CH387814A - Strahlungsdosimeter - Google Patents

Strahlungsdosimeter

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CH387814A CH728461A CH728461A CH387814A CH 387814 A CH387814 A CH 387814A CH 728461 A CH728461 A CH 728461A CH 728461 A CH728461 A CH 728461A CH 387814 A CH387814 A CH 387814A
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Description


  
 



  Strahlungsdosimeter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strahlungsdosimeter, d. h. eine Einrichtung zum Messen der Dosis von Strahlen, wie z. B. Gammastrahlen oder Röntgenstrahlen, unter der Verwendung von thermolumineszenten Materialien.



   Thermolumineszente Materialien besitzen die Eigenschaft, beim Auftreffen von ionisierenden Strahlen, wie z. B. Gammastrahlen, Energie durch Elektroneneinfang zu speichern. Zu einem späteren Zeitpunkt werden die Elektronen, z. B. bei Erwärmung des Materials, wieder freigegeben, wobei Lumineszenz Erscheinungen auftreten. Die Zahl der eingefangenen Elektronen ist proportional zu der Intensität der ionisierenden Strahlung, so dass das Licht, welches während der nachfolgenden Erwärmung abgestrahlt wird, als Mass für die Strahlungsdosis verwendet werden kann.



   Es wurde bereits früher vorgeschlagen, thermolumineszente Materialien in der Dosimetrie, z. B. in den Warndosimetern, zur Überprüfung der Dosis, welcher z. B. das unter Einwirkung von Gammastrahlen arbeitende Personal ausgesetzt ist, zu verwenden.



   Die thermolumineszenten Materialien wurden jedoch für diesen Zweck wegen der erheblichen praktischen Nachteile nur vereinzelt verwendet. Bei den bisherigen Konstruktionen von Dosimetern der genannten Art war eine dünne Schicht von thermolumineszentem Material auf einer Trägerplatte befestigt. Das der Strahlung exponierte Dosimeter wurde zur Erzeugung des Lumineszenzglimmens in einen heissen Ofen gegeben und hier über die Glimmspitzentemperatur des thermolumineszenten Materials erhitzt.



  Bei anderen Konstruktionen befindet sich das thermolumineszente Material in Puderform in den Öffnungen eines Drahtgitters bzw. Drahtgewebes, welches nach der Exposition zur Erzeugung des Lumineszenzglimmens elektrisch erwärmt wird.



   Schliesslich ist auch eine Konstruktion bekanntgeworden, bei welcher das thermolumineszente Material an einer kleinen Metallplatte mittels eines Bindestoffes befestigt ist, wobei die Anordnung nach der Exposition dadurch zum Glimmen gebracht wird, dass die Platte durch einen durch sie hindurchgehenden elektrischen Strom auf Grund ihres elektrischen Widerstandes erwärmt wird.



   Ein wesentlicher Nachteil des Ausglimmens des exponierten Dosimeters in einem Ofen besteht darin, dass der Ofen kontinuierlich auf einer vergleichsweise hohen Temperatur gehalten werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich das Dosimeter vergleichsweise langsam auf die erforderliche Glimmtemperatur erwärmt.



   Eine schnelle Erwärmung ist jedoch deswegen anzustreben, damit ein helles Glimmen auftritt, welches die Bestimmung der Dosis erleichtert. Die Erwärmungsgeschwindigkeit kann selbstverständlich dadurch erhöht werden, dass der Ofen auf wesentlich höheren Temperaturen gehalten wird, als dies tatsächlich erforderlich ist; hierdurch treten jedoch die oben erwähnten Nachteile vermehrt in Erscheinung.



  Ein weiterer Nachteil der Erwärmung der Dosimeter in einem Ofen besteht darin, dass innerhalb des Ofens Mittel vorgesehen werden müssen, um das auftretende Lumineszenzlicht zu sammeln und sichtbar zu machen bzw. zu messen.



   Bei Dosimetern, bei denen thermolumineszenter Puder in den Öffnungen eines Metallgewebes angeordnet ist, ist es ausserordentlich schwierig, die tatsächliche Strahlenbelastung des Puders festzustellen.



