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DE1464878C - Device for generating corpuscular beams, in particular neutron pulses - Google Patents

Device for generating corpuscular beams, in particular neutron pulses

Info

Publication number
DE1464878C
DE1464878C DE19641464878 DE1464878A DE1464878C DE 1464878 C DE1464878 C DE 1464878C DE 19641464878 DE19641464878 DE 19641464878 DE 1464878 A DE1464878 A DE 1464878A DE 1464878 C DE1464878 C DE 1464878C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
ionization
tube
voltage
cathode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19641464878
Other languages
German (de)
Other versions
DE1464878B2 (en
DE1464878A1 (en
Inventor
Arthur Homer Hopkinson Eric Clayton Houston Tex Youmans (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dresser Industries Inc
Original Assignee
Dresser Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dresser Industries Inc filed Critical Dresser Industries Inc
Publication of DE1464878A1 publication Critical patent/DE1464878A1/en
Publication of DE1464878B2 publication Critical patent/DE1464878B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1464878C publication Critical patent/DE1464878C/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der durch die USA.-Patentschrift 2960610 bekannten Art derart weiter zu entwickeln, daß eine pulsierende Strahlung mit scharf begrenzten Neutronenimpulsen höchster Frequenz bei ununterbrochenem Betrieb der Vorrichtung und bei ständiger Lieferung von Energie ermöglicht ist.Accordingly, the invention is based on the object of providing a device by the USA 2960610 known type to further develop that a pulsating radiation with sharp limited neutron pulses of the highest frequency with uninterrupted operation of the device and with constant supply of energy is made possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung davon aus, daß durch die USA.-Patentschrift 2689 918 an sich bekannt ist, eine Vorrichtung ähnlicher Art außer durch wechselndes An- und Ausschalten auch durch andere Mittel mit pulsierender Strahlung zu betreiben. Bei dieser, bekannten Vorrichtung ist aber ein elektrostatischer Generator entsprechend der USA.-Patentschrift 2 960 610 nicht angeordnet, während bei der Vorrichtung nach der Erfindung gerade ein solcher elektrostatischer Generator, insbesondere ein durch einen Riementrieb angetriebener Generator, verwendet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim pulsierenden Betrieb einer mit einem solchen Generator versehenen Vorrichtung insofern Schwierigkeiten bestehen, als die verschiedensten Systemparameter genau ausgewählt und im Gleichgewicht gehalten werden müssen, bevor ein zuverlässiger Neutronenausstoß in befriedigender Weise erreicht wird. Wenn der Generator periodisch betrieben wird, so tritt sehr schnell eine Störung des Gleichgewichtes dieser Parameter ein. Bei Vorrichtungen der angegebenen Art, die mit einem elektrostatischen Generator als Hochspannungserzeuger versehen sind, konnten daher im allgemeinen nur Impulse mit einer Dauer von mehr als 0,1 Sekunde und einer Frequenz von etwa fünf Impulsen je Sekunde erzeugt werden.To solve this problem, the invention is based on the fact that the USA 2689 918 is known per se, a device of a similar type except by alternating on and off can also be operated by other means with pulsating radiation. In this known device however, an electrostatic generator according to US Pat. No. 2,960,610 is not arranged, while in the device according to the invention just such an electrostatic generator, in particular a generator driven by a belt drive is used. It has however, it has been shown that during pulsed operation of a device provided with such a generator to the extent that there are difficulties as the various system parameters are precisely selected and must be kept in equilibrium before a reliable neutron emission in satisfactory Way is achieved. If the generator is operated periodically, a malfunction of the occurs very quickly Equilibrium of these parameters. In the case of devices of the type specified, which have an electrostatic Generators are provided as high-voltage generators, could therefore generally only impulses with a duration of more than 0.1 second and a frequency of about five pulses per second be generated.

Demgegenüber ist gemäß der Erfindung die angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Generator und eine der beiden Ionisationselektroden , ein Triggerelement eingeschaltet ist, das unter Ausnutzung der in der Vorrichtung erzeugten Spannungen die Elektrode intermittierend an den Generator ankoppelt.In contrast, according to the invention, the specified object is achieved in that between the Generator and one of the two ionization electrodes, a trigger element is switched on, which is taking advantage of of the voltages generated in the device, the electrode is intermittently connected to the generator coupled.

Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung sind alle anderen Systemfunktionen in einem stabilen Betriebszustand gehalten, während nur der Ausstoß der ionisierenden Neutronen in dem Ionisationsbereich der Vorrichtung gepulst wird. Dabei sind Neutronenimpulse von nur fünf Mikrosekunden Dauer bei einer Impulsfrequenz von mindestens zehntausend Impulsen je Sekunde ermöglicht. Außerdem wird Energie eingespart, statt vergeudet, und es lassen sich sowohl die Dauer der jeweiligen Impulse als auch die Ruheintervalle einwandfrei regeln. . >In a device designed according to the invention, all other system functions are in kept a stable operating condition while only the ejection of ionizing neutrons in the Ionization of the device is pulsed. There are neutron pulses of just five microseconds Duration at a pulse frequency of at least ten thousand pulses per second possible. In addition, energy is saved instead of wasted, and both the duration of the respective Regulate impulses as well as the rest intervals properly. . >

Nachstehend sind einige Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnung als Beispiele beschrieben. Es zeigt ' - ■Some embodiments of the invention are described below with reference to the drawing as examples. It shows' - ■

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem durch einen Geiger-Müller-Zähler gebildeten Triggerelement, F i g. 1 shows a simplified representation of the device according to the invention with a trigger element formed by a Geiger-Müller counter,

F i g. 2, 3 und 4 der F i g. 1 entsprechende Darstellungen von Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Triggerelement jeweils durch eine Triggerröhre gebildet ist.F i g. 2, 3 and 4 of FIG. 1 corresponding representations of embodiments of the invention, in which the trigger element is each formed by a trigger tube.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient zur Erzeugung von Neutronenimpulsen, wie sie insbesondere zur Untersuchung von Bohrungen im Untergrund bzw. zur Durchführung von Bohrlochmessungen angewendet werden. Die Vorrichtung ist hierzu mit einer Beschleunigerröhre 2 und einem riemengetriebenen elektrostatischen Generator4, z.B. einem Hochspannungsgenerator nach Van de Graaff, versehen. Die Beschleunigerröhre 2 weist ein gasdichtes Gehäuse zum Aufnehmen einer ruhenden Menge eines ionisierbaren Gases bzw. Gasgemisches 21 auf, das z. B. aus Deuterium oder Tritium oder einem Gemisch aus diesen beiden Gasen besteht und unter sehr niedrigem Druck steht. In der Mittelachse derThe device shown in Fig. 1 is used to generate neutron pulses, such as those in particular for investigating boreholes in the subsurface or for carrying out borehole measurements be applied. The device is for this purpose with an accelerator tube 2 and a belt-driven one electrostatic generator4, e.g. a high-voltage generator according to Van de Graaff. The accelerator tube 2 has a gas-tight housing for receiving a static quantity an ionizable gas or gas mixture 21 which z. B. consists of deuterium or tritium or a mixture of these two gases and below very low pressure. In the central axis of the

ίο Beschleunigerröhre 2 ist ein Ionisatiorisraum ^angeordnet, der von zwei Elektroden 23, 24 eingeschlossen ist, von denen die Elektrode 23 die Kathode und die Elektrode 24 die Anode bildet. Die Anode 24 ist vorzugsweise als einfacher Draht oder relativ dünne stabförmige Elektrode ausgebildet, während die Kathode 23, die auf freiem Potential liegt, vorzugsweise durch einen kreisrunden Körper aus feinem Drahtgewebe gebildet wird, der die draht- bzw. stabförmige Anode 24 konzentrisch umgibt.ίο Accelerator tube 2, an ionization space ^ is arranged, which is enclosed by two electrodes 23, 24 of which the electrode 23 forms the cathode and the electrode 24 forms the anode. the Anode 24 is preferably designed as a simple wire or a relatively thin rod-shaped electrode, while the cathode 23, which is at free potential, preferably by a circular body is formed from fine wire mesh which surrounds the wire or rod-shaped anode 24 concentrically.

