Die Erfindung betrifft ein "Koaxialkabel zur Verwendung als Ionisationskammer mit einer Signalelektrode, einer die Signalelektrode konzentrisch umgebenden Hochspannungs¬ elektrode und einem Isolator, der die Hochspannungselek¬ trode im Abstand zur Signalelektrode hält.

Es ist bereits bekannt (vgl. F. Hornstra in Nuclear Instru- ments und Methods, 128, Seiten 435 bis 440 aus dem Jahre 1975), Ionisationskammern einfach durch Koaxialkabel zu improvisieren, bei denen eine Signalelektrode in Form eines Kupferdrahts oder einer Kupferstange von einer Hoch- spannungselektrode konzentrisch umgeben ist. Den Abstand zwischen der zentralen Signalelektrode und der dazu konzen¬ trischen, äußeren Hochspannungslektrode hält ein Isolator konstant, der beispielsweise aus einer Wendel aus einem Kunststoff wie Polyethylen oder Polypropylen besteht. Das Dielektrikum zwischen Signalelektrode und Hochspannungs- elektrode ist üblicherweise Luft, es kann jedoch auch ein Testgas wie Argon oder ein Neon-Heliumgemisch anstelle von Luft verwendet werden. Die Hochspannungselektrode wird im Betrieb auf eine Spannung von mehreren hundert Volt gelegt, wodurch Ionen, die in dem zwischen der Signal- elektrode und der Hochspannungselektrode gebildeten Ring- raum entstehen, in Richtung Signalelektrode beschleunigt werden und dort einen Signalstrom erzeugen.

Ein Nachteil dieser Ionisationskammern besteht darin, daß stets ein Leckstrom von der Hochspannungselektrode zur Signalelektrode fließt, und zwar sowohl durch den Isolator als Volumenstrom als auch entlang von dessen Oberfläche. Diese Leckströme nehmen mit zunehmender Kabel¬ länge sowie mit zunehmender Hochspannung zu und verfälschen den Signalstrom. Dies kann soweit führen, daß die Leck-

ströme in die Größenordnung der Signalströme kommen, so daß dann die Messung mit der Ionisationskammer immer fehler¬ hafter und unter Umständen sogar unzulässig wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Koaxialkabel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß keine Leck¬ ströme von der Hochspannungselektrode zur Signalelektrode fließen.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Koaxialkabel dadurch aus, daß der Isolator eine Schirmelektrode auf¬ weist, die sich entlang der gesamten Länge des Koaxialka¬ bels über seinen gesamten Querschnitt erstreckt. Die Schirm¬ elektrode wird im Betrieb an Erde angeschlossen und leitet dadurch Leckströme sowohl von der Oberfläche als auch aus dem Inneren des Isolators ab, bevor sie an die Signal¬ elektrode gelangen. Dadurch kann die Ionisationskammer für kleinere Signalströme aber auch mit größeren Längen und höheren Spannungen betrieben werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert es zeigen:

Figur T einen Längsschnitt durch einen Teil eines Koaxial¬ kabels;

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Figur 1.

Figur 3 einen vergrößerten Schnitt der Ansicht von Figur 2 ;

Figur 4 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Koaxial¬ kabels mit innerer Schirmelektrode;

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 5 4 _;

Figur 6 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Koaxial¬ kabels mit äußerer Schirmelektrode;

^" 10 Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 6;

Figur 8 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Koaxial¬ kabels mit innerer und äußerer Schirmelektrode; 15 und

Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 8.

20 Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines Koaxialkabels mit einer inneren Signalelektrode 1 , die von einer äußeren Hochspannungselektrode 2 konzentrisch umgeben ist. Den Abstand zwischen der Signalelektrode 1 und der Hochspannungselektrode 2 stellt ein wendelfδr-

25 miger Isolator 3 her, der die Signalelektrode 1 über die gesamte Länge des Koaxialkabels schraubenförmig umgibt. In einer Ausführung hat der Isolator 3 einen gleichmäßigen Querschnitt. Seine Höhe entspricht dem radialen Abstand von der Signalelektrode 1 zur Hochspannungselektrode 2.

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Gemäß Figur 2 ist die Breite des Isolators 3 ein Bruchteil seiner Höhe, wobei die Abmessungen für den Fachmann frei wählbar sind und ausschließlich von Festigkeits- und Stabi¬ litätsbedingungen diktiert werden. Dabei ist das Ziel,

35 möglichst wenig Raum zwischen der Signalelektrode 1 und

der Hochspannungselektrode 2 mit Isolator 3 zu füllen, weil dieser Anteil als Ionisationsraum verloren geht.

