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Die Erfindung betrifft eine als sekundärer dosimetrischer Standard verwendbare Ionisations- kammer, die als Eichnormale zur Messung der im Körpergewebe bzw. in Wasser oder Luft absorbier- ten Photonenstrahlungsenergie benutzt werden kann.
Sekundärstandards sind Messgeräte mit hohen metrologischen Eigenschaften, die direkt durch
Vergleich mit Primärstandards, den von Primärlaboratorien dargestellten und durch Anschluss an internationale Primärstandards verifizierten nationalen Eichnormale kalibriert wurden. Solche Ge- räte bedingen eine hohe Messgenauigkeit, Langzeitstabilität und Reproduzierbarkeit.
Zur Erreichung der für Sekundärstandards geforderten Langzeitstabilität ist für Sekundär- standard-Ionisationskammern (SSI), insbesondere eine gute Langzeit-Volumsstabilität erforderlich.
Gleichzeitig ist zur Erreichung der erforderlichen Messgenauigkeit neben der Volumsstabilität auch eine hohe Unveränderlichkeit der elektrischen Felder in der Ionisationskammer notwendig, da durch deren Änderungen bei gleich hoher in der Ionisationskammer absorbierter Energiedosis Unterschiede in den als Messgrösse dienenden Ionisationsströmen hervorgerufen werden. Weiters ist es für die
Bestimmung der Energiedosis mittels Ionisationskammern erforderlich, weitgehend Luft, Wasser bzw.
Gewebe äquivalente Kammerwandmaterialien zu verwenden. Ebenso muss eine weitgehende Energie- unabhängigkeit, insbesondere für die Bestimmung der Energiedosis von Strahlengemischen, z. B. infolge von Streustrahlung und/oder von Strahlen mit verschiedener Photonenenergie gefordert wer- den.
Von Ionisationskammern, die für den Routinegebrauch, insbesondere in der Medizin und im Strahlenschutz, bestimmt sind, werden solche Anforderungen nicht erfüllt.
Als SSI werden Ionisationskammern mit allseitig geschlossenen Kammerwänden, die gleichzeitig als Aussenelektroden dienen, verwendet. Solche Kammern werden mit Luft, unter normalen Aussenbedingungen, betrieben. Um in der Ionisationskammer die gleiche atmosphärische Bedingung, wie die in der Umgebung messtechnisch erfassbaren Bedingungen herzustellen, befindet sich in der Kammerwand eine kleine "Luftausgleichsöffnung". Zur Erzielung der erforderlichen Langzeit-Volumsstabilität wurden bisher SSI nur mit einer Aussenelektrode aus Graphit und mit einer Innenelektrode aus Aluminium hergestellt, da mit andern, für Ionisationskammern ebenfalls verwendeten Materialien, wie z. B. Gemische aus Polyäthylen und Polyformaldehyd (FR-PS Nr. 1. 360. 381) die erforderliche mechanische Stabilitätsforderung nicht erfüllt werden kann.
Graphit-SSI werden so optimiert, dass sie für die Eichung gegenüber den als Primärstandard verwendeten Freiluftkammern geeignet sind, wobei als Messgrösse die Ionendosis (Exposure) dient.
Seit der Neufestlegung der international anerkannten Messeinheiten des SI-Messsystems ist für die Strahlungsdosis, die auf die Luftionisation zurückführbaren Messeinheit Röntgen (R) gestrichen.
Als neue Einheit wurde die Gray-Einheit (Gy) festgelegt, in welcher zum Unterschied von der in Röntgen gemessenen Ionendosis, die jeweils absorbierte Energiedosis gemessen wird.
Da die Kammerwände der bisher als Sekundärstandard verwendeten Graphit-Ionisationskammern weder aus Luft, Wasser oder Gewebe äquivalentem Material bestehen, ist die Eichung der gegen- über den Freiluftkammern kalibrierten Graphitkammern für die Dosisbestimmung in Wasser bzw.