Die Kathode 23 ist vorzugsweise an einem rohrähnlichen Träger 23/1 aus Metall angeordnet. Innerhalb der Beschleunigerröhre 2 befindet sich ferner ein ringförmiges Target 22, das aus einem dünnen Titanstreifen besteht, der an der Innenfläche des Gehäuses so befestigt ist, daß er die Kathode 23 und die Anode 24 umgibt. Das Target 22 ist entweder mit Deuterium oder Tritium oder mit einem Deuterium-TritiunvGemisch imprägniert. Zwischen dem Target 22 und der Kathode 23 sind außerdem eine oder mehrere Elektroden angeordnet, die Brems- oder Sperringe 12 darstellen und dazu dienen, die Sekundärelektronenemission des Targets 22 zu unterdrücken. Der elektrostatische Generator 4 ist mit einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse versehen, das in Verlängerung des Gehäuses der Beschleunigungs- - röhre 2 angeordnet und mit diesem über eine Erdoder Masseleitung verbunden ist. Der Generator ist mit einem endlosen Band 37 aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie Leder oder Stoff, versehen, das über zwei Rollen 36 und 38 geführt und mit im Abstand voneinander angeordneten, nicht dargestellten Teilchen regelmäßiger Abmessungen aus elektrisch leitendem Material besetzt ist. Die eine Umlenkrolle 38 ist für den Antrieb des Bandes 37 mit der Welle eines nicht gezeigten Elektromotors verbunden. Die andere Umlenkrolle 36 kann an einem zweiteiligen Elektronenaggregat angeordnet sein, das aus einer unteren Hohlelektrode 35 und einer oberen Hohlelektrode 32 besteht, die beide durch einen Isolator 33 elektrisch voneinander getrennt sind. Gegenüber den Gehäusen sind die beiden Hohlelektroden durch ein isolierendes Tragstück 27 isoliert, das den elektrostatischen Generator 4 mit der Beschleunigungsröhre 2 verbindet. Die untere Hohlelektrode 35 ist durch eine Leitung 34 mit der Anode 24 der Beschleunigerröhre 2 verbunden, während die obere Hohlelektrode 32 mit der Kathode 23 durch den schon erwähnten Träger 23 A leitend verbunden ist. Im Bereich der Antriebsrolle 38 ist eine Induktionsplatte 39 angeordnet, die an eine nicht ge-..· zeigte Stromquelle angeschlossen ist. 7 -i·:--;,: /■':■: -;■■■' Grundsätzlich werden Neutronen durch eine oder mehrere von verschiedenen möglichen Kernreaktionen innerhalb der Beschleunigerröhre 2 erzeugt, und zwar in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des ionisierbaren Gases bzw. Gasgemisches 21 und des Targets 22. Wenn das ionisierbare Gas 21 z.B. aus reinem Deuterium besteht und das Target 22 nurThe cathode 23 is preferably arranged on a tube-like support 23/1 made of metal. Also located within the accelerator tube 2 is an annular target 22 made from a thin strip of titanium attached to the inner surface of the housing so that it surrounds the cathode 23 and anode 24. The target 22 is impregnated with either deuterium or tritium or with a deuterium-tritium mixture. In addition, one or more electrodes are arranged between the target 22 and the cathode 23, which represent braking or locking rings 12 and serve to suppress the secondary electron emission of the target 22. The electrostatic generator 4 is provided with a preferably cylindrical housing, which is arranged as an extension of the housing of the acceleration tube 2 and is connected to it via an earth or ground line. The generator is provided with an endless belt 37 made of an electrically non-conductive material, such as leather or fabric, which is guided over two rollers 36 and 38 and is filled with spaced apart, non-illustrated particles of regular dimensions made of electrically conductive material. The one pulley 38 is connected to the drive of the belt 37 with the shaft of an electric motor, not shown. The other deflecting roller 36 can be arranged on a two-part electronic unit, which consists of a lower hollow electrode 35 and an upper hollow electrode 32, both of which are electrically separated from one another by an insulator 33. The two hollow electrodes are insulated from the housings by an insulating support piece 27 which connects the electrostatic generator 4 to the acceleration tube 2. The lower hollow electrode 35 is connected by a line 34 to the anode 24 of the accelerating tube 2, while the upper hollow electrode 32 with the cathode 23 23 A is conductively connected through the previously mentioned carrier. In the area of the drive roller 38, an induction plate 39 is arranged, which is connected to a power source not shown. 7 -i ·: -;,: / ■ ': ■: -; ■■■' Basically, neutrons are generated by one or more of different possible nuclear reactions within the accelerator tube 2, depending on the composition of the ionizable gas or Gas mixture 21 and the target 22. If the ionizable gas 21 consists, for example, of pure deuterium and the target 22 only

