DD226394A1 - ANALYTICAL MATERIAL FOR DOSIMETRY OF IONIZING RADIATION - Google Patents
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Abstract
Der bisherige Nachteil bei der Anwendung von Elektronenbeschleunigungsanlagen zum Bestrahlen der unterschiedlichsten Produkte, die nur in unzureichender Qualitaet oder nicht vorhandene Dosimetrie zur Analyse, Steuerung und Ueberwachung dieser Anlagen, wird durch den Einsatz neuer analytischer Materialien beseitigt. Diese Materialien bedienen sich zur Analyse der Strahlungsfelder Polyethylenterephthalatfolien, deren Auswertung ueber Transmissionswertdifferenzen erfolgt. Die im Bereich von 0-2 500 kGy verwendbaren Folien sind durch folgende Parameter charakterisiert:Dichteg/cm31,3931,397Dickemm 951ZugfestigkeitN/mm2 20010Dehnung% 10010Kristallinitaet% 551,5Thermoschrumpfung% %The previous disadvantage in the application of electron acceleration systems for irradiating a wide variety of products, the only inadequate quality or nonexistent dosimetry for analysis, control and monitoring of these systems, is eliminated by the use of new analytical materials. For the analysis of the radiation fields, these materials use polyethylene terephthalate films, the evaluation of which takes place via transmittance value differences. The films usable in the range of 0-2 500 kGy are characterized by the following parameters: density / cm31.3931.397Dickemm 951 tensile strengthN / mm2 20010 elongation% 10010crystallinity% 551.5Thermo shrinkage%%
Description
wesentlichen einschränkenden Bedingungen bei der Anwendung. Weitere Vorteile liegen in der sehr guten Oberflächenfestigkeit, wodurch ein Verschrammen durch mechanische Einflüsse unterbunden wird. Selbst bei dem bisher mit Dosimeterfolien nicht auswertbaren Bereich von 300 bis 2500 kGy bleiben die beschriebenen Vorteile erhalten. Überraschend ist auch, daß die nach dem strengen technologischen und chemischen Regime hergestellten Folien ihre guten physikalisch-mechanischen Kennwerte weitgehend beibehalten und nicht durch die Strahlenbelastung brüchig werden. Auswertbar werden die Folien durch Veränderung ihrer Durchlässigkeit, die vorteilhaft bei 340 nm gemessen wird.Substantially limiting conditions of use. Further advantages are the very good surface strength, which prevents scratches due to mechanical influences. Even with the range of 300 to 2500 kGy, which was previously not evaluable with dosimeter films, the described advantages are retained. It is also surprising that the films produced according to the strict technological and chemical regimes largely retain their good physical-mechanical characteristics and are not brittle by the radiation exposure. The films can be evaluated by changing their permeability, which is advantageously measured at 340 nm.
Unerwartet ist auch, daß die erhaltenen Veränderungen in der Durchlässigkeit der Folien, als Ergebnis der Bestrahlung, bei unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen konstant bleiben und keine zeitabhängige Verschiebung der Meßwerte eintritt. Damit ist eine problemlose Auswertung auch nach unterschiedlichsten Zeiten möglich. Diese Folien sind problemlos archivierbar und zeigen auch nach Monaten unveränderte Meßwerte, ein erheblicher Vorteil bei Produktionsprozessen und Messungen, die über größere Zeiträume verlaufen. Weitere Vorteile bestehen darin, daß auch bei den hohen Strahlendosen keine Abbauprodukte gebildet werden, die z. B. zur Verschmutzung der Folie und damit zur Beeinflussung der Auswertung führen. Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Folien besteht in ihrer universellen Auswertbarkeit an den unterschiedlichsten Photometern, bedingt durch die Meßwellenlänge und die problemlose Aufbereitung der Meßproben z. B. durch Schneiden. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.It is also unexpected that the resulting changes in the permeability of the films, as a result of the irradiation, remain constant under a wide variety of climatic conditions and that no time-dependent displacement of the measured values occurs. Thus, a problem-free evaluation is possible even after a variety of times. These slides can be easily archived and show even after months unchanged measured values, a significant advantage in production processes and measurements that run over longer periods. Other advantages are that even with the high radiation doses no degradation products are formed, the z. B. lead to contamination of the film and thus to influence the evaluation. Another important advantage of the films of the invention is their universal readability to a variety of photometers, due to the measuring wavelength and the easy preparation of the test samples z. B. by cutting. The invention will be explained in more detail below with reference to examples.