  Weiterhin sind diese Anordnungen sehr empfindlich gegen mechanische Erschütterungen, Stösse und Vibrationen. Die Dosimeterkonstruktionen, bei denen das strahlungssensitive Material auf einer Metallplatte befestigt ist, weisen die gleichen Nachteile auf wie  die Dosimeter, bei denen ein Drahtgewebe als Trägerelement vorgesehen ist. Dosimeter dieser Art weisen als weiteren Nachteil keine Schutzhülle auf, d. h. sind der Luft ausgesetzt und können daher leicht verschmutzt werden, abgesehen davon, dass sie mechanisch während des Tragens und Ablesens leicht zerstört werden können.



   Es ist nun der Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Dosimeter unter Verwendung von thermolumenszentem Material zur Ermittlung der Dosis von ionisierenden Strahlen zu schaffen, wie z. B. Gammaund Röntgenstrahlen, welches Dosimeter auch als Schutzdosimeter in der Tasche getragen werden kann und in welchem das thermolumineszente Material gegen äussere Einflüsse während des Betriebes sowie vorzugsweise gegen mechanische Erschütterungen und Vibrationen unanfällig ist.



   Es ist ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Dosimeter der genannten Art zu schaffen, welches nur geringe Kosten verursacht und in Massenproduktion, vorzugsweise unter Verwendung des Maschinenparks hergestellt werden kann, der heute zur Herstellung von elektrischen Lampen und Röhren dient.



   Das Strahlungsdosimeter gemäss der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch eine hermetisch abgeschlossene Hülle mit einer inerten Atmosphäre, wobei sich in der Hülle ein thermolumineszentes Material befindet, welches Strahlungsenergie bei Temperaturen zwischen 20 und   100"    C speichern kann, und wobei die Hülle mindestens teilweise transparent ist, so dass das bei Erwärmung des thermolumineszenten Materials über dessen Glimmtemperatur von diesem abgegebenes Licht nach aussen gelangen kann.



   Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen anschliessend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, wobei darstellen:
Fig. 1 ein Dosimeter, wobei das thermolumineszente Material innerhalb einer Hülle als Schicht auf einem elektrischen Glühfaden angeordnet ist,
Fig. 2 den beschichteten Faden des Dosimeters der Fig. 1 in grösserem Massstab,
Fig. 3 ein Dosimeter, ähnlich dem Dosimeter der Fig. 1, mit einem lichtreflektierenden Überzug an der Aussenhülle,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dosimeters, wobei das thermolumineszente Material auf einem zylindrischen Element angeordnet ist und mittels eines Heizfadens innerhalb dieses zylindrischen Elementes erhitzt werden kann,
Fig. 5 einen Teil des Dosimeters Fig. 4, in grösserem Massstab,
Fig.

   6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dosimeters, wobei sich das thermolumineszente Material auf einer Platte befindet, welche einen Widerstandserhitzer darstellt,
Fig. 7 ein Dosimeter, bei welchem das thermolumineszente Material auf einem zylindrischen Körper angeordnet ist, welcher als   NN'iderstandserhitzer    dient und an eine geeignete Stromquelle zur Erwärmung angeschlossen werden kann,
Fig. 8 ein Dosimeter mit einer metallischen Hülle, die ein transparentes Fenster aufweist, wobei das thermolumineszente Material auf einer Platte angeordnet ist, die elektrisch erwärmt werden kann,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Platte und das sensitive Material des Dosimeters der Fig. 8, in grösserem Massstab,
Fig. 10 einen Schnitt durch eine Platte in gleicher Ansicht wie Fig.

   9, wobei die Grundplatte aus keramischem Material besteht, die mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen ist, auf welcher sich das thermolumineszente Material befindet,
Fig. 11 ein Dosimeter, welches induktiv erwärmt werden kann, und
Fig. 12 einen Querschnitt durch ein weiteres Dosimeter zur induktiven Erwärmung, wobei die Hülle zylindrisch ausgebildet ist.



