151073. lajstromszámú szabadalom • Kis energiafüggésű Geiger-Müller számlálócső röntgensugarak dózisának és dózisteljesítményének mérésére
151073 3 4 zisztoros impulzus sűrűség mérőkapcsolások, amelyek az egyszerűség, erős kivitel, élettartam, megbízhatóság és olcsóság minden követelményét csaknem tökéletesen kielégítik. Az ismert Geiger—Müller számlálócsövek egyik súlyos hibája azonban a dózisérzékenység nagymértékű energiafüggése, különösen a röntgensugarak tartományában, vagyis az impulzus sűrűség állandó dózisteljesítménynél is változik a mérendő sugárzás energiájának függvényében. Szakfolyóiratokból már hosszabb idővel ezelőtt ismeretessé vált egy Geiger—Müller számlálócső levegővel egyenértékű ' bakelitgrafit fallal, amelynek dózisérzékenysége a 8 ... 25 keV energiatartományban gyakorlatilag független a röntgensugárzás energiájától. Ismeretessé vált már bakelitből készült gömb alakú számlálócső is abból a célból, hogy ezáltal a jelzésnek az irányítottságtól való csekély függését érjék el. Ezeknek az; ismert számlálócsöveknek a következő hátrányaik vannak: A számlálócső falának készítéséhez felhasznált anyag lehetetlenné teszi a detektor hatékony felhevítését töltés előtt és nem tökéletesen gáz- és gőzzáró, különösen nem hoszszabb ideig. Ezért a plató tulajdonságok az idők során erős változásoknak vannak alávetve és ennek következtében a dózisérzékenység nem eléggé reprodukálható. Továbbá az az energiatartomány, amelyben a gyakorlati célokat kielégítő energiafüggetlenséget elérünk, túlságosan kicsi, mert a gyakorlatban alkalmazásra kerülő röntgensugarak energiatartománya körülbelül 5 keVe //-tól a 200 keV e / ; -ig terjed. Ezen hiányosság kiküszöbölését tűzte ki feladataként az alábbi találmány. A leírt hátrányokat a találmány szerint úgy lehet elkerülni, hogy a számlálócsövek falát litium-berillium-borát-üvegből vagy más vákuumzáró 8-nál kisebb effektív rendszámú anyagból készítjük, a fal 50 .. . 150 mg/cm2 nagyságú, töltésre pedig a számlálócsöveknél önmagában véve ismert módon szerves gőzöket, argont, neont vagy e két utóbbi keverékét használjuk, kioltógőz adalékkal. A töltőnyomást pedig úgy határozzuk meg, hogy a detektor átmérőjének, a töltőgáz, illetve töltőgőz sűrűségének és az effektív rendszám harmadik hatványának szorzata 0,2—0,6 g/cm2 értékhatárok közé essék. A fal anyagaként üveget használva, elérjük, hogy a töltés előtt végzett kiizzítással minden zavaró gázmaradékot eredményesen eltávolíthatunk és a detektor teljesen gáz- és gőzzáró lesz, ami biztosítja a platóhossz és a platóemelkedés időbeni jó állandóságát. Az ismert és a számlálócsövekhez általában felhasznált szilikát üvegek azonban erre a célra alkalmatlanok, mert a szilikát üvegekből készült számlálócsövek dózisérzékenysége túlságosan nagymértékben függ az energiától. Olyan üvegre van szükség, amelynek effektív rendszáma a lehetőséghez képest kicsi, és abszorpciós együtthatója a röntgensugarakkal szemben csekély. Az ionizációs kamrákkal ellentétben a számlálócsöveknél a kis energiafüggés elérésére nincs szükség pontos levegőegyenértékűségre, azaz nem szükséges, hogy mind a fal anyagának, mind pedig a cső töltésének effektív rendszáma egyenlő legyen a levegő (7,64) effektív rendszámával. A más célokra ismert litium-berillium-borátüvegek kielégítik a fent felsorolt követelményeket. Ezek effektív rendszáma mindenkori összetételük szerint 6,5 és 7,5 között van. Ismeretesek ilyen üvegek, amelyek könnyen olvaszthatok és feldolgozhatók és ellentétben a klasszikus Lindemann-üveggel és a hasonló célra már ugyancsak javasolt bórtri oxiddal, a levegőn stabilak és nem túlzottan kemény forrasztó üvegekkel, adott esetben közbenső üveganyagok felhasználása mellett, vákuumzáróan összeolvaszthatok. Egy ismert ilyen üveg súlyszázalékokban kifejezett összetétele például a következő: 82% bórtrioxid (B2 0 3 ), 13,6% litiumoxid (Li2 0) és 4,4% berilliumoxid (BeO). Az effektív rendszám kis értéken tartása érdekében előnyben kell részesíteni a nagy litiumoxid tartalmú üvegeket: másrészt az üveg stabilitása a növekvő berilliumoxid tartalommal növekszik. A detektort ezek után a találmány szerinti könnyebben feldolgozható üveggel, például az ismert számlálócsövekhez hasonlóan henger alakúra lehet készíteni és anódként tengelyirányban kifeszített vékony huzalt használni, amely a számlálócső két végén szigetelten van megerősítve. Az ilyen kiviteli detektort leghelyesebb úgy alkalmazni, hogy a mérendő sugárzás a számlálócső tengelyére merőlegesen essék be. A detektort továbbá el lehet készíteni egyik oldalán félgömbbel lezárt henger alakjában is, amikor is a dózisérzékenység kívánatos csekély mértékű irányítottság függése elérésére a henger hosszát átmérőjével közelítően egyenlőre választjuk. Anódként ebben az esetben egy központosán elrendezett egyik végén befogott, vékony vezető huzal használható. A detektort végül ki lehet alakítani végablakos számlálócsőként is és ebben a cső bétasugárzásra is érzékeny lesz. Különösen kemény röntgensugárzás mérésénél az ablakot polisztirolból, polietilénből, plexiüvegből vagy más kis rendszámú anyagból készült olyan tárcsával kell lezárni, amelynek vastagsága az üvegfal vastagságával egyenlő. Az ablaknak nem szabad, mint az ismert ablakos számlálócsöveknél, csillámból készülni, hanem kis (6—8) rendszámú alkalmas műanyagfőliából. A detektor végül gömb alakú is lehet, amikor is anódként vagy egy központosán elrendezett kis átmérőjű gömb, vagy egy, illetve több vékony huzalból készült hurok használható. A gömböt, illetve a hurkokat ugyancsak vékony, kellő merevségű huzal végére erősítjük. A huzal másik vége ismert módon az üveggömbre ráforrasztott nyakon levő vákuumzáró beolvasztáson keresztül van vezetve. Ez 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