Es wird eine Polyethylenterephthalatfolie hergestellt, deren physikalische Parameter in Tabelle 1 angegeben sind.A polyethylene terephthalate film is produced, the physical parameters of which are given in Table 1.
Parameter WertParameter value
Dichte g/cm3 1,395Density g / cm 3 1.395
Dicke μιη 99Thickness μιη 99
Zugfestigkeit N/mm2 204,5Tensile strength N / mm 2 204.5
Dehnung % 108Elongation% 108
Kristatlinität % 55,8Crystallinity% 55.8
Thermoschrumpfung %* in beiden Richtungen < 0,8Thermal shrinkage% * in both directions <0.8
* ermittelt nach 30 min bei 1500C* determined after 30 min at 150 0 C.
Eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Polyethylenterephthalatfolie wird entsprechend der Bestrahlungszone eines Elektronenbeschleunigers zugeschnitten, stationär im Strahlungsfeld angeordnet und während einer Bestrahlungszeit von 10 Sek.A polyethylene terephthalate film produced according to Example 1 is cut to size corresponding to the irradiation zone of an electron accelerator, arranged stationary in the radiation field and irradiated for an irradiation time of 10 seconds.
bei einer Dosisleistung in der Meßebene von 8,3 kGy/Sek. bestrahlt. Durch einfaches punktweises Ausmessen der Transmissionswertdifferenzen wird die exakte Dosisleistungsverteilung im gesamten Strahlungsfeld des Elektronenbeschleunigers bestimmt. Zur Bestimmung werden aus der Folie Probestücke herausgestanzt oder geschnitten. In Tabelle 2 ist die Dosisleistungsverteilung eines Strahlungsfeldes von 2,0 0,5 m dargestellt. Die Zahlenwerte dokumentieren die relative Dosis am Meßpunkt.at a dose rate in the measurement plane of 8.3 kGy / sec. irradiated. The exact dose rate distribution in the entire radiation field of the electron accelerator is determined by simple point-by-point measurement of the transmittance value differences. For determination, test pieces are punched or cut out of the film. Table 2 shows the dose rate distribution of a radiation field of 2.0 0.5 m. The numerical values document the relative dose at the measuring point.
Die hohe Gleichmäßigkeit der Folie erlaubt es, auch größere Strahlungsfelder problemlos nur einer Folie entsprechender Größe zu analysieren.The high uniformity of the film makes it possible to easily analyze even larger radiation fields only a film of appropriate size.
Aus der erfindungsgemäßen Dosimeterfolie nach Beispiel 1 werden Stücke zu 2 x 2 cm geschnitten und hieraus ein Paket von 120 übereinanderliegenden Folienstücken gebildet. Nach der kurzzeitigen Bestrahlung (Bestrahlungszeit 4 s, Dosisleistung in der Meßebene von 8,3 kGy/s) dieses Folienpaketes wird aus den Transmissionswertdifferenzen der einzelnen Folien die elektronenenergieabhängige Tiefendosisverteilung ermittelt. Tabelle 3 und Fig. 1 beinhalten die Ergebnisse einer Bestrahlungsanlage bei 3 MeV.From the Dosimeterfolie invention according to Example 1 pieces are cut to 2 x 2 cm and from this a package of 120 superimposed pieces of film formed. After the short-term irradiation (irradiation time 4 s, dose rate in the measurement plane of 8.3 kGy / s) of this film package, the electron energy-dependent depth dose distribution is determined from the transmission value differences of the individual films. Table 3 and Figure 1 contain the results of an irradiation facility at 3 MeV.
Aus einer gemäß Beispiel 2 hergestellten und bestrahlten Polyethylenterephthalatfolie werden Meßproben geschnitten und unterschiedlichen Luftfeuchten und Temperaturen ausgesetzt. Im Bereich bis zu 95% relativer Feuchte und 1000C werden keine Veränderungen der Meßergebnisse beobachtet. Weitere Folienproben werden innerhalb von 6 Monaten in Zeitabständen von 10 Tagen vermessen. Auch diese Ergebnisse zeigen keine Abweichung von den in Beispiel 2 ermittelten Werten. Damit werden die ausgezeichneten Eigenschaften der Dosimeterfolie bestätigt.From a prepared according to Example 2 and irradiated polyethylene terephthalate film samples are cut and exposed to different humidities and temperatures. In the range up to 95% relative humidity and 100 0 C, no changes in the measurement results are observed. Further film samples are measured within 6 months at intervals of 10 days. These results also show no deviation from the values determined in Example 2. This confirms the excellent properties of the dosimeter film.
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