Gewebe auf Grund der materialbedingten veränderlichen Energieabhängigkeit sehr erschwert. Dies wird dadurch verursacht, dass einerseits die effektive Ordnungszahl von Graphit weit von der des menschlichen Gewebes entfernt ist und anderseits bei Messungen in Phantomen beträchtliche Fehler auftreten können, da diese Kammern im Phantom ihre Energieabhängigkeit, welche für Freiluftmessungen optimiert ist, infolge der durch die Kombination von Graphitaussenwand und Aluminium-Innenelektrode bedingten Inhomogenität beträchtlich verändern. Aluminium, welches mit seiner effektiven Ordnungszahl höher als Luft oder Gewebe liegt, wird zur Kompensation der zu niedrigen Ordnungszahl von Graphit verwendet. Diese Kompensation ist jeweils nur für einen geringen Energiebereich möglich.
Für Gammastrahlung sind zur Erreichung des für die Messung erforderlichen Sekundärelektronengleichgewichts Wandstärken von einigen Millimetern erforderlich, welche anderseits bei der Messung von Röntgenstrahlung, auf Grund deren niederen Energie, bereits zu untragbar hohen Absorptionsverlusten führen. Die bisher verwendeten Graphit-SSI sind für Röntgenstrahlung optimiert und benötigen daher für die Messung von Gammastrahlung zusätzliche Wandverstärkungskappen. Durch diese Art der Messung werden jedoch unzulässige Messungenauigkeiten, insbesondere in den Grenzbereichen, bewirkt.
Ein weiterer Nachteil in der Konstruktion der bisher verwendeten Ionisationskammern ist die
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Entstehung unkontrollierbarer Messfehler durch elektrische Phänomene an der Grenzschichte zwischen den im Halsteil der Kammer voneinander elektrisch getrennten Elektroden. In Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit und Temperatur im Inneren der Kammer ändert sich das elektrische Potential dieser Isolierschicht, wodurch das elektrische Feld im Inneren der Kammer verzerrt wird, was zu einer Veränderung des Ionisationsstroms der Innenelektrode führt. Diese für normale Ionisa- tionskammern im allgemeinen vernachlässigbare Messfehler können bei Sekundärstandards nicht in
Kauf genommen werden.
Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es, eine für die Bestimmung der Energiedosis geeignete SSI aus einem Luft, bzw. Gewebe oder Wasser äquivalenten Wandmaterial zu entwickeln, wobei dieses Material die notwendige Langzeitvolumsstabilität des Wandmaterials ermöglicht. Wei- ters soll durch die Konstruktion der SSI erreicht werden, dass in einem weiten Energiebereich, zwischen 20 keV und 1, 3 MeV, für Photonenstrahlung Energiedosismessungen hoher Genauigkeit ohne zusätzliche Wandverstärkungen durchgeführt werden können und die obenerwähnten Messfehler durch
Feldverzerrung infolge atmosphärisch bedingter elektrischer Phänomene an der Oberfläche der Kam- merisolation wegfallen.
Es sind mehrere Verfahren bekannt, um durch Mischung von Materialien mit verschiedenen
Ordnungszahlen Substanzen mit einer der Luft, dem Wasser oder Gewebe entsprechenden effektiven
Ordnungszahl herzustellen. So wurde z. B. in der CH-PS Nr. 465073 aus 85% Beryllium und 15% Alu- minium, bzw. in der DE-AS 1156514 aus 82% Bortrioxyd (B03), 13, 6% Lithiumoxyd (Li20) und
4, 4% Berylliumoxyd (BeO) derartige Materialien hergestellt. Diese weisen die für die Herstellung von SSI erforderlichen mechanischen Stabilitätseigenschaften auf.
In Hinblick auf die geforderte
Materialäquivalenz, welche sich insbesondere auch auf die Energieabhängigkeit zwischen Ionendosis und Energiedosis auswirkt, erfüllen diese Materialien nicht die für Sekundärstandards geforderte
Genauigkeit, da die Ordnungszahlen der einzelnen Gemischkomponenten zu unterschiedlich von jener der Komponenten von Wasser, Luft oder Gewebe sind.
Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von weitgehend Luft, Gewebe bzw. Wasser äquivalen- ten Stoffen aus Kunststoffgemischen, z. B. FR-PS Nr. 1. 360. 381 und DB-PS Nr. 386601. Diese bisher verwendeten Materialien erfüllen jedoch nicht die für SSI erforderlichen mechanischen Stabilitäts- eigenschaften.