   In den Fig. 1-3 ist ein Dosimeter gezeigt, welches wie eine gewöhnliche Glühlampe mit Kolben ausgebildet ist, wobei jedoch auf dem gewundenen Glühfaden 2 eine thermolumineszente Schicht 1 aufgebracht ist. Eine Aussenhülle bzw. ein Kolben 3 aus transparentem Glas ist mit der Metallhülse eines Sockels 4 abdichtend verbunden und evakuiert. Der Sockel 4 weist elektrische Kontakte auf, die, wie gezeigt, als Metallstifte ausgebildet sind, die mit einer geeigneten Stromquelle geringer Spannung, z. B. 6 Volt, verbunden werden können.



   Ein lichtreflektierender Überzug kann an der Innen- oder Aussenseite der Glashülle 3 vorgesehen sein, wie dies in der Glühlampenindustrie üblich ist.



  Fig. 3 zeigt ein Dosimeter ähnlich demjenigen der Fig. 1, wobei ein üblicher, aus Aluminium bestehender Reflexionsüberzug an dem konischen Teil der Aussenfläche der Hülle vorgesehen ist, wie dies bei 5 gezeigt ist, wobei jedoch der Oberteil der Hülle bzw. des Kolbens transparent bleibt.



   Das Dosimeter der Fig. 5 ist ähnlich aufgebaut wie dasjenige der Fig. 1, mit Ausnahme der Ausbildung und Anordnung der Unterlage für die thermolumineszente Schicht und die Mittel zu deren Erwärmung. Es ist zu ersehen, dass die thermolumineszente Schicht 1 auf einem Rohr 6 aufgebracht ist, welches z. B. aus Kupfer, Nickel, Aluminium oder sehr dünnem Glas besteht. Durch das Rohrstück erstreckt sich in einem gewissen Abstand ein gewendelter Heizbzw. Glühdraht. An den Enden des Rohrstückes sind Scheiben 26 aus keramischem Material oder aus anderem elektrisch isolierendem Material vorgesehen, wobei diese Scheiben zur Durchführung des Glühfadens Öffnungen aufweisen und durch die Enden des Rohrstückes eingesetzt sind. Sie dienen dazu, das Rohrstück abzuschliessen, so dass kein von dem Faden ausgehendes Licht nach aussen dringen kann.

   Das Rohrstück 6 wird von zwei Drähten 7 gehalten, die mit diesem fest verbunden sind und sich durch die gasdichte Abdichtung der Glashülle 3 erstrecken. Die   Drähte sind z. B. durch eine harte Kunststoffmasse mit dem Sockel 4 verbunden. Es kann dabei das gleiche Material verwendet werden, welches auch in der elektrischen Glühlampenindustrie zum Einbetten der stromführenden Drähte und zur Befestigung des abgedichteten Gaskolbens in dem metallischen Lampensockel verwendet wird.



   Fig. 6 zeigt ein Dosimeter, welches ähnlich ausgebildet ist, wie dasjenige der Fig. 1. Die Ausbildung und die Anordnung des Heizelementes sowie des thermolumineszenten Überzuges des Beispiels der Fig. 6 ist dabei jedoch den entsprechenden Elementen der erstbeschriebenen Ausführungsbeispiele vorzuziehen.



   Es ist bei der Ausführungsform der Fig. 6 ein Widerstandserhitzungselement vorgesehen, welches eine Graphitplatte 8 aufweist, auf welcher ein   Über-    zug oder eine Schicht aus thermolumineszentem Material 1 aufgebracht ist. Die Graphitplatte wird durch zwei elektrisch leitende Drähte, mit denen sie fest verbunden ist, gehalten. Die Drähte dienen gleichzeitg zur Stromzufuhr.



   Fig. 7 zeigt ein Dosimeter, bei welchem die Au  ssenhülle    zylindrisch ist. Das Heizelement 9 weist die Form einer Stange auf und besteht aus Graphit, wobei die Aussenfläche mit dem thermolumineszenten Material 1 beschichtet ist. Die Graphitstange enthält Elektroden 10 und 11, die in das Graphit eingebettet sind, wobei die Elektrode 11 koaxial zu der Graphitstange verläuft. Die Graphitstange kann hohl sein und geschlossene Enden aufweisen, wobei dann die Elektroden lediglich in diese Enden fest eingebettet sind.



