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Die Erfindung betrifft eine als sekundärer dosimetrischer Standard verwendbare Ionisationskammer, die als Eichnormal zur Messung der im Körpergewebe bzw. in Wasser oder Luft absorbierten Dosis von Photonenstrahlung benutzt werden kann, nach Patent Nr. 369553. Das Stammpatent bezieht sich auf eine als dosimetrischer Sekundäreichstandard 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, wobei die Kammerwand aus einem höchstens 3 mm dicken luft-, gewebe- oder wasser- äquivalenten Grundstoff besteht, der zumindest 85 Gew.-% Polyacetal,
insbesondere in einer Mischung mit bis zu 20 Gew.-% Polytetrafluoräthylen enthält, wobei dem Grundstoff ausserdem Zusatzstoffe, vorzugsweise Kalziumoxyd, Aluminiumoxyd, Aluminium und/oder Kohlenstoff zugemischt sind und wobei der an der inneren Seite der Kammerwand die Aussenelektrode bildende leitende Überzug aus einem Material besteht, welches ein oder mehrere Elemente mit einer Ordnungszahl grösser als 8 enthält.
Die Messung niedrigster Dosisleistungen im Bereich der natürlichen Umgebungsstrahlung ist für die Strahlenschutzdosimetrie, insbesondere in Hinblick auf die Umgebungsüberwachung von Kernanlagen von grosser Bedeutung. Hiebei werden neben hoher Nachweiswahrscheinlichkeit eine gute Langzeitstabilität gefordert. Die in dem Stammpatent beschriebene erfindungsgemässe Ionisationskammer erfüllt diese Forderungen in hervorragendem Masse, da die verwendeten Materialien über die entsprechende Volumsstabilität verfügen und Kammern mit den erforderlichen grossen Volumen hergestellt werden können. Nachteilig, in Hinblick auf den die untere Nachweisgrenze der Messanordnung bestimmenden Leerwert der Ionisationskammer, wirkt sich die für die Verwendung als Sekundärstandardionisationskammer (SSI) erforderliche Luftausgleichsöffnung in der Kammer aus.
Diese Verbindung des Messvolumens der SSI mit der Aussenluft ist erforderlich, um die Luftmassenkorrektur der SSI auf Grund des barometrischen Drucks und der Temperatur der Aussenatmosphäre mit der erforderlichen Genauigkeit durchzuführen. Diese Verbindung zur Aussenluft bringt jedoch den Nachteil, dass das in der Atmosphäre natürlich vorhandene radioaktive Radon, dessen Konzentration in der Atmosphäre in Abhängigkeit von den jeweiligen Witterungsbedingungen grossen Schwankungen unterliegt, mit der Aussenluft in die SSI gelangt und in dieser durch den a-Zerfall eine signifikante und zeitlich veränderliche Erhöhung des Ionenstrom und damit des Leerwertes der SSI bedingt. Dies führt zu einer Reduzierung der Nachweisgrenze der gesamten Messanordnung.
Durch die Einführung eines Radonfilters in den Luftweg von der Luftausgleichsöffnung zum Kammerinneren, insbesondere in Form einer Aktivkohlepatrone, bei gleichzeitig hermetischer Abdichtung der gesamten SSI wird dieser Nachteil eliminiert, da der Luftaustausch zwischen SSI und Aussenatmosphäre nur über dieses Filter erfolgt. In besonders geeigneter Form wird der Luftausgleich über ein im SSI-Stiel untergebrachtes Radonfilter bewerkstelligt.
Eine weitere Anforderung an für die Strahlenschutzdosimetrie geeignete SSI ist die Richtungsunabhängigkeit der Empfindlichkeit. Dies wird dadurch in vorteilhafter Weise erzielt, dass sowohl die Kammerwand und dadurch auch die Aussenelektrode als auch die Innenelektrode kugelförmig ausgebildet wird. In diese Anordnung wird die kugelförmige Innenelektrode über einen stielförmigen Fortsatz, isoliert und durch den Schutzring abgeschirmt, nach aussen geführt.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise an Hand der in der Zeichnung dargestellten "Low-Level Ionisationskammer LS 10", mit einem empfindlichen Volumen von 10 l, näher erläutert.