Die gegenständliche Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mit dem Kunststoff Polyacetal (CH 0) ein für die Herstellung von SSI-Kammerwänden geeigneter Grundstoff gefunden wurde, da er einerseits die erforderliche mechanische Stabilität besitzt und anderseits neben Kohlenstoff die in Luft, Gewebe bzw. Wasser enthaltenden Elemente Sauerstoff und Wasserstoff enthält.
Polyaoetal, z. B. unter dem Handelsnamen DERLIN erhältlich, besitzt ausgezeichnete mechani- sche Eigenschaften, insbesondere eine hohe mechanische Festigkeit, welche bei der Verwendung als Wandmaterial für SSI eine gute Volumsstabilität ermöglicht. Das Material kann in üblicher
Weise durch Spritzguss verarbeitet werden, so dass z. B. auch Kugelionisationskammern mit Durch- messern von 1 bis 30 cm herstellbar sind. Ein weiterer Vorteil dieses Materials ist es, dass sein elektrischer Oberflächenwiderstand grösser als 1016 Ohm ist. Weiters enthält es auf Grund seiner chemischen Zusammensetzung mehr als 50% H2O, was für die Einstellung der Materialäquivalenz, insbesondere für die Verwendung als Therapiedosismeter im Wasserphantom, vorteilhaft ist.
Ein weiteres Merkmal der gegenständlichen Erfindung besteht darin, dass durch die Zugabe von bis zu 20% Polytetrafluoroäthylen (PTFE) zu Polyacetal die für die Verwendbarkeit als Wandma- terial von SSI erforderliche mechanische Stabilitätseigenschaft nicht nachteilig beeinflusst wird, jedoch durch diese fluorhaltige Materialkomponente eine Substanz mit einer nahe von Stickstoff und Sauerstoff liegenden Ordnungszahl eingebracht wird, so dass eine bessere Gewebe, Luft bzw.
Wasseräquivalenz auf der Basis eines derartigen Kunststoffgemisches durch Zugabe geringer Zusätze von Stoffen höherer Ordnungszahl, z. B. Aluminiumoxyd oder Kalziumoxyd, erzielt werden kann.
So wird z. B. aus einem Grundstoff aus Polyacetal mit 20 Gew.-% Polytetrafluoroäthylen z. B. eine
Gewebe bzw. Wasser äquivalente Mischung aus 97 Gew.-% Grundstoff mit 3 Gew.-% CaO, oder z. B. eine Luft äquivalente Mischung aus 99 Gew.-% Grundstoff und 1 Gew.-% CaO hergestellt. Weiters können als Zuschlagstoffe beispielsweise reines metallisches Aluminium oder Gemische aus Aluminiumoxyd und Kohle in feinpulverisierter Form dem Polyacetalgranulat als Ausgangsmaterial für eine
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Spritzgussverarbeitung beigegeben werden.
Da im ganzen Anwendungsbereich der SSI in der Kammerwand ein Sekundärelektronengleichge- wicht hergestellt werden muss wird die Stärke der Polyacetalwand durch das obere Ende des Ener- giebereiches bestimmt, in dem die SSI betrieben werden soll. Für eine Energiebereichsgrenze von
1, 3 MeV (Gammastrahlung von 60 Co) ist eine Wandstärke von mindestens 2 mm erforderlich.
Bei solchen Wandstärken treten jedoch für niederenergetische Photonenstrahlen bereits starke
Absorptionsverluste auf. Die Kompensation solcher Verluste bei allseits geschlossenen, mit Zählgas im Proportionalbereich betriebenen Ionisationsimpulszählkammern, durch Aufbringen einer Schicht von mindestens 0, 05 maximal jedoch 1 mg/cm'aus Materialien einer hohen Ordnungszahl, wie Alu- minium, Kupfer oder Nickel an der Innenwand der Aussenelektrode, wird in DE-AS 1156514 be- schrieben.
Während es in, im Proportionalbereich arbeitenden Kammern durch die angelegten elektri- schen Felder durch Stossionisation zu einer Stromverstärkung der jeweils durch die Strahlung ausge- lösten Stromimpulse kommt, werden in im Sättigungsbereich betriebenen Ionisationskammern die durch die Strahlung erzeugten Ionenpaare gesammelt ohne dass es zu einer Stossionisation kommt.
