CS258779B1 - Detection unit with energetical dependency - Google Patents
Detection unit with energetical dependency Download PDFInfo
- Publication number
- CS258779B1 CS258779B1 CS865362A CS536286A CS258779B1 CS 258779 B1 CS258779 B1 CS 258779B1 CS 865362 A CS865362 A CS 865362A CS 536286 A CS536286 A CS 536286A CS 258779 B1 CS258779 B1 CS 258779B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- scintillator
- detection unit
- kev
- energy
- plastic
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Uspořádání detekční jednotky s korigovanou energetickou závislostí spočívá v tom, že uvnitř plastického scintilátoru, na * jehož povrchu je nanesena vrstva práškového polykrystalického scintilátoru, je umístěn anorganický monokrystalický scintilátor, který je obklopen absorpční vrstvou, mimo okénko. Toto uspořádání umožňuje podstatně snížit energetickou závislost odezvy především v oblasti energií záření gama od 100 keV do 400 keV.Detection unit layout with corrected energy dependence in that inside the plastic scintillator, on the surface of which a powder coating is applied polycrystalline scintillator is Inorganic monocrystalline scintillator placed which is surrounded by an absorbent layer, outside the window. This arrangement allows significantly reduce energy dependence responses especially in the field of radiation energies gamma from 100 keV to 400 keV.
Description
Vynález se týká detekční jednotky obsahující soustavu scintilátorů pro měření dávkového příkonu a/nebo dávky záření gama, přičemž dákový příkon je odvozován z anodového proudu fotonásobiče.The invention relates to a detection unit comprising a set of scintillators for measuring the dose rate and / or dose of gamma radiation, wherein the dose rate is derived from the anode current of the photomultiplier.
Scintilační detektory používané pro měření dávkového příkonu, dávky nebo expozičního příkonu, expozice, příkonu dávkového ekvivalentu, dávkového ekvivalentu záření gama - dále jen dávkový příkon, jsou proti plynovým detektorům výhodné svým malým objemem při velké citlivosti. Dávkový příkon může být odvozován ze signálů od scintilátorů bud zpracováním jednotlivých impulsů, nebo měřením anodového proudu fotonásobiče. Druhý zpsůob má výhodu v možnosti měřit do velkých dávkových příkonů. Obvykle se používá plastický scintilátor s vrstvou ZnS(Ag).Scintillation detectors used to measure dose rate, dose or exposure rate, exposure, dose equivalent rate, gamma dose rate equivalent - hereinafter referred to as dose rate, are advantageous over gas detectors due to their small volume at high sensitivity. The dose rate can be derived from signals from scintillators either by processing individual pulses or by measuring the anode current of the photomultiplier. The second method has the advantage of being able to measure into large dose rates. Usually a plastic scintillator with a ZnS (Ag) layer is used.
Důležitým parametrem přístroje pro měření dávkového příkonu je energetická závislost odezvy přístroje, což je závislost poměru R(E) = ®měř *E^Eskut *E’ na ener9i4· E' kde ^měř*E* je dávkový příkon změřený, ^^^(E) je dávkový příkon skutečný, když na detektor dopadá záření gama o energii E. Vhodnou tlouSEkou vrstvy ZnS(Ag) na plastickém scintilátorů lze docílit toho, že chyba způsobená energetickou závislostí je raenží než 20 % v energetickém oboru záření gama od 50 keV do 1 000 keV. Největší chyba vzniká kolem 150 keV = až 17 %. Pro energii nad 120 keV je vliv ZnS(Ag) malý a energetická závislost je určena vlastnostmi plastického scintilátorů, to je především chemickým složením, samoabsorpcí a nelinearitou mezi absorbovanou energií a světelným výtěžkem pro nízké energie záření gama. Tyto vlastnosti lze ovlivnit jen málo a pouze za cenu podstatného zhoršení dalších parametrů.An important parameter of the instrument for measuring dose rate is the energy dependence of the instrument response, which is the ratio R (E) = Measure * E ^ E fact * E ' to energy 9 i4 · E ' where ^ meter * E * is the dose rate measured , ^^^ (E), the dose rate is real when gamma radiation of energy E is incident on the detector. By a suitable thickness of ZnS (Ag) layers on plastic scintillators it is possible to achieve that the error caused by energy dependence is more than 20% gamma from 50 keV to 1000 keV. The biggest error arises around 150 keV = up to 17%. For energy above 120 keV, the effect of ZnS (Ag) is small and the energy dependence is determined by the properties of plastic scintillators, namely chemical composition, self-absorption and non-linearity between absorbed energy and light yield for low gamma rays. These properties can be little influenced and only at the cost of a significant deterioration of other parameters.