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Deuterium enthält, und wenn weiterhin das Deuteri- Der elektrostatische Generator 4 dient außer zur umgas ionisiert wird und schließlich die Deuterium- Erzeugung des den Beschleunigungsspalt 26 durchionen in Richtung auf das mit Deuterium imprä- fließenden Ionenflusses zusätzlich auch zur Entwickgnierte Target 22 beschleunigt werden, führt die dabei lung eines Koronastromflusses zwischen der oberen erfolgende D-D-Reaktion (Deuterium-Deute- 5 Hohlelektrode 32 und dem Generatorgehäuse. Da rium-Reaktion) zur Erzeugung von Neutronen mit die obere Hohlelektrode 32 nicht nur gegen die uneiner Energie von etwa 2,2 Millionen Elektrovolt. tere Hohlelektrode 35, sondern auch gegen Masse Wenn, jedoch das Target 22 im wesentlichen nur mit elektrisch isoliert ist, steigt die Spannung der oberen Tritium imprägniert ist und das ionisierbare Gas 21 Hohlelektrode 32 gegen Masse an, wenn der Ionisanur aus Deuterium besteht, ergibt sich die bekannte io tionsstrom zwischen der Anode 24 und der Kathode D-T-Reaktion (Deuterium-Tritium-Reaktion), bei 23 das Gas 21 ionisiert, bis sich ein Stromfluß entder Neutronen mit einer Energie von 14,4 Millionen wickelt, der zwischen der oberen Hohlelektrode 32 Elektrovolt erzeugt werden. Da die D-T-Reaktion und dem Gehäuse verläuft. Um den Ionenfluß zu staeine viel größere Zahl von Neutronen erzeugen kann bilisieren, ist eine spitzenförmige Koronaelektrode 31 und da Neutronen mit einer Energie von 14,4MiIUo- 15 vorzugsweise an der Innenfläche des Generatorgenen Elektrovolt für die Untersuchung von Tiefboh- häuses gegenüber der oberen Hohlelektrode 32 beferungen besser geeignet sind, wird in diesem Fall all- stigt. Da der Abstand zwischen der Spitze der Korogemein mit der D-T-Reaktion gearbeitet. Die naelektrode 31 und der benachbarten Fläche der D-T-Reaktion erfolgt auch, wenn das ionisierbare oberen Hohlelektrode 32 kleiner ist als der Abstand Gas 21 aus Tritium besteht und das Target 22 mit 20 zwischen letzterer und jedem anderen geerdeten Teil Deuterium imprägniert ist. In diesem Falle werden des elektrostatischen Generators 4, wird der gesamte die Tritiumionen in Richtung auf das in dem Target Verlustfluß zwischen der oberen Hohlelektrode 32 enthaltene Deuterium beschleunigt, wobei ebenfalls und Masse (abgesehen von dem Ionenfluß) zwischen. Neutronen mit einer Energie von 14,4 Millionen der Koronaelektrode 31 und dem dieser benachbar-Elektrovolt erzeugt werden. Jedoch bedingen die 25 ten Teil der oberen Hohlelektrode 32 konzentriert, schweren Tritiumatome, daß viel mehr Energie auf Bekanntlich ist es eine Eigenschaft einer Koronaentdas Target 22 zu beschleunigt werden muß. Diese ladung, daß die Größe des Stromflusses vernachläs-Anordnung wird daher bei Untersuchungen an Tief- sigbar ist, bis die Spannung auf einen bestimmten bohrungen selten verwendet; denn es macht stets Wert gebracht wird. Sobald jedoch die Spannung die-Schwierigkeiten, dem elektrostatischen Generator die 30 sen Wert überschreitet, nimmt der Stromfluß in zunötige Energie in einem mehrere tausend Meter nehmendem Maße zu, und wenn die Spannung, die tiefen Bohrloch zuzuführen. Ausnahmsweise werden sich in der Vorrichtung zwischen der oberen Hohlmarichmal auch Beschleunigerröhren mit einem ioni- elektrode 32 und der Koronaelektrode 31 eingestellt sierbaren Gasgemisch aus Deuterium und Tritium hat, erheblich höher ist als dieser Wert, so führen resowie einem Target verwendet, das ein gleiches Ge- 35 lativ starke Schwankungen des Koronastromflusses misch aus Deuterium und Tritium enthält wie das nur zu relativ kleinen Schwankungen der Spannung ionisierbare'Gas. , ' zwischen der Koronaelektrode 31 und der oberen Beim Betrieb der Vorrichtung wird an die Induk- Hohlelektrode 32. Hierbei ist während des Ionenflustionsplatte 39 durch die Energiequelle eine hohe ne- ses die Koronaspannung stets gleich der Spannung an gative Spannung angelegt, so daß die Induktions- 40 dem Beschleunigungsspalt 26, da die Koronaelekplatte eine entsprechende hohe positive Ladung auf trode 31 und das Target 22 beide im wesentlichen an der unteren Rolle 38 erzeugt. Der Elektromotor 5 Erdspannung anliegen. Die Spannung an dem Bedreht dabei die ,untere, Rolle 38 so, daß die leitenden schleunigungsspalt 26 wird während des Ionenflusses Teile des endlosen Bandes 37 die positiven Ladun- durch die Koronaentladung unabhängig von erhebligen von der unteren Rolle 38 zur oberen Rolle 36 45 chen Schwankungen bei anderen Parametern der transportieren. Von der oberen Rolle 36 aus fließt Vorrichtung relativ stabil gehalten,
diese positive Ladung über die untere Hohlelektrode Zwischen dem Generator 4 und den Ionisations-35 und die Leitung 34 zur Anode 24. Beim Betrieb elektroden 23 und 24 ist ein Triggerelement eingedes Generators4 nimmt somit die Größe der positi- schaltet, das bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ven Ladung auf der Anode 24 gegenüber der Ka- 5° durch einen in der Leitung 34 angeordneten, sich thode 23 und dem Target 22 zu, bis zwischen der. selbsttätig löschenden Geiger-Müller-Zähler 40 gebil-Anode und der Kathode eine Spannungsschwelle er- det ist, dessen Schwellenspannung größer ist als die reicht wird, bei der Elektronen von der Kathode 23 Schwellenspannung der Ionisationselektrode 24 in zur Anode 24 zu fließen beginnen und die Anode auf bezug auf die Ionisationselektrode 23. Die Mittel-Kathodenkapazität entladen wird. Dieser den Ionisa- 55 elektrode 41 des Geiger-Müller-Zählers 40 ist mit tionsspalt 25 durchfließende Elektronenstrom dient der unteren Hohlelektrode 35 verbunden, während dazu, in diesem Bereich das aus dem Deuterium bzw. der Mantel 43 des Zählers 40 mit der Anode 24 der dem Tritium bestehende ionisierbare Gas 21 zu ioni- Beschleunigerröhre 2 leitend verbunden ist. Während sieren, wobei diese positiv geladenen Ionen von der des Betriebs der Einrichtung wird eine positive La-Kathode 23 entsprechend angezogen werden. Da je- 60 dung durch das endlose Band 37 zu der oberen Rolle doch die Kathode 23 gitterförmig ist, dringen die 36 und dann in der schon beschriebenen Weise weimeisten Ionen durch die Kathode 23 hindurch und ter zu der unteren Hohlelektrode 35 transportiert, werden mit sehr hohen Geschwindigkeiten durch den Infolge der Anordnung des Geiger-Müller-Zählers 40 Beschleunigungsspalt 26 hindurch an den Bremsrin- fließt jedoch kein Strom zur Anode 24. Da das endgen 12 vorbei zu dem Target 22 bewegt. Wie schon 65 lose Band 37 der Mittelelektrode 41 des Zählers 40 erwähnt, ist es diese Beschleunigung der Wasserstoff- eine ständig zunehmende Ladung zuführt, entwickeln isotopionen auf die Isotopenkerne im Target 22, die , sich Spannungen in der Vorrichtung an den verschiezur Erzeugung der Neutronen führt. denen durch die Elektroden gebildeten Kapazitäten,
Contains deuterium, and if the deuterium continues, the electrostatic generator 4 is used in addition to being ionized for circulating gas and finally the deuterium generation of ions through the acceleration gap 26 is accelerated in the direction of the ion flow impregnating with deuterium, also to the developed target 22 the development of a corona current flow between the upper DD reaction (Deuterium-Deute- 5 hollow electrode 32 and the generator housing. Da rium reaction) to generate neutrons with the upper hollow electrode 32 not only against the uneiner energy of about 2.2 million Electric voltage. tere hollow electrode 35, but also to ground the well-known io tion current between the anode 24 and the cathode DT reaction (deuterium-tritium reaction), at 23 the gas 21 ionizes until a current flow entder neutrons with an energy of 14.4 million winds between the upper hollow electrode 32 electric volts can be generated. Because the DT reaction and the case proceeds. In order to generate a much larger number of neutrons, a pointed corona electrode 31 and neutrons with an energy of 14.4MiIUo 15 are preferably located on the inner surface of the generator gene Elektrovolt for the investigation of deep boring houses opposite the upper hollow electrode 32 are more suitable, is all stipulated in this case. Since the distance between the tip of the Korogemein worked with the DT reaction. The near electrode 31 and the adjacent surface of the DT reaction also takes place when the ionizable upper hollow electrode 32 is smaller than the distance gas 21 consists of tritium and the target 22 is impregnated with 20 between the latter and any other earthed part of deuterium. In this case, of the electrostatic generator 4, all of the tritium ions are accelerated in the direction of the deuterium contained in the target loss flow between the upper hollow electrode 32, with and mass (apart from the ion flow) between. Neutrons with an energy of 14.4 million of the corona electrode 31 and which this adjacent electric volts are generated. However, the 25th part of the upper hollow electrode 32 requires concentrated, heavy tritium atoms that much more energy is required. As is well known, it is a property of a corona that the target 22 must be accelerated. This charge, that the magnitude of the current flow is negligible, is therefore seldom used in investigations at depths until the voltage on a certain borehole is seldom used; because it always makes value is brought. However, as soon as the voltage die-difficulties, the electrostatic generator exceeds the 30 sen value, the current flow in unnecessary energy increases in an increasing degree for several thousand meters, and if the voltage to feed the deep borehole. As an exception, accelerator tubes with an ionic electrode 32 and the corona electrode 31 are also used in the device between the upper hollow area. 35 contains relatively strong fluctuations in the corona flow, mixed with deuterium and tritium, like the gas, which can only be ionized to relatively small fluctuations in voltage. , 'between the corona electrode 31 and the upper When the device is in operation, the inductive hollow electrode 32 is applied - 40 the acceleration gap 26, since the corona plate generates a correspondingly high positive charge on electrode 31 and the target 22 both essentially on the lower roller 38. The electric motor 5 earth voltage is applied. The voltage on the rotates the lower roller 38 so that the conductive acceleration gap 26 becomes part of the endless belt 37 during the ion flow with other parameters of the transport. The device flows from the upper roller 36 in a relatively stable manner,
this positive charge via the lower hollow electrode between the generator 4 and the ionization 35 and the line 34 to the anode 24 1 ven charge on the anode 24 opposite the cable through a method 23 and the target 22 arranged in the line 34, until between the. self-erasing Geiger-Müller counter 40 gebil-anode and the cathode is a voltage threshold whose threshold voltage is greater than the range at which electrons begin to flow from the cathode 23 threshold voltage of the ionization electrode 24 to the anode 24 and the Anode with respect to the ionization electrode 23. The center-cathode capacitance is discharged. This the ionization 55 electrode 41 of the Geiger-Müller counter 40 is connected to the lower hollow electrode 35 with tion gap 25 flowing electron stream, while in this area the from the deuterium or the jacket 43 of the counter 40 with the anode 24 of the the tritium existing ionizable gas 21 is conductively connected to ionic accelerator tube 2. While sieren, these positively charged ions from the operation of the device, a positive La cathode 23 will be attracted accordingly. Since the cathode 23 is lattice-shaped through the endless belt 37 to the upper roller, the 36 and then most ions penetrate through the cathode 23 and are transported to the lower hollow electrode 35 in the manner already described At high speeds due to the arrangement of the Geiger-Müller counter 40, the acceleration gap 26 on the brake ring, no current flows to the anode 24, since the endgen 12 moves past the target 22. As already mentioned 65 loose tape 37 of the center electrode 41 of the counter 40, it is this acceleration that supplies hydrogen with a steadily increasing charge, isotopions develop on the isotopic nuclei in the target 22, which leads to the various voltages in the device to generate the neutrons . the capacities formed by the electrodes,

