151137. lajstromszámú szabadalom • Érzékeny energia- és energiairányfüggetlen ionizációs detektor levegővel egyenértékű üvegből
151137 nősen a kis energia kvantumok területén, nagymértékben befolyásolja a beeső sugárzás iránya. Másrészt a választott hengergeometriánál a gázerősítés, — állandó feszültség esetén — nagymértékben függ a gáztérben térfogategységenként található gáz- vagy gőzmolekulák számától, a hatásos molekulák száma pedig a grafittartalmú katódréteg erős adszorpciójától. A detektornak tehát, — a gőz-, illetve gázadszorpció hőmérsékletfüggősége miatt, — meglehetősen nagy a gázerősítés- és így a dózisérzékenység hőfokfüggése, eltekintve attól, hogy élettartama csekély. A találmány ezekét a hátrányokat megszünteti. Ezt úgy érjük el, hogy a kamra magában véve ismert módon megközelítőleg gömb alakban van kivitelezve, egy levegőegyenérték alatti litium-berillium-borát üvegből áll és levegőegyenérték feletti gőzzel, gázzal, vagy e kettő keverékével van megtöltve, amelyek effektív rendszáma 8... 10 körül helyezkedik el. A kamra találmány szerinti geometrikus gömb alakjának az eddig alkalmazott hengergeometriával szemben több előnye van, így többek között az, hogy dízisérzékenysége messzemenőleg irányfüggetlen. Technológiailag tekintve ehhez még hozzájárul az is, hogy üveggömbök fúvása egyszerűbb, mint pontosan meghatározott és változatlan sugarú henger alakú csövek húzása. A pontos geometriai szerkezettől való eltérés a gázerősítést csak csekély mértékben befolyásolja. A találmány szerinti gömbszerkezetnél és állandó feszültség esetén a gázerősítés a oa gőzsűrűség és az anód- és gyűjtőelektródaként alkalmazott gömb r;fc belső sugara szorzatának függvényében egy maximumon fut át. Ezzel szemben az ismert henger alakú detektorban a gázerősítés állandó feszültségnél növekedő go gáz-, illetve gőzsűrűségeknél és az anódhuzal növekvő vuc sugara esetén erősen csökken. Minthogy továbbá a gázerősítés gömbgeometriánál független a katódsugártól, a gömbgeometria az előállításnál jobb repró-, dukálási képességet biztosít, Az említett maximum helyzete a jelen találmány tárgyánál még az alkalmazott feszültségtől is függ, amelyet könnyű úgy megválasztani, hogy a szóbajövő feszültségi tartomány a maximum köze-, lében legyen. Ezért ebben a tartományban a gázerősítés a töltőgáz, vagy töltőgőz sűrűségétől csak csekély mértékben függ. Ezért a gázerősítés hőmérsékletfüggőségének a kamra belső falán a gáz-, illetve gőzadszorpciótól eredő része csak ezzel együtt csökken. További előny, hogy az anódhuzal {hengergeometria alkalmazása esetén), illetve anódgömb (gömbgeometria alkalmazása esetén), azonos átmérőjénél, továbbá azonos töltésnél és azonos töltési nyomásnál a gázerősítésfeszültség jePegörbéinek egy meghatározott gázerősítési tényező beállításához szükséges feszültsége és meredeksége gömbgeometria esetében kisebb, mint henger alakú detektor esetében. Meredekségen itt a gázerősítésnek az alkalmazott feszültség egy bizonyos relatív változásához tartozó relatív változását értjük. Ezek szerint csekély meredekség csökkentett 5 feszültségfüggőséget és zavrás iránt csökkentett hajlamot mutat. Ez a meredekség 104 gázerősítési tényezőnél 10...20-as nagyságrendben van. Jól stabilizált feszültségforrások ezért csak előnyösek. 10 Azért, hogy a stabilizáláshoz szükséges rá• fordítás csökkenthető legyen, igen nagy gyakorlati jelentőségű a gázerősítési feszültség jelleggörbe meredekségének csökkentése, amint az a gömbgeometriánál elérhető. A detektor 15 töltésére elvileg valamennyi, arányos számlálócsövek részére alkalmas gázok, gőzök, vagy azok keverékei alkalmazhatók. Mármost arra a célra, hogy a töltések elérni szándékolt levegőegyenérték feletti 8 .. . 10 effektív rend-20 számmal elérhető legyen, különösképpen megfelelő a neontöltésnek kioltógázzal, pl. i-butánnal való keveréke. Üvegnek falborítóként való alkalmazása teljes gáz- és gőzszigetelést biztosít. A belső falra tapadó gázmolekulák a 25 töltés előtt történő átfütéssel könnyen eltávolíthatók. Ezért gázerősítés és a töltési gázok vagy gőznek az összetétele állandó feszültségnél azután nem változik meg. A találmány szerinti cél elérése érdekében 30 egy kivitelezési példán falborító anyagként egyébként más célra már ismeretes üveget használtunk, amely 82 súly% bórtrioxid {B2 0 3 ), 13,6 súlyo/n litiumoxid (Li2 0) és 4,4 súly% berilliumoxid (BeO)-ból áll. Az ilyen üveg 35 tartós, gömbökké is fújható és az ismert forrasztóüvegekkel vákuumbiztosan összeilleszthető. Ennek az üvegnek dermedéspontja kb. 450 C°-nál van. A szilikátüvegekhez viszonyított nagy elektromos vezetőképessége foly-40 tán megvan a lehetősége annak, hogy csak külső elektródákat használjunk (az eddigi többnyire belső elektródák helyett is). A számításokból kitűnik, hogy az üveg effektív rendszáma Zc // = 6,67. Ez azt jelenti, 45 hogy az üveg kis mértékben levegőegyenérték alatti. Az ezzel szemben valamivel levegőegyenérték feletti Ze ff- = 8 ... 10 effektív rendszámú töltés egyidejű alkalmazásával a hasznos energia-50 tartománynak a kis energiák irányában való kiterjedése következik be, minthogy a fal anyagának csökkentett rendszáma miatt a detektor falában a primersugárzás abszorpciója csökken. 55 Az energiafüggőség további javítása a nagyon kis kvantumú energiák tartományában a találmány szerint elérhető nagyon vékony, 0,! 05 ... 1 mg/cm 2 felületsúlyú alumínium-, réz-60 vasy nikkelrétegnek a detektor belső falára való felhordása, pl. rágőzölögtetése révén. E réteg mindenesetre csak nagvon vékony lehet, azért, hogy az érzékenység célként kitűzött fokozása csak nagyon kis energiáknál 65 lépjen fel, 2