Uvedený nedostatek odstraňuje detekční jednotka s korigovanou energetickou závislostí podle vynálezu, jehož podstatou je to, že je tvořen plastickým scintilátorem, na jehož povrchu je nanesena vrstva práškového polykrystalického scintilátorů, a dále anorganickým monokrystalickým scintilátorem obklopeným, mimo okénka, absorpční vrstvou, který je umístěn bud uvnitř tohoto plastického scintilátorů. Přitom objem anorganického monokrystalického scintilátorů tvoři 0,1 % až 10 % objemu plastického scintilátorů a absorpční vrstva obsahuje minimálně z 50 % atomy s atomovým číslem větším než je 20 a její tloušEka je v rozmezí od 0,3 do 5 m?i.This drawback is overcome by the energy-dependent corrected detecting unit of the present invention, which consists of a plastic scintillator having a powdered polycrystalline scintillator coating on its surface, and an inorganic monocrystalline scintillator surrounded, outside the windows, by an absorbent layer which is either inside this plastic scintillator. The volume of the inorganic monocrystalline scintillators constitutes 0.1% to 10% of the volume of the plastic scintillators and the absorbent layer comprises at least 50% of atoms with an atomic number greater than 20 and has a thickness in the range of 0.3 to 5 m?.
- Detekční jednotka ně snížit energetickou s korigovanou energetickou závislostí podle vynálezu umožňuje podstatzávislost odezvy především v oblasti energií od 100 keV do 400 keV.The energy-dependent detection unit with a corrected energy dependence according to the invention allows a response dependence, in particular in the energy range from 100 keV to 400 keV.
Základem pro měření je opět plastický scintilátor s vrstvou ZnS(Ag), která zajišEuje dostatečnou korekci energetické závislosti v oblasti energií od 30 keV do 100 keV. Pro korekci pro oblast od 100 keV do 400 keV je třeba použít scintilátorů s maximem kolem 150 keV. Monokrystalické anorganické scintilátory, jako jsou například NaJ(Tl) a CsJ(Tl) větší než 10 mm, mají maximum energetické závislosti kolem 80 keV. Použitím vhodné absorpční vrstvy lze toto maximum posunout na 150 keV. Scintilátor CsJ(Tl) má výhodu v tom, že jej není nutné pouzdřit, ale má dost velkou fosforescenci s dlouhou dobou dosvitu, proto jej nelze použít v případě, kdy se měřené hodnoty dávkových příkonů značně mění. Pro většinu aplikací je proto výhodnější použít scintilátorů NaJ(Tl).The basis for the measurement is again a plastic scintillator with a layer of ZnS (Ag), which ensures a sufficient correction of energy dependence in the energy range from 30 keV to 100 keV. Scintillators with a maximum of about 150 keV should be used to correct for the range from 100 keV to 400 keV. Monocrystalline inorganic scintillators, such as NaJ (Tl) and CsJ (Tl) greater than 10 mm, have a maximum energy dependency of about 80 keV. By using a suitable absorbent layer, this maximum can be shifted to 150 keV. The CsJ (T1) scintillator has the advantage that it does not need to be encapsulated, but has a sufficiently high phosphorescence with a long afterglow, so it cannot be used when the measured dose rate values vary considerably. It is therefore preferable to use NaJ (Tl) scintillators for most applications.
Na přiložených obrázcích je znázorněno uspořádání detekční jednotky s korigovanou energetickou závislostí podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje uspořádání detekční jednotky s anorganickým monokrystalickým scintilátorem umístěným uvnitř plastického scintilátorů, obr. 2 znázorňuje uspořádání, kdy je anorganický scintilátor přiložen k plastickému scintilátorů a na obr. 3 je uvedena změřená energetická závislost pro detekční jednotku v uspořádání podle obr. 1.FIG. 1 shows an arrangement of a detector with a corrected energy dependency according to the invention, wherein FIG. 1 shows an arrangement of a detection unit with an inorganic monocrystalline scintillator disposed inside a plastic scintillator; 3 shows the measured energy dependence for the detection unit in the configuration of FIG. 1.
Detekční jednotka podle vynálezu na obr. 1 je tvořena plastickým scintilátorem 1., na jehož povrchu je nanesena vrstva 2 práškového scintilátorů, Uvnitř plastického scintilátorů 1 je umístěn anorganický monokrystalický scintilátor 3, který je obklopen absorpční vrstvou 4, mimo okénko 2· Otvor v plastickém scintilátorů 2 pro umístění anorganického scintilátorů 3 je vytvořen na vzdálenější straně od fotonásobiče 23The detection unit according to the invention in Fig. 1 is formed by a plastic scintillator 1. On the surface of which a powder scintillator layer 2 is applied. Inside the plastic scintillator 1 is located an inorganic monocrystalline scintillator 3 surrounded by an absorption layer 4 outside the window 2. scintillators 2 for accommodating the inorganic scintillators 3 is formed on the far side of the photomultiplier 23
Na obr. 2 je znázorněno uspořádání detekční jednotky podle vynálezu s anorganickým monokrystalickým scintilátorem 3, s absorpční vrstvou 4, který je přiložen k plastickému scintilátoru _1 na vzdálenější straně od fotonásobiče £.FIG. 2 shows an arrangement of a detection unit according to the invention with an inorganic monocrystalline scintillator 3, with an absorption layer 4, which is attached to the plastic scintillator 1 on the far side of the photomultiplier.