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z.B. zwischen der Mittelelektrode 41 und dem Man- vorzugsweise aus einem undurchlässigen Material so tel 43 des Zählers 40 zwischen der Anode 24 und der daß die Aussparung dazu dient, die von dem Triggeroberen Hohlelektrode 32, zwischen beiden Hohlelek- element 44 abgegebene Strahlung zu sammeln. Somit troden 32 und 35, ferner zwischen dem Tragrohr bewirkt das Triggerelement 44, daß ein Strahlungs- 23 A und der Anode 24 sowie zwischen der Kathode 5 bündel den Zähler 40 bei jeder Umdrehung der obe-23 einerseits und den Bremsringen 12 und dem Tar- ren Rolle 36 überstreicht. Die Drehzahl der oberen get 22 andererseits. Wenn der Geiger-Müller-Zähler Rolle und damit auch die Pulsationsgeschwindigkeit 40 in der Vorrichtung so angeordnet ist, daß er von der Neutronenquelle kann durch entsprechende Eineinfallender Strahlung getroffen werden kann, so stellung der Drehzahl des die Antriebsrolle des Genefließt jedesmal, wenn die einfallende Strahlung inner- io rators4 antreibenden Elektromotors bestimmt werden, halb des Zählers durch Verringerung der Schwellen- Weiterhin kann bei der Ausführungsform nach spannung in diesem einen Entladungsimpuls auslöst, F i g. 1 der Geiger-Müller-Zählcr 40 entweder durch ein Strom von der Mittelelektrode 41 zum Mantel 43 ein lichtempfindliches oder durch ein für ultraviolette des Zählers 40 und von dort aus zur Anode 24, und Strahlung empfindliches Zählrohr oder eine Photojeder dieser getrennten Stromstöße erzeugt jeweils 15 diode ersetzt werden. In diesem Fall kann die Furikeinen »Impuls« des Ionisationsstromes. Entspre- tion des Triggerelementes 44 von einer Vorrichtung chend erzeugt jeder Impuls des Ionisationsstroms übernommen werden, die einen pulsierenden sichtbaeinen Strahlstromstoß, der seinerseits zur Erzeugung ren oder ultravioletten Strahl mit Erdpotential ereines entsprechenden abgegrenzten Neutronenimpul- zeugt. Diese Vorrichtung kann an einer beliebigen ses führt. Es ist ersichtlich, daß die auf diese Weise 20 Stelle außerhalb der Hochspannungsklemme anerzeugten Neutronenimpulse nur auftreten, wenn der geordnet werden, statt an der oberen Rolle 36.
Geiger-Müller-Zähler 40 durch einfallende Strahlung Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform ist getroffen und daher getriggert wird. Diese Strahlung das zwischen dem elektrostatischen Generator 4 und kann von einer Alpha-, Beta- oder Gamma-Strah- den beiden Ionisationselektrodcn 23, 24 eingeschallungsquelle in der Nähe-des Zählers stammen, oder 25 tete Triggerelement durch eine handelsübliche ^asgees kann sich um Beta-Stahlung aus dem Target 22 füllte Triggerröhre 51 gebildet, deren Anode 53 und oder um innerhalb der Neutronenquelle entstehende Steuergitter 52 keine äußere Verbindung haben. Die Rötgenstrahlen handeln. Ferner kann sich die Strah-' Kathode 55 und die Halteelektrode 54 sind mit der lung aus Alpha-Teilchen zusammensetzen, die in Anode 24 der Beschleunigerröhre2 bzw. der unteren Verbindung mit den Neutronen erzeugt werden, oder 30 Hohlelektrode 35 verbunden. Bei dieser Anordnung aus Gamma-Strahlen, die in der Beschleunigerröhre 2 zündet die Triggerröhre 51 bei einer reproduzierbadadurch entstehen, daß hier eine unelastische Streu- ren Schwellenspannung von etwa 200 bis 300 V, und ung der Neutronen erfolgt. Somit treten die auf diese die selbsttätige Löschung erfolgt immer dann, wenn Weise erzeugten Neutronenimpulse regellos und in der durch den elektrostatischen Generator 4 e'ntwikeiner vergleichsweise ungesteuerten Weise auf. In 35 kelte Strom kleiner ist als ein kritischer Wert, der im vielen Anwendungsfällen der Erfindung kann dies Bereich von etwa 40 bis 100 Mikroampere liegt, unerwünscht sein. . . Wenn ein Nebenschlußkondensator 56 von 50 Mi-Gemäß F i g. 1 ist daher weiterhin ein Bleischirm kromikrofarad zwischen der Kathode 55 und der 42 angeordnet, der um den Geiger-Müller-Zähler 40 Halteelektrode 54 liegt und wenn ein Kondensator herum so angeordnet sein kann, daß im wesentlichen 40 57 von 100 Mikromikrofarad zwischen der Haltealle Strahlung von.dem Zähler ferngehalten wird. Bei elektrode 54 und der oberen I Fohlelektrode 32 angedieser Anordnung vergrößert der elektrostatische Ge- schlossen ist, zeigt es sich, daß diese Anordnung nerator 4 die Ladung der Mittelelektrode 41' des Ionisationsstromimpulse an dem Ionisationsspalt 25 Zählers 40, bis die an diesem liegende Spannung eine mit einer Frequenz von 500 bis 5000 Impulsen je Se-' bestimmte Schwelle erreicht. Sobald dies geschieht, 45 künde erzeugt, wobei die Dauer der Impulse in der »zündet« der Geiger-Müller-Zähler 40, und ein Größenordnung von 100 Mikrosekunden oder dar-Stromstoß gelangt in der beschriebenen Weise zu der unter liegt. Dies richtet sich jeweils nach den elektri-Anode 24. Dieser durch den Zähler 40 fließende sehen Werten der verwendeten Schaltungselemente. Strom ist jedoch relativ kurzlebig, denn wenn die an Die für die Kondensatoren 56 und 57 angegebenen dem Zähler liegende Spannung infolge des Hindurch- 50 Kapazitätswerte können ^ gegebenenfalls geändert fließens des Stroms abfällt, wird die Entladung in be- werden. .
For example, between the center electrode 41 and the man- preferably made of an impermeable material so tel 43 of the meter 40 between the anode 24 and the that the recess serves to collect the radiation emitted by the upper trigger hollow electrode 32 between the two hollow elec- tronics. Thus 32 and 35 trode, furthermore between the support tube, the trigger element 44 causes a radiation 23 A and the anode 24 and between the cathode 5 to bundle the counter 40 with each revolution of the obe-23 on the one hand and the brake rings 12 and the tar- ren roller 36 passes over. The speed of the upper get 22 on the other hand. If the Geiger-Müller counter roller and thus also the pulsation speed 40 in the device is arranged so that it can be hit by the neutron source by appropriate incident radiation, the speed of the drive roller of the gene flows every time the incident radiation inner- io rators4 driving electric motor can be determined half of the counter by reducing the threshold. 1 of the Geiger-Müller counter 40 either by a current from the center electrode 41 to the jacket 43 a light-sensitive or by a counter tube sensitive to ultraviolet of the counter 40 and from there to the anode 24 and radiation or a photo of each of these separate current pulses generates 15 each diode to be replaced. In this case the furi cannot have an "impulse" of the ionization current. Corresponding to the trigger element 44, a device generates each pulse of the ionization current, which generates a pulsating visible beam current pulse, which in turn generates a correspondingly delimited neutron pulse for generating a ren or ultraviolet beam with earth potential. This device can lead to any ses. It can be seen that the neutron pulses generated in this way 20 point outside the high-voltage terminal only occur when the are ordered, instead of on the upper roller 36.
Geiger-Müller counter 40 due to incident radiation. In the embodiment shown in FIG. 2, it is hit and therefore triggered. This radiation between the electrostatic generator 4 and can originate from an alpha, beta or gamma radiation from both ionization electrodes 23, 24 sound sources in the vicinity of the meter, or a conventional trigger element can be beta -Radiation from the target 22-filled trigger tube 51 is formed, the anode 53 of which and or around the control grid 52 created within the neutron source have no external connection. The x-rays act. Furthermore, the beam cathode 55 and the holding electrode 54 can be composed of alpha particles generated in the anode 24 of the accelerator tube 2 or the lower connection with the neutrons, or hollow electrode 35 connected. With this arrangement of gamma rays, which ignite in the accelerator tube 2, the trigger tube 51 is produced in a reproducible manner because an inelastic scattering threshold voltage of about 200 to 300 V and the neutrons occur here. Thus, the automatic deletion occurs whenever neutron pulses are generated in a random manner and in a comparatively uncontrolled manner developed by the electrostatic generator 4. If the current is less than a critical value, which in many applications of the invention this range from about 40 to 100 microamps, can be undesirable. . . If a shunt capacitor 56 of 50 Mi-According to FIG. 1, therefore, a lead screen microfarad is further arranged between the cathode 55 and the 42, which lies around the Geiger-Müller counter 40 holding electrode 54 and if a capacitor can be arranged around so that essentially 40 57 out of 100 microfarads between the holding all radiation is kept away from the meter. With electrode 54 and the upper I foal electrode 32 at this arrangement, the electrostatic closed is increased, it is shown that this arrangement generator 4 the charge of the center electrode 41 'of the ionization current pulses at the ionization gap 25 counter 40 until the voltage applied to this counter 40 reached with a frequency of 500 to 5000 pulses per Se- 'certain threshold. As soon as this happens, 45 seconds are generated, the duration of the pulses in the "ignites" the Geiger-Müller counter 40, and an order of magnitude of 100 microseconds or the current surge arrives in the manner described below. This depends in each case on the electrical anode 24. This see values of the circuit elements used flowing through the counter 40. Current is relatively short-lived, however, because if the voltage applied to the meter for capacitors 56 and 57 falls as a result of the current flowing through it, the discharge will be charged. .