   Die Elektroden erstrecken sich durch die Graphitstange und sind mit der Glashülle durch eine vakuumdichte Abdichtung verbunden, so dass die Elektroden gleichzeitig als Träger für die Graphitstange dienen.



   Das Dosimeter der Fig. 8-10 weist eine zusammengesetzte Hülle auf, wobei ein Teil durch einen Metallkörper 12 gebildet wird, der z. B. aus Aluminium bestehen kann, und der andere Teil durch ein Glasfenster 13, welches, wie bei 14 gezeigt, gasdicht auf dem Metallkörper befestigt ist. Die Abdichtung des Glasfensters in dem Metallteil der Hülle kann dadurch hergestellt werden, dass das Glas mit dem Metall durch einen Kunstharzklebstoff verbunden wird. Die Mittel zur Erwärmung sind als Platte ausgebildet, wobei der thermolumineszente Überzug 1 auf einer Graphitplatte 8 angeordnet ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, oder auf einer Keramikplatte oder einer Glasplatte, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.



  Wenn eine Graphitplatte 8 verwendet wird, befindet sich der Überzug direkt auf dieser. Bei der Verwendung einer Keramikplatte 15 wird auf diese Platte zunächst ein elektrisch leitender Film 16, z. B. aus Silber, Platin oder Zinnoxyd aufgebracht, auf welchem dann die Thermolumineszenzschicht angeordnet wird. Der leitende Film erstreckt sich bis an die Unterfläche der   Keramik- bzw.    Glasplatte, und zwar so weit, dass dieser in Kontakt mit den Elektroden 17 und 18 gelangen kann. Der elektrisch leitende   Über-    zug kann auch an der Unterfläche der   Glas- bzw.   



     Keramikplatte    angeordnet werden, was jedoch zur Folge hat, dass sich der Wärmeübergang zu der Thermolumineszenzschicht verzögert. Die Elektroden 17 und 18 sind mit der Platte 8 bzw. 15 derart verbunden, dass sie auch gleichzeitig als Träger für die Platte in der Hülle dienen. Die Elektroden sind weiterhin durch die Metallhülle elektrisch leitend und vakuumdicht geführt. Die Elektrode 18 ist hohl und mit einer Öffnung 19 versehen, durch welche das Innere dieser Elektrode mit dem Innenraum der Hülle kommuniziert, so dass die Hülle auf diesem Weg evakuiert werden kann. Nach der Evakuierung wird die Elektrode zur Aufrechterhaltung des Vakuums abgeklemmt und mit einer Abdichtung 20, z. B. einem Lottropfen, verschlossen.



   Die bisher beschriebenen Dosimeter sind so ausgebildet, dass ein direkter Kontakt zwischen dem   elek-    trischen Widerstandselement und der Stromquelle besteht. Daneben besteht aber auch die Möglichkeit, eine Erwärmung auf induktivem Wege zu erzeugen.



   Fig. 11 zeigt ein Dosimeter, bei welchem die Erwärmung induktiv durch eine Spule erfolgt, die durch eine Hochfrequenzspannung erregt wird. Das Dosimeter enthält eine zylindrische, transparente Glashülle 21, die evakuiert ist und ein zylindrisches Heizelement aufweist, welches, wie gezeigt, als Graphitstange 22 ausgebildet ist. Auf der Graphitstange ist der thermolumineszente Überzug 1 aufgebracht. Die Graphitstange wird in der Hülle durch einen Metallstift 23 gehalten, der einerseits mit dieser Stange verbunden ist und sich axial durch diese erstreckt und anderseits mit der Hülle vakuumdicht verbunden ist.



   Das zylindrische Heizelement 22 kann jedoch auch als dünner Metallzylinder ausgebildet und in gleicher oder ähnlicher Weise mit der Hülle verbunden sein.