SWITH
Na obr. 3 je uvedena změřená energetická závislost pro uspořádání detekční jednotky s korigovanou energetickou závislostí podle obr. 1. Byl použit plastický scintilátor i o roz měrech 0 75 x 75 mm, nanesená vrstva ZnS(Ag) měla plošnou hmotnost 9 mg/cm , monokrystalický scintilátor CsJ(Tl) měl rozměry 0 15 x 15 mm a absorpční vrstva 4. byla tvořena železnou vrstvou o tlouštoe 1,5 mm. Jak vyplývá z uvedené závislosti, lze chybu způsobenou energetickou závislostí v oboru 50 keV až 1 000 keV snížit přibližně ze 17 í na 6 í.Fig. 3 shows the measured energy dependence for the configuration of the detector unit with corrected energy dependence according to Fig. 1. A plastic scintillator with dimensions of 75 x 75 mm was used, the deposited ZnS (Ag) layer had a basis weight of 9 mg / cm, monocrystalline the CsJ (T1) scintillator had dimensions of 15 x 15 mm and the absorbent layer 4 was formed by an iron layer of 1.5 mm thickness. As can be seen from the aforementioned dependence, the error caused by the energy dependence in the range of 50 keV to 1000 keV can be reduced from about 17 to 6.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865362A CS258779B1 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Detection unit with energetical dependency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865362A CS258779B1 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Detection unit with energetical dependency |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS536286A1 CS536286A1 (en) | 1988-01-15 |
| CS258779B1 true CS258779B1 (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=5398396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS865362A CS258779B1 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Detection unit with energetical dependency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258779B1 (en) |
-
1986
- 1986-07-15 CS CS865362A patent/CS258779B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS536286A1 (en) | 1988-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prescott et al. | Cosmic ray and gamma ray dosimetry for TL and ESR | |
| RU2505842C2 (en) | Gain stabilisation for gamma-ray scintillation detector | |
| Lowder et al. | Cosmic‐ray ionization in the lower atmosphere | |
| Harb et al. | Concentration of U-238, U-235, Ra-226, Th-232 and K-40 for some granite samples in eastern desert of Egypt | |
| Neiler et al. | The scintillation method | |
| Piesch et al. | Activation and damage effects in TLD 600 after neutron irradiation | |
| Kawada et al. | Absolute radioactivity measurements by the use of a 4πβ–4πγ detector configuration | |
| Miallier et al. | The Clermont radiometric reference rocks: a convenient tool for dosimetric purposes | |
| CA2743051A1 (en) | Scintillator based radiation detection | |
| CS258779B1 (en) | Detection unit with energetical dependency | |
| Sanzelle et al. | The assessment of gamma dose-rate by gamma-ray field spectrometer | |
| Harb et al. | Measurements of naturally occurring radioactive materials for some granite rocks samples in the Eastern Desert Egypt | |
| Gibson et al. | Nuclear radiation in the environment—beta and gamma-ray dose rates and air ionisation from 1951 to 1968 | |
| Ryzhikov et al. | The highly efficient gamma-neutron detector for control of fissionable radioactive materials | |
| Min et al. | Performance of a Compton Suppression Spectrometer of the SNU-KAERI PGAA facility | |
| Ellis et al. | The photographic action of β-rays | |
| Muhammad et al. | ASSESSMENT OF RADIOLOGICAL SAFETY OF SOME SACHET (PURE) WATER COLLECTED FROM HADEJIA TOWN IN JIGAWA STATE. | |
| Yamamura et al. | Development of wide-energy range x/γ-ray survey-meter | |
| Viererbl et al. | Combined scintillation detector for gamma dose rate measurement | |
| Kessler et al. | Development and characterization of scintillation based detectors for the use in radiological early warning networks | |
| Karmalitsyn et al. | Standardization and half-life measurement of 55Fe | |
| Hwang et al. | Standardization of radionuclide by β (LS)-γ coincidence counting using the geometry-efficiency variation method | |
| Terechtchenko et al. | Study of XK and γ photon emission following decay of 154Eu | |
| Green et al. | Radiation measurement | |
| Koskinas et al. | A coincidence system for radionuclide standardization using surface barrier detectors |