kannter Weise gelöscht, und eine neue »Zündung« ' Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach erfolgt erst, wenn sich der Zähler erholt hat ,und die Fig. 3 entspricht die obere I lohlelektrode 32 A der Schwellspannung erneut. erreicht worden ist. Wenn oberen Hohlelektrode32 der F i g. 1 und 2 DieHohlein Zähler 40 mit richtigem Schwellenwert gewählt 55 elektrode 32 A ist jedoch nicht leitend rriit der Ka- und der Betrieb des elektrostatischen Generators 4 thode 23 der Beschleunigerröhre 2 verbunden. Dabei entsprechend gesteuert wird, so kann somit die Puls- ist als zwischen dem Generator 4 und den beiden frequenz der Neutronenquelle, innerhalb bestimmter Ionisationselektroden 23, 24 eingeschaltetes Trigger-Grenzen einwandfrei geregelt werden. . .,. element eine gasgefüllte Triggerröhre 61 angeordnet, Bei der Ausführungsform der Erfindung nach 60 deren Halteelektrode 64 elektrisch mit der Kathode Fig. 1 kann noch ein Triggerelement 44, bei dem es 23 der Beschleunigerröhre2 verbunden ist. Die Kasich um eine sehr kleine Menge eines radioaktiven - thode 65 der Triggerröhre 61 ist an die abgeänderte Stoffes handelt, in einer Aussparung 45 am Umfang obere Hohlelektrode 32 A angeschlossen. Ferner der oberen Rolle 36 angeordnet sein. Auch kann die liegt ein Nebenschlußkondensator 66 an der Triggeraus dem Blcischirm42 bestehende Abschirmung 50 65 röhre 61, während das Steuergitter 62 und die Anode so ausgebildet sein, daß der Geiger-Müller-Zähler 40 63 der Triggerröhre 61 ebenso wie in Fig.2 nicht in Richtung auf die obere Rolle 36 zugänglich ist. angeschlossen sind.
Bei dieser Anordnung besteht die obere Rolle 36 Die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsfor-
In the case of the embodiment of the device according to FIG. 3, only when the counter has recovered, and in FIG. 3, the upper hollow electrode 32 A corresponds to the threshold voltage again. has been achieved. When the upper hollow electrode 32 of FIG. 1 and 2 The hollow counter 40 with the correct threshold value selected 55 electrode 32 A , however, is not conductive with the cable and the operation of the electrostatic generator 4 method 23 of the accelerator tube 2 connected. This is controlled accordingly, so the pulse is as between the generator 4 and the two frequencies of the neutron source, within certain ionization electrodes 23, 24 activated trigger limits can be properly regulated. . .,. element a gas-filled trigger tube 61 is arranged. In the embodiment of the invention according to 60 its holding electrode 64 is electrically connected to the cathode FIG. The case is a very small amount of a radioactive - method 65 of the trigger tube 61 is connected to the modified substance in a recess 45 on the circumference of the upper hollow electrode 32A . Furthermore, the upper roller 36 can be arranged. A shunt capacitor 66 can also be connected to the trigger tube 61 consisting of the Blcischirm42, while the control grid 62 and the anode are designed so that the Geiger-Müller counter 40 63 of the trigger tube 61, as in FIG Direction of the upper roller 36 is accessible. are connected.
In this arrangement, the upper roller 36 consists of the embodiments shown in FIGS.

