CS205217B1 - Dozimetr ionizujícího záření - Google Patents

Description

Vynález se týká dozimetru ionizujícího záření, jehož aktivním členem je 'rubín definované absorpce.

Důležitými typy dozimetrů ionizujícího záření jsou ty, které využívají tvorby barevných center. Přitom se buSto měří intenzita světelné absorpce v některém pásu vzniklém ozá řením, nebo se měří intenzita termoluminiscence vznikající při zahřátí ozářeného, tj. barevná centra obsahujícího dozimetru, popřípadě se měří fotovodivost úměrná koncentraci barevných center rozpadávajících se působením světla, které absorbují. K těmto účelům se uží vá celé řady látek, z nichž vhodné jsou zejména ty, které vykazují dostatečnou citlivost na ozáření a dávají přitom reprodukovatelné výsledky. Záruku reprodukovatelných výsledků dávají především ty materiály, ve kterých při teplotě použití nemohou probíhat takové změny, jako je samovolný přenos nositele nábojů a podobně.

Z krystalických materiálů jsou to ty druhy, které mají dostatečně vysoký bod teploty počátku plastické deformace, tj. převážně látky s velmi vysokým bodem táni. Jednou z nich je alfa modifikace kysličníku hlinitého, tj. korundu s různými příměsemi. Vhodné jsou příměsi niklu a chrómu. Zejména korund s příměsí iontů chromitých, tj. rubín, se připravuje různými způsoby ve velkých množstvích, takže zavedení dozimetrů, obsahujících jako aktivní člen ionizujícího záření rubín, by bylo poměrně snadno proveditelné. Dosud věak citlivost tohoto materiálu není příliš vysoká a kolísá v závislosti na oelé řadě faktorů, které se i v průběhu výroby jedné výrobní šarže mění. Z toho důvodu nebyl rubín jako dozimetrický materiál využíván.

Tento nedostatek odstraňuje dozimetr ionizujícího záření podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že aktivním členem je rubín, jehož poměr absorpčních koeficientů měřených ve směru kolmém k optické ose při vlnových délkách 405 a 240 nm je v poměru 5,5:1. Ozářením ionizujícím, zářením, ale také kombinací některých příměsí a nevhodného tepelného zpracováni se zvyšuje absorpce rubínu ve viditelné oblasti s maximem při 430 až 480 nm, nejvíce však v ultrafialové oblasti spektra s maximem při 240 nm. Maximum dosažitelné intenzity této absorpce je přitom pro danou koncentraci ohromu stejné bez ohledu na to, zda byla dosažena příměsemi a tepelným zpracováním nebo ozářením. Absorpce při 240 nm je zřejmě ovlivněna třemi překrývajícími se absorpčními pásy s maximy při 220, 260 a 280 nm, které spolu s pásmem při 315 nm a absorpcí při 430 až 480 nm představují absorpce barevných center rubínu. Naproti tomu vlastní absorpce chromítých iontů při 255 nm se při 240 nm již prakticky neprojevuje.

Přitom maximálně dosažitelná intenzita absorpce barevných center je úměrná rovněž koncentraci lontů chromitých, a proto je rubín nutno definovat nikoli pomocí absorpčního koeficientu při 240 nm, který je úměrný především koncentraci chromitých iontů, zatímco barevná centra jsou téměř bez vlivu, ale poměrem absorpčních koeficientů při 405 a 240 nm. Je zároveň určena i spodní mez koncentrace chromitých iontů, a to 0,01 % hmotnostních; horní mez činí 0,8 % hmotnostních.

K docílení vysoké citlivosti je zapotřebí volit rubín, kde při dané koncentraci chromitých iontů je absorpce při 240 nm,měřeno před ozářením, co nejnižěí, protože rubín s nízkou absorpcí při 240 nm před ozářením vykazuje po ozáření relativně vysoký přírůstek absorpce a rovněž velký termoluminiscenční a fotovodivostní efekt. Nejvyšší citlivost a zároveň schopnost měřit dávky zářeni v širokém rozsahu vykazuji ty rubíny, které při zachování výše uvedeného poměru absorpčních koeficientů obsahují 5.10“^ až 1.10^-2 % hmotnostních iontů hořečnatých. Pro vhodné vlastnosti rubínu nevadí, obsahuje-li až 10^-2 % hmotnostních nekutých nečistot, jako jsou např. ionty železa, což má pro praxi značný význam.

Dozimetr podle vynálezu lze využít ke zjišíování dávek ionizujícího záření tak, že se měří buáto absorpce v oblasti 220 až 280 nm a/nebo 430 až 480 nm, nebo intenzita termoluminiscence o vlnové délce 690 až 695 nm, k níž dochází při zahřátí ozářeného dozimetru přibližně na teplotu 350 °C, popřípadě se měří fotovodivost při ozařování světlem o vlnové délce 405 i 50 nm a/nebo 550 í 50 nm.

Přikladl

Byl zhotoven dozimetr, jehož aktivní část byla tvořena destičkou 10 x 10 χ 1 mm z rubínového monokrystalu, obsahujícího 0,03 % hmotnostních chrómu a 0,0003 % hmotnostních hořčíku a jehož poměr absorpčních koeficientů měřených kolmo k optické ose při 405 a 240 nm, činil 5,6:1. Destička byla vložena do pouzdra z plastické hmoty a dozimetrem bylo měřeno ozáření rentgenovým zářením. Dávka byla určena z množství světla vyzářeného zahřátím dozimetru na teplotu 350 °C.

Příklad 2

Byl zhotoven obdobný dozimetr z téhož materiálu jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že citlivý člen byl vytvořen ve formě destičky, ze zrn rozdrceného monokrystalu zalitých do skleněné pájky. Bylo dosaženo, obdobných výsledků.

Přiklad 3

Byl zhotoven dozimetr ve formě destičky z monokrystalu rubínu, obsahujícího 0,06 % hmotnostních chrómu, s poměrem absorpčních koeficientů 7,2:1. Destičky byly použity bez zapouzdření na pracovišti s radioizotopy. Dávka záření byla stanovena ze zvýšení absorpce při

450 nm.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Dozimetr ionizujícího záření, vyznačený tím, že jeho aktivním členem je rubín, jehož poměr absorpčních koeficientů, měřených ve směru kolmém k optické ose při vlnových délkách 405 a 240 nm, je v poměru 5,5:1.
2. 2. Dozimetr ionizujícího záření podle bodu 1, vyznačený tím, že rubín obsahuje 5.10“^ až 1.102 % hmotnostních hořčíku.