Auf Grund dieser unterschiedlichen Mechanismen überraschend wurde festgestellt, dass auch durch eine an der Innenwand der Aussenelektrode befindliche dünne Schicht eines leitenden Materials mit zumindest einer Komponente mit höherer Ordnungszahl als 8, insbesondere in Form einer maxi- mal 0, 05 mg/cm" betragenden Aluminiumschicht auf dem maximal 3 mm dicken Kammerwänden, eine für die Verwendung als SSI geeignete weitgehende Kompensation der niederenergetischen Absorptions- verluste gewährleistet ist. Die Kompensation der Absorptionsverluste für niederenergetische Photonen- strahlung durch die Kammerwand, mit Hilfe z.
B. einer dünnen Aluminiumschicht, basiert auf fol- genden Überlegungen : a) Die effektive Ordnungszahl der Kompensationsschicht ist grösser als die des Kammerwand- materials, so dass eine relativ zum Kammerwandmaterial verstärkte Erzeugung von Sekun- därelektronen durch die Wechselwirkung (Photoeffekt) der niederenergetischen Photonen- strahlung mit der Kompensationsschicht auftritt. b) Die Schichtdicke der Kompensationsschicht ist dünn genug, dass höherenergetische Photonen- strahlung praktisch unbeeinflusst verbleibt und für diese die Sekundärelektronenproduktion weitestgehend nur im Kammerwandmaterial erfolgt.
c) Der elektrische Oberflächenwiderstand der Kompensationsschicht ist kleiner als 10. Ohm, so dass eine ausreichend leitfähige Schicht im Inneren der Kammeroberfläche besteht und
Feldverzerrungen durch Ladungsverschiebungen im Isolatormaterial verhindert werden.
Das Material für die Kompensationsschicht muss chemisch stabil sein und am Wandmaterial gut haften, wobei die Stärke der Kompensationsschicht von der Sollstärke nicht mehr als : 2, 5% abweichen darf.
Aus den angeführten Überlegungen ergibt sich, dass Aluminium als Kompensationsmaterial besonders geeignet ist. Dieses Metall kann durch Aufdampfen im Vakuum bzw. Elektronenstrahl- - Zerstäubern in gut kontrollierter Weise auf die inneren Oberflächen der SSI aufgebracht werden. Durch optimale Dimensionierung der Schichtdicke lässt sich der Absorptionsverlust für weiche Gammastrahlung soweit kompensieren, dass eine ausgezeichnete Energieabhängigkeit von besser als : ! : 2% zwischen 0, 02 und 1, 3 MeV erreicht wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung dient zur weitgehenden Beseitigung jener durch atmosphärische bedingte Veränderungen des elektrischen Felds innerhalb der Ionisationskammer verursachten veränderlichen Fehler, die für die Verwendung als SSI unzulässig sind. Durch Phänomene auf der Oberfläche des Isoliermaterials, welches im Halsteil der Ionisationskammer die äussere Elektrode von der inneren Elektrode trennt, werden bei der Messung Fehler unterschiedlichen Masses verursacht. Abhängend vom Feuchtigkeitsgehalt und von der Temperatur der Luft nimmt das elektrische Potential dieser Isolierschicht unterschiedliche Werte an, so dass das elektrische Feld im Inneren der Ionisationskammer verzerrt wird. Das Ausmass der jeweiligen Verzerrung hängt von der Zeit und der Temperatur ab und beeinflusst den Ionisationsstrom der inneren Elektrode.
Für normale Ionisationskammern ist diese verzerrende Wirkung ohne Belag, bei SSI jedoch ein ausschliessender Faktor, da Eichnormale nicht mit veränderlichen Fehlern hergestellt werden dürfen.
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Erfindungsgemäss wird die verzerrende Wirkung auf das elektrische Feld infolge der Elektrodenisolation dadurch beseitigt, dass der leitende Überzug, z. B. aus Aluminium, im Inneren der Kammerwand in den Halsteil der Kammer fortgesetzt ist und die Innenelektrode mit diesem koaxial aus der Kammer herausgeführt wird. Als Fortsetzung der Innenelektrode wird ausserdem eine von der Innenelektrode durch eine Nut elektrisch getrennte leitende Fläche ausgebildet, die mit dem Schutzring verbunden ist und somit als Fortsetzung des Schutzringes dient. Diese Nut liegt gegen- über jenem Teil der Aussenelektrode der in den Halsteil der SSI hineingeführt ist.