   Fig. 12 zeigt ein Dosimeter, welches ebenfalls induktiv erwärmt werden kann. Eine evakuierte, transparente Glashülle 24 von zylindrischer Form umgibt ein als Platte ausgebildetes Widerstandselement 8, welches einen thermolumineszenten Überzug 1 aufweist. Die Platte kann gleich ausgebildet sein, wie dies anhand der Fig. 6, 8 und 9 erläutert worden ist.



  Die gezeigte Platte 8 besteht aus Graphit. Es kann jedoch in gleicher Weise eine Metallplatte, z. B. eine Platte aus Kupfer oder Nickel, verwendet werden.



   Die Platte 8 ist in der Hülle mit Metallstiften 25 gehalten, die einerseits mit dieser Platte fest verbunden und anderseits mit z. B. dem Boden der Glashülle vakuumdicht verbunden sind. Die Hülle 24 kann dadurch hergestellt werden, dass Glasscheiben an den Enden eines Glasrohres eingeschmolzen werden, nachdem die Platte 8 mittels der Stifte 25 an einer der Scheiben befestigt worden ist. Durch ein kleines Rohr in der Wand der Hülle (nicht gezeigt) kann die Hülle evakuiert oder mit einem inerten Gas gefüllt werden.



   Im Bedarfsfalle kann die thermolumineszente Schicht auch auf die Innenfläche der Hülle aufge  bracht werden. Daneben können auch äussere Mittel zur Erwärmung des Dosimeters vorgesehen sein, wenngleich dies nicht die besten Resultate erbringt.



   Die Stärke des thermolumineszenten Überzuges bei den gezeigten Dosimetern ist vorzugsweise gleich der Stärke phosphoreszierender Schichten bei Kathodenstrahlröhren oder Fernsehröhren, d.   h.    mit einer Stärke von 2-100 mg/cm2. Der Überzug kann auf die Oberfläche des Drahtes oder auf die Körper aus Graphit, Glas oder Keramik durch irgendwelche bekannte Verfahren zur Herstellung eines phosphoreszierenden Überzuges auf einer Unterlage aufgebracht werden; hierbei wird das thermolumineszente Material als Puder mit einem Bindemittel gemischt, so dass eine Paste entsteht, die auf die Unterlage aufgebracht wird. Anschliessend wird die Schicht bei    einer Temperatur von etwa 2009 C gebrannt, damit    diese erhärtet und das thermolumineszente Material an der Oberfläche des Trägerkörpers haftet.

   Ein Bindemittel, welches zur Herstellung des Überzuges geeignet ist, ist z. B. eine wässrige Lösung von Kaliumsilikat. Weiterhin kann auch ein Silikonzement zur Herstellung des Überzuges verwendet werden, wie er z. B. unter der Markenbezeichnung DC 805 im Handel erhältlich ist.



   Thermolumineszentes Material, welches als strahlungsempfindliches Element bzw. Schicht 1 in den gezeigten Dosimetern verwendet werden kann, muss Energie bei normalen Temperaturen, d. h. in dem Temperaturbereich zwischen 20 und 1000 C speichern können. Diese Materialien sind dann auf Grund ihrer speziellen Eigenschaften auch in der Lage, Energie bei geringeren Temperaturen zu speichern. Die Energiespeicherung soll dabei von einer halben Stunde bis zu 30 Tagen andauern. Materialien mit einer geringen Energiespeicherdauer innerhalb des oben angegebenen Bereiches, aber mit einer sehr hellen Lumineszenz können für Spezialanwendungen sehr nützlich sein. Vorzugsweise wird als strahlungsempfindliches Material mit Magnesium aktiviertes Kalziumfluorid verwendet, CaF2 : Mn (dieses Material ist beschrieben in NRL Progress Report,- September 1956; J. Electrochem. Soc. 104, 365 [1957]).

   Dieses   Fluoreszenzmaterial    ist durch eine Glimmspitzentemperatur von etwa 2500 C charakterisiert, welche Eigenschaft vermutlich auf die Anwesenheit von kleinen Mengen als Oxyd vorliegenden Sauerstoffes in dem Kristallgitter des Kalziumfluorids zurückzuführen ist. Das Material besitzt eine hinreichende Empfindlichkeit für kleine Dosen und besitzt tiefe, stabile Elektronenfallen. Dieses Material konnte bisher bei der thermolumineszenten Dosimetrie deswegen nicht verwendet werden, weil es eine Spurenlumineszenz zeigte, und deswegen zur zuverlässigen Messung von ionisierenden Strahlen in dem Dosisbereich von Milliröntgen nicht verwendet werden konnte.