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men der Erfindung arbeiten im allgemeinen einwand- chenden plötzlichen Erhöhung der Spannung an dem frei, wenn jedoch bei diesen Ausführungsformen Nebenschlußkondensator 79 Λ führt. Diese Spannicht bestimmte elektrische Werte gewählt werden, nungserhöhung wirkt sich auch zwischen der Kakann es sein, daß die Neutronenerzeugung der Be- thode 75 und der Halteelektrode 74 der Triggerröhre schleunigerröhre 2 nach jedem Ausgangsimpuls nur 5 71 aus, so daß ein kurzer Stromimpuls zwischen der langsam erlischt. Außerdem kann die Beschleuniger- Anode 73 und der Kathode 75 der Triggerröhre 71 röhre in begrenztem Ausmaß erneut mit der Erzeu- ausgelöst wird. Jedoch bewirkt jeder Stromfluß zwigung von Neutronen beginnen, bevor die verwendeten sehen der Anode 73 und dem Steuergitter 72 der Triggerelemente 40 bzw. 51 bzw. 61 zünden, so daß Triggerröhre 71, daß die Koronareglerröhre 78 prakdie Neutronenimpulse, die mit einer sehr hohen Fre- io tisch abgeschaltet und dadurch gelöscht wird, daß die quenz erzeugt werden, nicht so scharf abgegrenzt Spannung zwischen ihrer Kathode 78 A und ihrer sind, wie es erwünscht ist. . Anode 78 B auf einen Wert verringert wird, der er-Men of the invention generally work properly with a sudden increase in the voltage at the free, but if in these embodiments shunt capacitor 79 Λ leads. If certain electrical values are not selected, the increase in voltage also affects the neutron generation of the method 75 and the holding electrode 74 of the trigger tube accelerator tube 2 after each output pulse only 5 71, so that a short current pulse between the slow goes out. In addition, the accelerator anode 73 and the cathode 75 of the trigger tube 71 can be triggered again to a limited extent with the generation. However, every current flow causes neutrons to begin before the anode 73 and the control grid 72 of the trigger elements 40 or 51 or 61 used ignite, so that the trigger tube 71, that the corona regulator tube 78, the neutron pulses, which are generated with a very high frequency. io table is switched off and is deleted by the fact that the sequence generated is not as sharply delineated as the voltage between its cathode 78 A and its are, as is desired. . Anode 78 B is reduced to a value that

Dies ist bei der Ausführungsform der Erfindung heblich unter der. Durchlaßspannung liegt. Hierdurch nach Fig.4 vermieden. Bei dieser Ausführungsform wird die Triggerröhre 71 »gelöscht«, so daß sie den ist das Triggerelement wiederum eine gasgefüllte 15 Stromfluß zwischen ihrer Anode 73 und ihrem Steu-Triggerröhre 71. Die Kathode 75 der Triggerröhre ist ergitter 72 unterbricht, wodurch auch der Stromfluß jedoch mit der. Anode 24 der Beschleunigerröhre 2 zu der Anode 24 der Beschleunigerröhre 2 unterbroverbunden, während die Anode 73 über die Leitung chen wird. Wie schon bezüglich des Kondensators 57 34 an die untere Hohlelektrode 35 sowie die obere nach F i g. 2 erläutert, bestimmt der Kondensator Rolle 36 des elektrostatischen Generators 4 ange- 20 79 B je nach seinen elektrischen Merkmalen die Freschlossen ist. Sowohl die Halteelektrode 74 als auch quenz, mit der der Anode 24 der Beschleunigerdas Steuergitter 72 der Triggerröhre 71 sind mit der röhre 2 Stromimpulse zugeführt werden.
Kathode ISA einer Koronareglerröhre 78 verbun- Beim Betrieb der in Fig.4 gezeigten Ausfühden, deren Anode 78 B an die Anode 73 der Trigger- rungsform induziert die über die Platte 39 zugeführte röhre 71 angeschlossen ist. Die Kathode 78 A der 35 Spannung wie bei den anderen Ausführungsformen Koronareglerröhre 78 ist ebenfalls mit einer Seite auf dem endlosen Band 37 des Generators eine1 posieines Nebenschlußkondensators 79 A verbunden, tive.Ladung, die mit Hilfe der oberen Rolle 36, der dessen andere Klemme an die Kathode 75" der unteren Hohlelektrode 35 und der Leitung 34 der Triggerröhre 71 angeschlossen ist. Bei dieser Anord- Anode 24 der Beschleunigerröhre 2 zugeführt wird. nung bilden die Koronareglerröhre 78 und der in 30 Nachdem der unteren Hohlelektrode 35 eine genü-Reihe geschaltete Nebenschlußkondensator 79 A gend große Ladung zugeführt worden ist, um den beeinen parallel zur Triggerröhre 71 geschalteten Span- schriebenen Triggervorgang auszulösen, wird die annungsteiler, der mit seinen zwischen der Röhre 78 gesammelte Ladung an die Anode 24 der Beschleu- und dem Kondensator 79 A liegenden Teil mit dem nigerröhre abgegeben. Hierdurch wird bewirkt, daß Steuergitter 72 und der Halteelektrode 74 der Trigger- 35 der Spannungsunterschied an dem Ionisationsspalt röhre 71 verbunden ist. Die Koronareglerröhre 78 25 einen Schwellenwert überschreitet, und Elektroliegt dabei für sich betrachtet, parallel zur Anode 73 nen von der Kathode 23 der Beschleunigerröhre im und dem Steuergitter 72 der Triggerröhre 71. Als . Wege der Kaltkathodenemission zur Anode 24 flie-Koronareglerröhre 78 ist eine solche gewählt, deren ßen. Da ein Strom zur Anode 24 fließt, wobei die Schwellenspannung niedriger ist als die Schwellen- 40 zwischen den Elektroden liegenden Kapazitäten aufspannung der Triggerröhre 71. Wenn der elektrosta- gelassen werden, wird ein Spannungsunterschied tische Generator 4 in Betrieb ist und der Anode 73 nicht nur an dem Ionisationsspalt 25 entwickelt, sonder Triggerröhre 71 eine zunehmende Ladung zu- dem auch zwischen anderen Elektroden der Vorrichführt, nimmt die Spannung an der Koronareglerröhre tung, z. B. an dem Beschleunigungsspalt 26 zwischen 78 mit einer Geschwindigkeit zu, die sich nach der 45 den Bremsringen 12 und dem Target 22 sowie zwi-Größe der Kapazität zwischen der oberen Hohlelek- sehen der Kathode 23 und den Bremsringen 12. trode 32 und der Kathode 23 der Beschleuniger- Wenn ein Strom durch den Ionisationsspalt 25 fließt, röhre 2 richtet. Daher wird vorzugsweise ein Kon- wird der Spannungsunterschied zwischen der Kadensator 79 B vorgesehen, um diese Geschwindigkeit, thode 23 und der Anode 24 proportional zur Größe die die Impulsfrequenz der Vorrichtung bestimmt, 50 der transportierten Ladung verringert. Wenn die auf den gewünschten Wert einzustellen. Leitfähigkeit des Triggerelementes aufhört, geht so-
This is important in the embodiment of the invention under the. Forward voltage is. This avoided according to Fig.4. In this embodiment, the trigger tube 71 is "extinguished" so that it is the trigger element, in turn, a gas-filled current flow between its anode 73 and its control trigger tube 71. The cathode 75 of the trigger tube is grid 72 interrupted, whereby the flow of current, however, is interrupted the. The anode 24 of the accelerator tube 2 is connected to the anode 24 of the accelerator tube 2, while the anode 73 is connected via the line. As already with regard to the capacitor 57 34 to the lower hollow electrode 35 and the upper one according to FIG. 2 illustrates, the capacitor of the electrostatic generator determines roller 36 4 20 79 B reasonable depending on its electrical characteristics is the Freschlossen. Both the holding electrode 74 and the frequency with which the anode 24 of the accelerator, the control grid 72 of the trigger tube 71 are supplied with the tube 2 current pulses.
ISA cathode corona regulator tube 78 connectedness During operation of the Ausfühden shown in Figure 4, the anode 78 B to the anode 73 of the trigger induces the approximate shape 39 supplied via the tube-plate is connected 71st The cathode 78 A of the 35 voltage as in the other embodiments of the corona regulator tube 78 is also connected to one side of the endless belt 37 of the generator with a 1- posieines shunt capacitor 79 A , tive.Ladung, which by means of the upper roller 36, the other terminal of which is connected to the cathode 75 ″ of the lower hollow electrode 35 and the line 34 of the trigger tube 71. In this arrangement anode 24 of the accelerator tube 2 is fed The shunt capacitor 79 A has been supplied with a large charge in order to trigger the trigger process connected in parallel to the trigger tube 71, the distribution divider is the charge that is collected between the tube 78 and is connected to the anode 24 of the accelerator and the capacitor 79 A Part with the niger tube is discharged. This causes the control grid 72 and the holding electrode 74 the trigger 35 the voltage difference at the ionization gap tube 71 is connected. The corona regulator tube 78 25 exceeds a threshold value, and when viewed in isolation, lies parallel to the anode 73 from the cathode 23 of the accelerator tube and the control grid 72 of the trigger tube 71. As. Paths of the cold cathode emission to the anode 24 flie-corona regulator tube 78 is chosen whose ßen. Since a current flows to the anode 24, the threshold voltage being lower than the threshold voltage of the trigger tube 71 that lies between the electrodes developed at the ionization gap 25, special trigger tube 71 also carries an increasing charge between other electrodes of the device. B. at the acceleration gap 26 between 78 at a speed that, according to the 45, the brake rings 12 and the target 22 and between the size of the capacitance between the upper Hohlelek- see the cathode 23 and the brake rings 12. trode 32 and the cathode 23 the accelerator- When a current flows through the ionization gap 25, tube 2 directs. Therefore, preferably a con- the voltage difference between the Kadensator 79 B is provided in order to reduce this speed, method 23 and the anode 24 proportional to the size that determines the pulse frequency of the device, 50 of the transported charge. When set to the desired value. Conductivity of the trigger element ceases, so-