Bei dieser Konstruktion kann die Kammerisolation höchstens das elektrische Feld des inneren Überzugs des Halsteils und der mit dem Schutzring verbundenen Fläche beeinflussen, dies verursacht jedoch keine Wirkung auf den Ionisationsstrom der Innenelektrode.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Fig. l bis 4 näher erläutert : Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen SSI, Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt des Halsteils der in Fig. 1 dargestellten Kammer und Fig. 3 und 4 sind Darstellungen des Halsteils bisher herkömmlicher Ionisationskammern, wobei die feldverzerrende Wirkung der Oberfläche der Kammerisolation veranschaulicht wird.
Die in Fig. l gezeigte Ionisationskammer hat eine über einen zylindrischen Mantel verfügende Kammerwand-l-, auf deren innerer Fläche ein die Aussenelektrode der Ionisationskammer bildender dünner Aluminiumüberzug --2-- ausgebildet ist. Der Halsteil --3-- der Kammer ist mit einem
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-4-- verbunden,- sich dicht an die innere Fläche des Halsteils-3-anschliesst. Die zwischen den Enden des Aluminiumüberzugs --2-- und des Schutzrings --4-- befindliche Fläche --8-- des Halsteils --3-- isoliert den Aluminiumüberzug -2-- vom geerdeten Schutzring --4--.
Im Inneren des Schutzringes - ist ein aus elektrisch isolierendem Material hergestellter Schaft --6-- angeordnet, der am oberen Teil seiner Oberfläche einen elektrisch leitenden überzug --7-- besitzt. Der untere Teil des Überzugs-7-- steht mit dem Schutzring --4-- in Kontakt, die zylindrische Fläche des Über- zugs-7-ist mit der inneren Fläche des Halsteils --3-- koaxial.
Am Schaft selbst ist oberhalb des Überzugs-7-- im Bereich der elektrisch leitenden Oberfläche des Halsteils --3-- eine umlaufende Nut -9-- ausgebildet, wodurch die Innenelektrode --10--, welche durch den oberhalb der Nut-9-auf dem Schaft --6-- befindlichen elektrisch leitenden Überzug gebildet wird, vom Über- zug -7- isoliert ist. Im Inneren des Schaftes -6-- verläuft eine Leitungsverbindung --11--, die mit der Innenelektrode verbunden ist und zur Ableitung des elektrischen Messsignals dient. fig. 1 zeigt auch den elektrischen Anschluss der Ionisationskammer. Zwischen dem die Aussenelektrode bildenden Aluminiumüberzug-2-und Erde ist eine Sqannungsquelle --12-- geschaltet.
Der Ionisationsstrom wird mit einem zwischen dem geerdeten Schutzring --4-- und der Innenelek-
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schen Flächen des Schafts-6-koaxial umgibt.
In Fig. 3 und 4 ist zum Vergleich eine bisher bekannte Ausführung des Halsteils von Ionisationskammern mit Schutzring dargestellt. Der Halsteil der Kammer wird durch einen isolierenden Ring --14- gebildet, der an den Schutzring --4-- anschliesst. Im Inneren des Schutzrings verläuft der Schaft-6-, welcher an die aus Metall hergestellte Innenelektrode-10-anschliesst, deren Unterkante mit der unteren Kammerwand abschliesst. Die Kammer wird nach unten in der Mitte von der Stirnfläche des isolierenden Rings-14-und des Schafts --6-- getrennt, zwischen denen ein ringförmiger Spalt besteht.
Für die stabile, von äusseren atmosphärischen Wirkungen unabhängige Funktion der Kammer und damit für die für SSI erforderliche gute Reproduzierbarkeit der Messergebnisse ist eine Vorbedingung, dass sich das Feld der elektrischen Kraftlinien zwischen dem Aluminiumüberzug --2-- und der Innenelektrode -10-- nicht ändert. Dies wird durch den in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemässen Abschluss der SSI gewährleistet. Aus dem elektrischen Anschlussdiagramm in Fig. 1 geht hervor, dass die am Picoamperemeter -13- anstehende Spannung im Vergleich zur Spannungsquelle - vernachlässigbar gering ist.
