Claims (1)
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Radioaktivitätsmessung mit einer Messsonde und
Auswerteelektronik.
The invention relates to a device for measuring radioactivity with a measuring probe and
Evaluation electronics.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Art besteht die Messsonde entweder aus einem Geiger- - Müller-Zählrohr, was den Nachteil einer eingeschränkten Empfindlichkeit gegenüber a-, ss-und
Y-Strahlung aufweist, oder einem Photomultiplier mit Szintillationskristall, was einen hohen Auf- wand an Elektronik zur Stabilisierung der Anordnung erfordert, oder aus einer in Sperrichtung vorge- spannten Photodiode im Photodiodenbetrieb (photoconduktive) mit der es möglich ist, geladene
Teilchen direkt zu detektieren oder aus einer Photodiode im Photoelementbetrieb (photovoltaic) in
Verbindung mit einem Szintillationskristall.
In known devices of this type, the measuring probe either consists of a Geiger- Müller counter tube, which has the disadvantage of a limited sensitivity to a-, ss-and
Y radiation, or a photomultiplier with scintillation crystal, which requires a great deal of electronics to stabilize the arrangement, or from a reverse-biased photodiode in photodiode mode (photoconductive) with which it is possible to charge
Detect particles directly or from a photodiode in photovoltaic mode
Connection with a scintillation crystal.
Die DE-OS 2841394 behandelt einen Strahlungsdetektor mit Szintillationskristall in mechanischer
Verbindung mit einer pn-Diode, die im Photoelementbetrieb betrieben wird. Die Einrichtung wird hauptsächlich als Röntgenstrahldetektor für die Computertomographie verwendet. Demgegenüber ist bei dem Gegenstand der Erfindung die pin-Diode im Photodiodenbetrieb verwendet und die Ein- richtung ist für Radioaktivitätsmessung vorgesehen, also für a-, ss-, und Y-Strahlung.
DE-OS 2841394 deals with a radiation detector with scintillation crystal in mechanical
Connection with a pn diode, which is operated in photo element mode. The device is mainly used as an X-ray detector for computed tomography. In contrast, in the subject matter of the invention, the pin diode is used in photodiode operation and the device is provided for radioactivity measurement, that is to say for a, SS and Y radiation.
Die DE-OS 1614212 behandelt einen Szintillationsdetektor, bei dem der Szintillationskristall auf Basis von GaAs aufgebaut ist. Die pn-Diode, die im Photodiodenbetrieb betrieben wird, ist direkt in den Szintillationskristall integriert, also fix verbunden und bildet mit diesem einen
Mischkristall. Demgegenüber verwendet die Erfindung eine pin-Diode, die mechanisch an beliebigem
Szintillationskristall mittels optischem Kleber angekoppelt ist.
DE-OS 1614212 deals with a scintillation detector in which the scintillation crystal is based on GaAs. The pn diode, which is operated in the photodiode mode, is integrated directly into the scintillation crystal, that is to say it is permanently connected and forms one with it
Mixed crystal. In contrast, the invention uses a pin diode that is mechanically connected to any
Scintillation crystal is coupled by means of optical adhesive.
Schliesslich behandelt die US-PS Nr. 4, 110, 621 einen Röntgenstrahldetektor für Computertomo- graphie, wobei die mechanisch an den Szintillationskristall angebrachte pin-Diode im Photoelement- betrieb betrieben wird.
Finally, US Pat. No. 4, 110, 621 deals with an X-ray detector for computer tomography, the pin diode mechanically attached to the scintillation crystal being operated in the photo-element mode.
Erfindungsgemäss ist also die Messsonde eine mit einer Hilfsspannung in Sperrichtung vorge- spannte pin-Photodiode im Photodiodenbetrieb, die mit einem Szintillationskristall gekoppelt ist.
According to the invention, the measuring probe is a pin photodiode which is biased with an auxiliary voltage in the reverse direction and which is coupled to a scintillation crystal.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahme kann eine wesentliche Erhöhung der Empfindlichkeit ge- genüber einem Geiger-Müller-Zählrohr erreicht werden, bei vergleichbarem Detektionsvolumen. Und es ist bezüglich radioaktiver Strahlung möglich eine energiespektrometrische Auflösung zu er- zielen, wodurch Nukleide identifiziert werden können.
By means of this measure according to the invention, a significant increase in sensitivity compared to a Geiger-Müller counter tube can be achieved with a comparable detection volume. And with regard to radioactive radiation, it is possible to achieve an energy spectrometric resolution, through which nucleides can be identified.
Es entfallen die Nachteile, die ein Photomultiplier mit sich bringt, der ja magnetfeldabhängig ist und stabilste Hochspannung benötigt. Weiters werden die Vorteile der direkt detektierenden Photodiode im Photodiodenbetrieb und der Photodiode im Photoelementbetrieb in Verbindung mit einem Szintillationskristall verbunden und es ist sogar möglich, die Einrichtung bei Raumtemperatur zufriedenstellend zu betreiben.
The disadvantages associated with a photomultiplier, which is dependent on the magnetic field and requires the most stable high voltage, are eliminated. Furthermore, the advantages of the directly detecting photodiode in the photodiode mode and the photodiode in the photo element mode are combined in connection with a scintillation crystal and it is even possible to operate the device satisfactorily at room temperature.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben : es zeigen Fig. 1 eine bekannte Diode, Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 und 4 zeigen Blockschaltbilder möglicher Realisierungen der Auswerteelektronik.
The invention is described below with reference to drawings, for example: FIG. 1 shows a known diode, FIG. 2 shows a possible embodiment of the invention, and FIGS. 3 and 4 show block diagrams of possible implementations of the evaluation electronics.
In Fig. 2 ist vor der lichtempfindlichen Schicht der pin-Diode ein Szintillationskristall (3) angeordnet der mit der pin-Diode (1) durch Verwendung eines optischen Klebers (4) verbunden ist. Das Szintillationskristall ist zwecks Reflexion der von diesem erzeugten Lichtblitze von einem diffusen Reflektor (5) umgeben, der seinerseits wieder mit einer lichtundurchlässigen, elektromagnetischen Abschirmung (2) umgeben ist.
In Fig. 2, a scintillation crystal (3) is arranged in front of the light-sensitive layer of the pin diode and is connected to the pin diode (1) by using an optical adhesive (4). The scintillation crystal is surrounded by a diffuse reflector (5) for the purpose of reflection of the light flashes generated by it, which in turn is surrounded by an opaque, electromagnetic shield (2).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Radioaktivitätsmessung, insbesondere zur Identifizierung von Nukleiden, mit einer Messsonde und einer Auswerteelektronik, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsonde eine pin-Photodiode (1) im Photodiodenbetrieb, mit Hilfsspannung in Sperrichtung vorgespannt ist, und einen der pin-Photodiode vorgeschalteten Szintillationskristall (3) umfasst.
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PATENT CLAIMS:
1. Device for radioactivity measurement, in particular for the identification of nucleids, with a measuring probe and evaluation electronics, characterized in that the measuring probe is a pin photodiode (1) in photodiode operation, biased with auxiliary voltage in the reverse direction, and a scintillation crystal connected upstream of the pin photodiode (3) includes.
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