CS205896B1 - Dozimetrieké pouzdro pro kompenzaci energetické a směrové závislosti detektorů ionizujícího záření - Google Patents

Description

Vynález řeší problematiku kompenzace energetické a směrové závislosti pro energeticky závislé detektory ionizujícího záření, které se používají většinou v osobní dozimetrii pracovníků vystavených riziku ozáření. S rozvojem využití radioizotopů v průmyslu a s rozvojem jaderné energetiky se problém osobní dozimetrie stává aktuální.

V praxi se většinou používají detektory, které jsou energeticky závislé, protože mají jiné významné přednosti, jako je nízký fading, reprodukovatelnost měření odezvy, opakovatelnost použití atd. Kompenzace energetické závislosti dozimetru se provádí bučí metodou jednoho filtru s vyšším atomovým číslem nebo filtrační analýzou. Tyto metody jsou uvedeny v publikací Personnel Dosimetry Systems for Exteraal Radiation Exposures., Teohnical Reports No. 109, IAEA Vienna (1970), Novyje metody individualnoj dozimetrii, Symposium RVHP, Hradec Králové (1977). V prvém případě se filtračním materiálem absorbují nižší složky energetického spektra záření, které mají významně vyšší účinnost ve srovnání s vyššími energiemi. V dozimetru se sice používá jeden detektor, ale nelze měřit fotonové záření v energetické oblasti pod cca 0,3 až 0,1 MeV, a to vzhledem k energetické závislosti nestíněného detektoru a tloušíce materiálu filtru. V druhém případě, t. j. u filtrační analýzy, se musí použít pro vyhodnocení dávky dvou nebo víoe detektorů umístěných za různými filtry, případně bez filtru. Z poměru odezev za různými filtry

205 896

209 880 lze pak ocenit energii záření, které na dozimetr dopadlo. Pomooí zjištěné energie záření lze pak nalézt faktor pro opravu odezvy nestíněného detektoru, ee které lze vypočítat skutečnou dávku. Tato metoda vyžaduje použití několika detektorů, přičemž malé rozdíly v jejioh oitlivostl způsobují velké chyby v měření. Qřuhámetoda je? významně dražší a pracnější, umožňuje však měřit dávky fotonů v celém požadovaném energetickém rozsahu, t. j. od oca 15 keV. Používá se zejména u metody filmové, kde plocha jednoho filmu je dostatečně velká pro umístění několika filtrů.

Jak u metody s jedním filtrem, tak u filtrační analýzy se při úhlech dopadu rozdíl nýoh od kolmého uplatňuje vlivem šikmého průohodu záření filtrem vyšší efektivní tloušť ka filtru, oož opět zvyšuje ohybu měření, resp. chybu při stanovení energie fotonů.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny dozimetriokým pouzdrem pro kompenzaci energetické a směrové závislosti podle vynálezu, u kterého je energeticky závislý detektor uložen tak, že část jeho objemu je stíněna kovovým filtrem a vyšším atomovým číslem, např, olovem, a část objemu je nestíněna. Významné snížení směrové závislosti je dosaženo tím, že otvory ve filtru, který má tvar mlsky s Víčkem, jsou přednostně tvaru obdélníkových výřezů rozložených symetricky po oelé ploše pouzdra, t„ j,. na horní a dolní části á na bocích. Poměr objemu detektoru stíněného plnou částí filtru a nestíněného objemu je dán enorgetlokou závislostí detektoru a-může být přibližně vypočítán, neboť je zjištěno, že platí aditivita odezev za plným filtrem_a za nestíněnou částí.

Lze tedy na základě změřené energetické závislosti za plným filtrem a bez filtru vypočítat rozměry otvorů kompenzačního filtru tak, aby energetická i směrová- závislost dozimetru byla minimální. Optimální tloušťka filtru se stanoví z průběhu- energetické závislosti nestíněného detektoru a detektorů stíněných různě tlustými filtry, Plooha výřezů doZlmetrlokého pouzdra se vzhledem k předpokládanému rozložení směrů ozáření volí až o 5 s vyšší než vyohází z výpočtu.