Deshalb können der überzug --7-- und die von diesem mittels
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der Nut-9-isolierte Innenelektrode-10-im Hinblick auf den Kraftlinienverlauf als Äquipoten- tialfläche angesehen werden. Im inneren, ringförmigen Luftspalt des Halsteils --3-- ergibt sich eine homogene Kraftlinienverteilung, wobei die Ebene des Kraftlinienfelds zur Ebene der Nut - parallel ist, was bedeutet, dass durch das Vorhandensein der Nut 9-- keine Feldverzerrung entsteht. Wenn sich infolge der Änderung der relativen Luftfeuchte die Oberflächenleitfähigkeit des auf der inneren Oberfläche des Halsteils -3-- zwischen der Aluminiumschicht --2-- und dem
Schutzring -4- liegenden isolierenden Abschnitts ändert, wird das mit dem Picoamperemeter - als Stromwert erfasste Messsignal nicht beeinflusst.
Dem gegenüber kann sich wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, in der bisher üblichen Ausführungs- form des Halsteils von Ionisationskammern mit Schutzring, durch eine Änderung der Luftfeuch- tigkeit die Oberflächenleitung auf der Stirnseite des isolierenden Rings-14-ändern, wodurch das elektrische Feld im Inneren der Kammer in unterschiedlichem Masse verzerrt wird und sich dadurch auch das die Energiedosis repräsentierende Messsignal ändert.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Halsteils wird ermöglicht, dass durch Druck- und Feuchtigkeitsänderungen im inneren Luftraum der Kammer keine veränderlichen Messunsicher- heiten verursacht werden.
Wesentlich für die Verwendung von Eichnormalen ist die Überprüfung ihrer Stabilität bzw.
Verwendbarkeit. Für diese Überprüfung sind verschiedene Verfahren bekannt, z. B. DE-PS
Nr. 703633, bei welcher die zu überprüfende Ionisationskammer in ein von aussen auf sie einwirken- des Strahlenfeld gebracht wird. Nachteilig bei diesem Verfahren wirken sich einerseits die auf
Grund der benötigten hohen Radioaktivität der Prüfstrahler erforderlichen Strahlenschutzmass- nahmen aus, ebenso wie die hohen Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Proben-Ionisations- kammergeometrie, um die für die Prüfung von SSI erforderliche Prüfgüte zu erzielen.
Wesentlich geringere Mengen an radioaktiven Strahlern für die Prüfung werden dann benötigt, wenn diese im Inneren der zu prüfenden Ionisationskammern angebracht sind. So ist z. B. ein Verfahren bekannt, US-PS Nr. 1, 359, 322, bei welchem 24'Am in das Zentrum einer kugelförmigen loni- sationsquelle gebracht wird. Der Prüfstrahler befindet sich in einem sich ganz in der Ionisationskammer befindlichen Führungsrohr und kann mittels einer Halterung in einer Bleiabschirmung festgehalten werden. Für die Überprüfung der Kammer wird diese Halterung magnetisch geöffnet, und unter Einwirkung der Schwerkraft der Prüfstrahler in das Zentrum der Ionisationskammer gebracht.
Bei dieser Methode wird die Strahlung der Prüfquelle optimal für die Prüfung ausgenutzt, ebenso werden an die Reproduzierbarkeit der Proben-Ionisationskammergeometrie nicht so hohe Forderungen wie bei aussenliegenden Prüfstrahlern gestellt. Nachteilig wirkt sich jedoch aus, dass der Prüfstrahler permanent in der Ionisationskammer enthalten ist, und daher die für radioaktive Stoffe einzuhaltenden Strahlenschutzmassnahmen auch für die Ionisationskammer anzuwenden sind. Darüber hinaus kann nur eine Prüfquelle mit bestimmtem Strahlenspektrum verwendet werden, so dass nicht mittels mehreren Prüfpunkten, z. B. der gesamte Energiebereich bzw. Dosisbereich, überprüft werden kann.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss durch eine geringfügige Änderung in der Kammerkonstruktion dadurch beseitigt, dass die radioaktive Prüfquelle durch ein Rohr von ausserhalb der SSI in das Innere der Innenelektrode eingebracht wird. Eine solche Anordnung besitzt den prinzipiellen Vorteil, als Prüfstrahler eine oder mehrere Strahlenquellen mit geringer Aktivität, z. B.