Die innere Signalelektrode 1 ist beispielsweise ein Kupfer¬ draht oder eine Kupferstange, obgleich natürlich auch jedes andere leitende Material in Frage kommt. Die umgeben¬ de Hochspannungselektrode 2 ist üblicherweise ein Rohr, das bei größeren Durchmessern auch aus Festigkeitsgründen ein gewelltes Rohr sein kann. Die Außendurchmesser derar¬ tiger Koaxialkabel liegen üblicherweise zwischen 20 und 200 mm. Es ist klar, daß jedoch auch Sonderanfertigungen von diesen Bereichen abweichen können.

In den Figuren ist jeweils die innere Elektrode als Signal- elektrode 1 und die äußere Elektrode als Hochspannungselek¬ trode 2 bezeichnet. Es ist dem Fachmnn jedoch klar, daß die Verhältnisse auch umgekehrt werden können, nämlich daß die innere Elektrode als Hochspannungselektrode und die äußere Elektrode als Signalelektrode angeschlossen werden kann.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß als Material für den Isolator 3 jedes isolierende Material, vorzugsweise Keramik oder Kunststoff und insbesondere strahlungsbestän- diger Kunststoff eingesetzt werden kann. Beispiele hierfür sind Polyethylen, Polypropylen und in besonders bevorzugter Weise Polyimid.

Figur 3 zeigt die Schnittansieht von Figur 2 in vergrößer¬ ter Darstellung, bei der Oberflächen-Leckströme auf dem Isolator 3 durch Wellenlinien angedeutet sind. Man erkennt in dieser Darstellung deutlich, daß in den Isolator 3 eine Schirmelektrode 4 eingebettet ist, die sich über den gesamten Querschnitt des Isolators 3 erstreckt und die in der Nähe der Signalelektrode 1 liegt. Die an die

Hochspannungselektrode 2 gelegte Hochspannung liegt übli¬ cherweise im Bereich von 200 bis 1500 Volt.

Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung, bei dem die Hochspannungselektrode 2 noch zusätzlich von einem Schutzleiter 5 umgeben ist. Dieser Schutzleiter 5 soll dazu dienen, die Hochspannungselektrode 2, die üblicherweise außen durch einen isolierenden Mantel abge¬ deckt ist, vor Berührungen zu schützen, falls es zu Beschä¬ digungen des nicht dargestellten isolierenden Mantels gekommen sein sollte. Man erkennt in dieser Figur außerdem, wie sich die Schirmelektrode 4 zusammen mit dem Isolator 3 schraubenförmig um die Signalelektrode 1 windet.

Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 4, wobei außerdem deutlich die Lage der Schirmelek¬ trode 4 in der Nähe der Singnalelektrode 1 und die Beabstan- dung der Hochspannungselektrode 2 von dem Schutzleiter 5 zu erkennen ist. Der Schutzleiter 5 umgibt die Hochspan¬ nungselektrode 2 konzentrisch und wird von letzterer eben¬ falls von einem Isolator auf Abstand gehalten. Dieser Isolator besteht beispielsweise aus dem gleichen Material wie der wendeiförmige Isolator 3.

Figur 6 zeigt ein gegenüber Figur 4 abgewandeltes Ausfüh— rungsbeispiel, bei dem die Schirmelektrode 4 nicht in der Nähe der Signalelektrode 1 , sondern in der Nähe der Hochspannungselektrode .2 angeordnet ist. Bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel ist es allerdings zweckmäßig, die Hochspan¬ nung an die zentrale Elektrode 1 anzuschließen und die virtuelle Masse der Ionisationskammer an die äußere Elek¬ trode 2. Damit wird die Signalelektrode 1 zur Hochspannungs¬ elektrode und die Hochspannungselektrode 2 zur Signalelek¬ trode.

Die Figuren 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbei- spiel, bei dem zwei Schirmelektroden 4 in dem wendeiförmi¬ gen Isolator 3 vorgesehen sind, und zwar eine in der Nähe der zentralen Signalelektrode 1 und die andere in der Nähe der umgebenden Hochspannungselektrode 2. Es ist klar, daß auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Spannungsver¬ hältnisse umgekehrt werden können, d.h. da die Signalelek¬ trode 1 zur Hochspannungselektrode und die Hochspannungs¬ elektrode 2 zur Signalelektrode werden kann.