, io) attached loading plate (i i) and a conductively connected to the housing (1, g, io) Erdumgss: pin (15) is opposite, which only touches the conductor plate (7) when the loading plate (i i) against the action of the spring (17) with the scraper brushes (8) 4n is brought into contact.

2. Device according to claim i, characterized in that that the outwardly closed housing (1, g, io) consists of two mutually displaceable and a little mutually rotatable sleeves (1, g) and the sleeves (1, g) are sealed against air by rubber or pipe-like tombak sleeves (io).

3. Apparatus according to claim i and a, characterized in that the conductor plate (7) Made of metal, with scraper brushes made of velvet, cloth, Perlon or other Plastics occupied and, the loading plate (i i) made of highly insulating material, such as Sulfur or hard rubber. q.

Device according to claims i to 3, characterized in that by the action of the spring (17) the earthing pin (15) first from the conductor plate (7) and then the loading plate (1i) from the collector brushes (8) is lifted.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that in the path of the longitudinal displacement of the sleeves (1, g) notches or stops are provided are to limit the position and movement of the sleeves (1, g) against each other.

6. Device according to claim 2 and 5, characterized in that the sleeves (1, g) by a Detent can be held in a position in which the loading plate (ii) the scraper brushes (8) not affected.

7. Apparatus according to claim 2, 5 and 6, characterized in that the sleeves can be held by a detent in a position in which the loading plate (ii) the brushes (8) and the earthing pin (15) the conductor plate (7 ) and a stop is provided which prevents the sleeves (1, g) from sliding further into one another. B. Device according to claim i to 7, characterized in that a discharge device is provided with which the electrometer (2) can only be discharged when the loading plate (ii) does not touch the scraper brushes (8). G. Device according to Claims 1 to 8, characterized in that the inside of the measuring vessel (2) is provided with a coating of boron. Cited publications: German Patent No. 615 966; "Review of Scientific Instruments", Vol. 2o, T949, p. 964; "Science", Vol. I12, 195o, p.139.