Použitím dozimětrického pouzdra podle vynálezu je umožněno měřit β minimální energetickou závislostí v rozsahu energií od 15 keV výše, přičemž se měří odezva pouze jednoho detektoru. Významné snížení směrové závislosti detekce tímto novým dozimetriokým pouzdrem je ve srovnání s dozimetriokým pouzdrem tvořeným plným filtrem dosaženo tím, že otvory ve filtru jsou rozloženy rovnoměrně po celé ploše pouzdra, např. mají tvar kříže. Omezení energetického rozsahu směrem k nižším energiím je pak dáno pouze tloušťkou detektoru.

Příklad řešení dozimetripkého pouzdra podle vynálezu je znázorněn na výkrese,kde je axonometrioky zobrazen pohled na misku pouzdra a- víčko pouzdra. Zobrazené dozimetriokó pouzdro je určeno pro československé detektory ionizujícího záření ve tvaru kotouče o průměru 8 mm a tloušťoe 1 mm z fosfátového skla.

205 898

Miska 1, pouzdra je vyrobena z olova tloušťky

0,5 ± 0,05 mm, vnější průměr misky J. je

9.60 ±0,05 mm a celková výška misky je

1,65 ± 0,05 mm. Je opatřena čtyřmi symetricky rozloženými výřezy 2» jejichž šířka je

1.60 ± 0,05 mm a hloubka je 1,40 + 0,05 mm.

Víčko 2 pouzdra je tvořeno kotoučem z olova tloušťky 0,5 ± 0,05 mm a průměrem 9,60 ± 0,05 mm a je také opatřeno čtyřmi symetricky rozloženými výřezy 2» jejichž šířka je 1,60 ± 0,05 mm a hloubka je 1,40 ± 0,05 mm. Miska pouzdra s vloženým detektorem záření je překryta víčkem 2 pouzdra a takto vzniklé dozimetrioké pouzdro je uloženo v plastické schránce. Tento komplet představuje vlastní dozimetr ionizujícího záření.

Uvedený příklad platí pro termoluminisoenČní skla československé výroby používaná v celostátní službě osobní dozimetrie v ČSSR, která při využití dozimetrického pouzdra podle vynálezu dovolují měřit dávky fotonového záření od energií 15 keV do 3 MeV s chybou, která vlivem energetické a směrové; závislosti nepřesáhne + 15 %. Při použití klasiokého způsobu, t, j. plného filtru, lze u RTL skel měřit a uvedenou chybou pouze energie fotonů od 0,1 MeV do 3 MeV. Při použití druhé klasické metody - metody filtrační analýzy - je nutno použít minimálně dva detektory, přičemž chyby měření u energií pod 50 keV dosahují hodnoty až ± 50 %.

Dozimetrioké pouzdro podle vynálezu je možné používat v celostátní službě osobní dozimetrie v ČSSR, kde se v současné době sleduje 13.000 osob vystavených riziku ozáření. Možnost použití jednoho detektoru pro celou energetickou oblast bude tedy představovat významné úspory práce i materiálu. Využití je reálné všude tam, kde se používá dozimetrů pro měření dávek fotonů v energetickém rozsahu od cca 15 keV do 3 MeV.

Claims (2)

Předmět vynálezu

1. Dozimetrioké pouzdro pro kompenzaci energetické i směrové závislosti detektorů ionizujícího záření, tvořené kovovým filtrem s vyšším atomovým číslem, vyznačené tím, že má tvar misky (1) s víčkem (2), ve kterých jsou symetricky vytvořeny výřezy (3).

2. Dozimetrioké pouzdro podle bodu 1, vyznačené tím, že výřezy (3) jsou obdélníkového tvaru.