   Ein anderes, aber weniger günstiges Lumineszenzmaterial als strahlungsempfindliches Material in Dosimetern ist Kalziumsulfat mit einem kleinen Anteil an Mangan als Lumineszenzaktivator   (CaSO    : Mn).



   Es hat sich nun herausgestellt, dass die   Spuren-    lumineszenz völlig unterdrückt werden kann, wenn das thermolumineszente Material sich in einem abgeschlossenen Gehäuse befindet und die Atmosphäre in dem Gehäuse inert ist, d. h. praktisch oder wenigstens nahezu frei von Gasen ist, die bei Erwärmung unter Kontakt mit der Hülle oder anderen Materialien innerhalb dieser Hülle Licht emittieren, und welche bezüglich des Hüllenmaterials und der anderen Stoffe in dieser Hülle chemisch aktiv sind. Durch die beschriebene Massnahme wird eine Empfindlichkeitsschwelle bei der praktischen Strahlenmessung erreicht, welche es bisher unter Verwendung von thermolumineszenten Materialien als strahlungsempfindliches Element nicht zu erzielen war.

   Eine Umgebung, die die Spurenlumineszenz völlig unterdrückt, ist ein Hochvakuum mit einem Druck von 10-3 bis   10-5    mm Hg oder weniger. Hierfür müssen die Hüllen evakuiert werden, wie dies oben bereits beschrieben wurde. Weiterhin kann Argon als inerte Atmosphäre in den Hüllen der Dosimeter verwendet werden. Die Atmosphäre in der abgedichteten Hülle der Dosimeter soll weiterhin eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen, wenn das thermolumineszente Material auf dem Heizelement angeordnet ist, so dass eine sehr schnelle Erwärmung des   therinolumineszenten    Materials bei geringen Stromstärken erreicht werden kann; diese Bedingung ist bei Hochvakuum oder einer Argonfüllung erfüllt.

   Gase, die die Spurenlumineszenz in den Hüllen erhöhen, sind beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxyd, d. h. die Bestandteile der Luft, welcher die thermolumineszenten Schichten der Dosimeter bisheriger Konstruktionen ausgesetzt waren.



   Die gezeigten Dosimeter können so empfindlich ausgebildet werden, dass sie den biologischen Bereich umfassen, wobei sich dieser Bereich von der Grössenordnung von Milliröntgen bis zu 102 und 103 Röntgen erstreckt. Wenn als sensitives Material mit Mangan aktiviertes Kalziumfluorid verwendet wird, können Dosimeter der beschriebenen Art hergestellt werden, die von einigen Milliröntgen bis mindestens 105 Röntgen bei einer Kobalt-60-Gammastrahlung linear ansprechen, wobei das Ergebnis unabhängig von der Dosis pro Zeiteinheit in einem Bereich von 10 mr/min bis mindestens 7000 mr/min ist.



   Die Energieabhängigkeit der Dosimeter kann durch eine äussere Abschirmung herabgesetzt oder kompensiert werden. Als Abschirmung wird vorzugsweise ein perforierter Schirm verwendet, wie er in der US-Patentschrift Nr. 2 752 505 beschrieben ist, wobei dieser Schirm jedoch anstelle von Blei aus Zinn bestehen soll. Auf diesem Wege können Dosimeter hergestellt werden, die von der Energie in dem Bereich zwischen 40 KeV und 1,2 MeV praktisch unabhängig sind.