1 mCi 2-,'Am, verwenden zu können und infolge der zentralen Geometrie sehr stabile Prüfbedingungen zu erhalten, da geringe Lageänderungen des Prüfstrahlers im Zentrum der Ionisationskammer auf die Ionisation im Innenraum und somit auf das Messsignal keine Änderung bewirken.
In Fig. 5 ist als Beispiel eine kugelförmige SSI für Strahlenschutzmessungen dargestellt, welche infolge ihres grossen Innenvolumens (Durchmesser zirka 30 cm) eine zur Messung der natürlichen Umgebungsstrahlung ausreichende Messempfindlichkeit besitzt. Die Innenelektrode besteht bei dieser Ausführung aus einer Hohlkugel-15-, durch die von der Oberseite der Kammer ein Alumi- niumröhrchen -16- als Führungsrohr für den Prüfstrahler-19-hineinragt. Da das Führungsrohr - nicht als Verlängerung der Innenelektrode --15-- wirken soll, ist es durch das Schirmrohr - elektrisch abgeschirmt und übt somit keinen Einfluss auf die elektrischen Feldlinien im Inneren der Kammer aus.
Der Prüfstrahler -19- wird durch das Ansatzstück --11-- in das Führung-
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rohr eingebracht und verbleibt nur während der Prüfmessung im Inneren der Kammer.
Bei richtiger Wahl der Dicke des Gewebe, Wasser bzw. Luft äquivalenten Materials der Kammerwand und der Dicke der Absorptionsverlustkompensationsschicht, z. B. aus Aluminium, kann die erfindungsgemässe SSI in einem Bereich von 20 keV bis 1, 5 MeV Photonenstrahlung mit für Sekundär-
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men. Ein breiter Energiebereich ist mit einer Wandstärke von 2 bis 3 mm erreichbar. Die Dicke des z. B. Aluminiumüberzugs --2- kann in Abhängigkeit von dem Material der Kammerwand, der Wandstärke und der Messspezifität variiert werden. Der Überzug wird mit bekannten Verfahren zur Überzugsbildung in gleichmässiger Dicke auf die innere Wand der Kammer aufgebracht. Der Überzug darf für Aluminium höchstens ein Flächengewicht von 0, 05 mg/cm'haben.
Die erfindungsgemässe SSI kann insbesondere durch die optimale Gewebeäquivalenz des Kammermaterials zur Messung der Energiedosis im Gewebe oder Gewebe äquivalenten Medien bzw. im Wasserphantom verwendet werden.
Die durch die erfindungsgemässen Merkmale erzielte Langzeitstabilität, Genauigkeit und Energieunabhängigkeit ermöglicht die Verwendung als Sekundärstandard für die Bestimmung der Energiedosis, insbesondere in Gewebe oder Gewebe äquivalenten Medien bzw. in Wasserphantomen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Als dosimetrischer Sekundär-Eich standard benutzbare Ionisationskammer, mit allseits geschlossener Kammerwand, mit Luftausgleichsöffnung mit einem auf der inneren Fläche der Kammerwand ausgebildeten Überzug aus leitendem Material als Aussenelektrode mit einer inneren Elektrode und mit einem den Halsteil der Kammerwand umgebenden elektrisch leitenden Schutzring, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine höchstens 3 mm dicke Luft, Gewebe oder Wasser äquivalente Kammerwand (1) hat, die zu wenigstens 85 Grew.-% aus einem im wesentlichen Polyacetal, insbesondere in einer Mischung mit bis zu 20 Gew.-% Polytetrafluoroäthylen, enthaltenden Grundstoff besteht, dem ausserdem Zusatzstoffe, vorzugsweise Kalziumoxyd, Aluminiumoxyd,
Aluminium und/oder Kohlenstoff zugemischt sind und dass der an der inneren Seite der Kammerwand die Aussenelektrode bildenden leitenden Überzug (2) aus einem Material besteht, welches ein oder mehrere Elemente mit einer Ordnungszahl grösser als 8 enthält.