Wenn an der Koronareglerröhre 78 die Schwellen- mit der Spannungsunterschied zwischen der KathodeWhen on the corona regulator tube 78 the threshold with the voltage difference between the cathode

spannung erreicht wird, läßt diese Röhre einen'Strom 23 und der Anode 24 sofort auf den Schwellenwertvoltage is reached, this tube lets a current 23 and the anode 24 immediately to the threshold value

von der Anode 73 der Triggerröhre 71 zu deren zurück, bei dem die Leitfähigkeit aufhört. Somit hörtfrom the anode 73 of the trigger tube 71 back to the one at which the conductivity ceases. So hear

Steuergitter 72 und der Halteelektrode 74 fließen. 55 die Ionisation in der Beschleunigerröhre auf, und dieControl grid 72 and the holding electrode 74 flow. 55 the ionization in the accelerator tube, and the

Jede Koronareglerröhre hat jedoch die Eigenschaft, Erzeugung von Neutronen wird unterbrochen, bis daß ihre Durchlaßspannung erheblich niedriger ist das Arbeitsspiel wiederholt wird, nachdem sich wie-Each corona regulator tube, however, has the property that generation of neutrons is interrupted until that their forward voltage is considerably lower and the cycle is repeated after

als ihre Schwellenspannung, so daß der Spannungs- der eine Ladung angesammelt hat, durch welche dasas their threshold voltage, so that the voltage has accumulated a charge by which the

abfall an der Koronareglerröhre 78 zu einer entspre- Triggerelement erneut ausgelöst wird. : : "drop at the corona regulator tube 78 to a corresponding trigger element is triggered again. :: "