   Die beschriebenen Dosimeter arbeiten auf Grund der Tatsache, dass thermolumineszentes Material Energie in der Form von eingefangenen Elektronen speichert, wenn es einer ionisierenden Strahlung, wie  beispielsweise Gammastrahlung oder Röntgenstrahlung, ausgesetzt wird. Wird das bestrahlte thermolumineszente Material erwärmt, werden die gespeicherten Elektronen freigegeben und erzeugen ein lumineszierendes Glimmen. Da die Zahl der eingefangenen Elektronen proportional zu der Intensität der ionisierenden Strahlung ist, kann die Intensität des Lumineszenzglimmens zur Bestimmung der Strahlendosis verwendet werden. Das Lumineszenzglimmen wird durch eine photosensitive Einrichtung, wie beispielsweise eine Sekundärelektronenvervielfachröhre, aufgenommen und die Glimmspitze festgestellt.

   Zum Messen der Strahlungsdosis kann entweder die Höhe der Glimmspitze oder der Bereich unterhalb dieser Glimmspitze verwendet werden.



   Bei der Verwendung der Dosimeter werden diese zuerst durch Erwärmung des thermolumineszenten Materials konditioniert, und zwar bis zu einem Punkt, der hinreichend weit über der Glimmspitze liegt, so dass alle Elektronen freigegeben werden. Dies wird entweder dadurch erreicht, dass die Dosimeter mit einer geeigneten Stromquelle verbunden werden, und zwar bei den Dosimetern gemäss den Fig. 1-10, oder dadurch, dass die Dosimeter in das Feld einer Hochfrequenzinduktionsspule gebracht werden, wenn die Dosimeter wie diejenigen der Fig. 11 und 12 auf induktivem Wege erwärmt werden müssen. Die Dosimeter können nun in den Strahlungsbereich gebracht werden. Zum Ablesen der Dosis, die sich in dem thermolumineszenten Material akkumuliert hat, werden die Dosimeter neuerdings erwärmt und das Lumineszenzglimmen wie oben angegeben gemessen.



  Nach der Erwärmung und dem Ablesen ist das Dosimeter wieder in einem entladenen Zustand und kann erneut verwendet werden. Für die Erwärmung sind etwa 15-30 sec erforderlich, wenn die Spannung bzw.



  Energie gesteuert wird, die den elektrischen Heizmitteln in der Hülle zugeführt wird.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Strahlungsdosimeter, gekennzeichnet durch eine hermetisch abgeschlossene Hülle mit einer inerten Atmosphäre, wobei sich in der Hülle ein thermolumineszentes Material befindet, welches Strahlungsenergie bei Temperaturen zwischen 20 und 1000 C speichern kann, und wobei die Hülle mindestens teilweise transparent ist, so dass bei Erwärmung des thermolumineszenten Materials über dessen Glimmtemperatur von diesem abgegebenes Licht nach aussen gelangen kann.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Dosimeter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass praktisch die gesamte Hülle transparent ist.
    2. Dosimeter nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus Glas besteht.
    3. Dosimeter nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle mit Argon gefüllt ist.
    4. Dosimeter nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle evakuiert ist.
    5. Dosimeter nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Hülle unter 10-3 mm Hg liegt.
    6. Dosimeter nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Hülle Mittel befinden, die elektrisch erwärmt werden können, so dass das thermolumineszente Material durch diese Mittel auf die Glimmtemperatur gebracht werden kann.
    7. Dosimeter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Widerstandserhitzer enthalten, der sich bei Stromdurchgang erwärmt.
    8. Dosimeter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ein Element umfassen, welches durch elektromagnetische Induktion erwärmt werden kann.
    9. Dosimeter nach Unteranspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das thermolumineszente Material direkt auf dem Heizelement befindet.
    10. Dosimeter nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement als Platte ausgebildet ist.
    11. Dosimeter nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement als Zylinder ausgebildet ist.
    12. Dosimeter nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass das thermolumineszente Material auf eine Innenfläche der Hülle aufgebracht ist.
    13. Dosimeter nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass das thermolumineszente Material mit Mangan aktiviertes Kalziumfluorid ist, welches eine kleine Menge von in Oxydform vorliegendem Sauerstoff in dem Kristallgitter aufweist, und welches die dominante Glimmspitze bei einer Temperatur von wenigstens angenähert 2500 C besitzt.
CH728461A 1960-06-22 1961-06-21 Strahlungsdosimeter CH387814A (de)

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