Die im Schnitt dargestellte Ionisationskammer hat eine kugelförmige Kammerwand --1-- aus luft-, gewebe-bzw. wasseräquivalentem Material, auf deren inneren Fläche ein sowohl als Aussenelektrode
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die auf einem Körper aus luft-, gewebe-bzw. wasseräquivalenten Material aufgebracht ist. Dieser Körper ist aus einem durchbohrten kugelförmigen Teil --15-- und einem als Röhrchen ausgebildeten Teil --26--, wobei das Röhrcheninnere die Fortsetzung der Bohrung bildet, zusammengesetzt. Die Kammerwand --1-- ist mit dem Kammerstiel --22-- und der Kammerhalterung --24--, die mit einem Montagestopfen --21-- dicht verschlossen ist und durch die eine dichte Kabeldurch-
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führung --23-- geführt ist, hermetisch dicht verbunden.
Hiedurch wird gewährleistet, dass der
Luftaustausch zwischen der Atmosphäre und dem effektiven empfindlichen Volumen der SSI nur über die Luftausgleichsöffnung --21-- erfolgt. In diesen Luftweg ist im Kammerstiel ein Radonfil- ter --20--, z. B. in Form eines Aktivkohlefilters, eingebaut, so dass das in der Atmosphäre vor- handene natürliche radioaktive Radon nicht in das Kammerinnere gelangt. Die Innenelektrode wird durch die Aussenelektrode, in der im Stammpatent näher beschriebenen Weise durch den speziell ausgebildeten Schutzring abgeschirmt, nach aussen geleitet.
Zum Ein- und Ausbringen eines Prüfstrahlers in die SSI dient ein Führungsrohr --16--, welches durch eine Bohrung in der Kammerwand --1-- die der Bohrung in der Innenelektrode gegenüberliegt geführt ist und in die Innenelektrode soweit hineinragt, dass die Prüfstrahler in das Zentrum der Innenelektrode gebracht werden können. Dieses Führungsrohr ist durch Isolier- körper --18-- gegenüber der Kammerwand und gegenüber einem, es umhüllenden Schirmrohr --17-- elektrisch isoliert. Das Schirmrohr ist seinerseits gegenüber der Innenelektrode über Isolierkör- per --18-- isoliert, und befindet sich auf dem gleichen Potential wie der Schutzring--4--.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Als dosimetrischer Sekundär-Eichstandard benutzbare Ionisationskammer, mit allseits ge- schlossener 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 Halsteil der Kammerwand umgebenden elektrisch leitenden Schutzring, wobei die Ionisationskammer eine höchstens 3 mm dicke Luft, Gewebe oder Wasser äquivalente Kammerwand hat, die zu wenigstens 85 Gew.-% 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 wobei der an der inneren Seite der Kammerwand die Aussenelektrode bildende leitende Überzug aus einem Material besteht, welches ein oder mehrere Elemente mit einer Ordnungszahl grösser als 8 enthält und wobei der an der Innenseite der Kammerwand befindliche Überzug in den Halsteil der Kammer, dessen Mantellinien im wesentlichen parallel zu der Achse des Schutzringes sind, über eine vorgegebene Länge weitergebildet ist und wobei ein aus nichtleitendem Material bestehender, mit einem die innere Elektrode bildenden elektrisch leitenden Überzug versehener Schaft axial durch das Innere des Halsteiles hindurchgeführt ist und wobei in diesen leitenden Überzug im mittleren Bereich des in den Halsteil hineinragenden, an der Innenseite der Kammerwand ausgeführten,
Überzuges eine Nut ausgebildet ist und wobei der durch diese Nut von der Innenelektrode isolierte Teil des am Schaft befindlichen elektrisch leitenden Überzuges elektrisch leitend mit dem Schutzring verbunden ist und mindestens bis zum Ende des in den Halsteil hineingeführten Teiles des an der Innenseite der Kammerwand befindlichen leitenden Überzuges reicht, und wobei die Einbringung von unterschiedlichen Prüfquellen in die Innenelektrode über ein mittels eines Schirmrohres elektrisch abgeschirmtes Führungsrohr erfolgt, nach Patent Nr. 369553, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftausgleich zwischen Kammerinnenraum und der Aussenatmosphäre nur über die Luftausgleichsöffnung (21) erfolgt und dass in diesem Luftweg ein Radiofilter (20), insbesondere ein Aktivkohlefilter, eingebaut ist.