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

1 2 • benschlußkondensator (79 Λ) bestehender Span- Patentansprüche: nungsteiler liegt, der mit einem zwischen seinen " Hauptteilen (78 und 79 A) liegenden Teil mit1 2 • shunt capacitor (79 Λ) of existing voltage claims: voltage divider is located with a part between its "main parts (78 and 79 A) 1. Vorrichtung zur Erzeugung von Korpusku- dem Steuergitter (72) und der Halteelekfrode larstrahlimpulsen, insbesondere von Neutronen- 5 (74) der Triggerrönre (71) verbunden ist, wobei impulsen, mit einem eine ruhende Menge eines die Koronareglerröhre (78) für sich betrachtet, zu ionisierenden Gases enthaltenden Gehäuse, parallel zur Anode (73) und dem Steuergitter zwei Elektroden, die einen Ionisationsraum ein- (72) der Triggerröhre (71) liegt.1. Device for generating the body of the control grid (72) and the holding electrode larstrahlimpulsen, in particular from neutrons 5 (74) of the trigger tube (71) is connected, wherein pulses, with a resting amount of the corona regulator tube (78) considered for itself, to be ionized gas containing housing, parallel to the anode (73) and the control grid two electrodes in an ionization space (72) of the trigger tube (71). schließen und von denen die als Kathode wirkende auf freiem Potential liegt, einem Target, io ■-close and of which the one acting as a cathode is at free potential, a target, io ■ - das mit einer der beiden Ionisationselektroden that with one of the two ionization electrodes eine Beschleunigungsstrecke für die aus dem
Ionisationsraum abgesaugten Ionen bildet, sowie
an acceleration distance for those from the
Ionization chamber forms extracted ions, as well as
einem elektrostatischen Generator, der sowohl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erionisierende Spannungsimpulse als auch die be- 15 zeugung von Korpuskularstrahlimpulsen, insbesonschleunigende Gleichspannung liefert, da- dere von Neutronenimpulsen, mit einem eine rudurch gekennzeichnet, daß zwischen hende Menge eines zu ionisierenden Gases enthaltenden Generator und eine der beiden lonisations- den Gehäuse, zwei Elektroden, die einen Ionisationselektroden (23, 24) ein Triggerelement (40, 51, 61 raum einschließen und von denen die als Kathode oder 71) eingeschaltet ist, das unter Ausnutzung 20 wirkende auf freiem Potential liegt, einem Target, der in der Vorrichtung erzeugten Spannungen die das mit einer der beiden Ionisationselektroden eine Elektrode intermittierend an den Generator an- Beschleunigungsstrecke für die aus dem Ionisationskoppelt, raum abgesaugten Ionen bildet, sowie einem elektro- an electrostatic generator, which both The invention relates to a device for erionizing Voltage impulses as well as the generation of corpuscular beam impulses, especially accelerating ones DC voltage supplies, that of neutron pulses, with a one characterized by that between the quantity of a gas to be ionized contained Generator and one of the two ionization housings, two electrodes that enclose an ionization electrode (23, 24), a trigger element (40, 51, 61 space and of which the cathode or 71) is switched on, the active potential is at free potential using 20, a target, the voltages generated in the device correspond to one of the two ionization electrodes Electrode intermittently to the generator - Accelerating path for the ions extracted from the ionization coupling, forming space, as well as an electro-
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- statischen Generator, der sowohl ionisierende Spankennzeichnet, daß das Triggerelement (40) durch 25 nungsimpulse als auch die beschleunigende Gleicheinen Geiger-Müller-Zähler gebildet ist, dessen spannung liefert.2. Device according to claim 1, characterized in a static generator which characterizes both ionizing chips, that the trigger element (40) by 25 voltage pulses as well as the accelerating equinox Geiger-Müller counter is formed whose voltage supplies. Schwellenspannung größer ist als die Schwellen- Es besteht schon lange das Bestreben, Vorrich-Threshold voltage is greater than the threshold voltage There has long been an effort to spannung der Ionisationselektrode (24) bezüglich tungen dieser Art, z.B. zu ihrer Verwendung fürvoltage of the ionization electrode (24) with respect to services of this type, e.g. for their use for der Ionisationselektrode (23). Bohrlochmessungen so auszubilden, daß sie einethe ionization electrode (23). To train borehole measurements so that they have a 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem 30 stoßartig pulsierende Neutronenstrahlung erzeugen, elektrostatischen Generator mit einem von zwei Die praktische Verwirklichung dieses Bestrebens in Rollen angetriebenen, endlosen umlaufenden der Weise, daß pulsierende Strahlungen mit einer ImBand, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aus- pulsdauer von unter hundert Mikrosekunden und sparung (45) der dem Geiger-Müller-Zähler (40) einer Impulsdauer von 500 bis 5000 Impulsen in der benachbarten Antriebsrolle (36) des endlosen, 35 Sekunde erzeugt werden können, hat sich jedoch als umlaufenden Bandes (37) eine kleine Menge (44) schwierig erwiesen.3. Apparatus according to claim 2, generate with a 30 abruptly pulsating neutron radiation, electrostatic generator with one of two The practical realization of this endeavor in Rollers driven, endless revolving in such a way that pulsating radiations with an imband, characterized in that in a pulse duration of less than one hundred microseconds and saving (45) of the Geiger-Müller counter (40) a pulse duration of 500 to 5000 pulses in the adjacent drive roller (36) of the endless, 35 seconds can be generated, but has been found to be circumferential belt (37) a small amount (44) proved difficult. eines radioaktiven Stoffes untergebracht ist und Grundsätzlich kann eine Vorrichtung der gedaß das Material der Antriebsrolle (36) für die nannten Art zwar so betrieben werden, daß Neuausgesandte Strahlung undurchlässig ist, so daß tronenstöße allein, durch Ein- und Ausschalten jede Umdrehung der Antriebsrolle eine Herabset- 4° der Stromzuführung für den Betrieb des elektrostazung der Schwellenspannung herbeiführt. tischen Generators erzeugt werden. Diese Art dera radioactive material is housed and in principle, a device of the gedaß the material of the drive roller (36) for the type mentioned can be operated in such a way that newly emitted radiation is impermeable, so that tron impacts only by switching on and off every revolution of the drive roller a reduction of 4 ° of the power supply for the operation of the electrostation the threshold voltage brings about. table generator. This kind of 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Impulserzeugung ist auch in der USA.-Patentschrift kennzeichnet, daß das Triggerelement (51) durch 2960 610 beschrieben, die eine Vorrichtung der voreine gasgefüllte Triggerröhre gebildet ist, deren stehend angegebenen Art als bekannt zeigt und in Anode (53) und Steuergitter (52) keine äußere 45 der unter anderem angegeben ist, daß mit dieser beVerbindung haben, während die Kathode (55) kannten Vorrichtung Neutronenimpulse durch An- und die Halteelektrode (54), gegebenenfalls er- und Abschalten der Stromzuführung erzeugt werden gänzt durch zwischen der Halteelektrode (54) können. Da die bekannte Vorrichtung im übrigen und der Kathode (55) bzw. zwischen der Halte- nicht mit anderen Mitteln zum Erzeugen von Impulelektrode (54) und der Ionisationselektrode (23) 50 sen versehen ist und solche anderen Mittel in der Paangeordnete Kondensatoren (56 bzw. 57) die er- tentschrift auch in keiner Weise erwähnt sind, ist forderliche Schwellenspannung aufweisen. - durch diese Patentschrift nur die Impulserzeugung4. Apparatus according to claim 1, characterized in that pulse generation is also described in the USA patent indicates that the trigger element (51) is described by 2960 610, which is a device of the voreine gas-filled trigger tube is formed, the type specified standing shows as known and in Anode (53) and control grid (52) do not have an external 45 which is indicated, among other things, that with this connection have, while the cathode (55) known device neutron pulses are generated by connecting and holding electrode (54), optionally switching the power supply on and off can through between the holding electrode (54). Since the known device in the rest and the cathode (55) or between the holding no other means for generating pulse electrodes (54) and the ionization electrode (23) 50 sen and such other means are arranged in the pa Capacitors (56 and 57), which are also not mentioned in the initial publication in any way, is have required threshold voltage. - only the pulse generation through this patent specification 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- durch An- und Abschalten des elektrostatischen Gekennzeichnet, daß das Triggerelement (61) durch nerators bekannt. Eine solche Impulserzeugung ist eine zwischen dem elektrostatischen Generator 55 aber für praktische Zwecke nicht brauchbar, da die5. The device according to claim 1, characterized by turning the electrostatic on and off, that the trigger element (61) is known by nerators. Such a pulse generation is one between the electrostatic generator 55 but not useful for practical purposes because the . und der Ionisationselektrode (23) angeordnete Vorrichtung nach dem jeweiligen Abschalten der gasgefüllte Triggerröhre (61) gebildet ist, wobei Stromzuführung immer eine verhältnismäßig lange die Kapazitäten der Halteelektrode (64) und der Zeit braucht, um voll wirksam zu werden, und daher Kathode (65) gegebenenfalls durch einen Kon- Neutronenimpulse auf diese Weise nur mit niedriger. and the ionization electrode (23) arranged device after the respective shutdown of the gas-filled trigger tube (61) is formed, with power supply always a relatively long the capacities of the holding electrode (64) and the time it takes to become fully effective, and therefore Cathode (65) possibly by a Kon neutron pulse in this way only with lower densator (66) überbrückt sind. 60 Frequenz und nur unscharf und unbestimmt erzeugtcapacitor (66) are bridged. 60 frequency and generated only fuzzy and indefinitely 6. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch ge- werden können. Außerdem können beim Pulsieren in kennzeichnet, daß das Triggerelement (71) durch dieser Weise nur sehr wenig Neutronen in einer beeine Triggerröhre (71) gebildet ist, deren Anode stimmten Zeit erzeugt werden. Praktisch brauchbare (73) mit dem elektrostatischen Generator und Vorrichtungen dieser Art müssen aber z. B. für Bohrdessen Kathode (75) mit der Ionisationselektrode 65 lochmessungen in der Lage sein, Neutronenimpulse (24) verbunden sind und daß parallel zur mit sehr hoher, vorbestimmbarer Frequenz, so zu er-Triggerröhre (71) ein aus einer Koronaregler- zeugen, daß jeder Impuls genau bestimmt und scharf röhre (78) und einem in Reihe geschalteten Ne- abgegrenzt ist.6. Apparatus according to claim I, can be thereby. In addition, when pulsing in indicates that the trigger element (71) in this way only very few neutrons in one leg Trigger tube (71) is formed, the anode of which are generated at the correct time. Practically useful (73) with the electrostatic generator and devices of this type must, for. B. for drilling its Cathode (75) with the ionization electrode 65 hole measurements to be able to generate neutron pulses (24) are connected and that parallel to the very high, predeterminable frequency, so to he trigger tube (71) one from a corona regulator testify that every impulse is precisely defined and sharp tube (78) and a series-connected Ne- is delimited.
DE19641464878 1963-02-18 1964-02-17 Device for generating corpuscular beams, in particular neutron pulses Expired DE1464878C (en)

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