DE10208960B4 - Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination einer Person - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination an einer Person, insbesondere an Händen, Füßen und Kleidern, mit
– einem Lichtleiter (14) in Form einer Scheibe mit zwei flachen, einander parallel gegenüberliegenden Seiten, in deren Nähe jeweils ein zu prüfender Bereich gebracht wird,
– mindestens zwei Detektionselementen (10) in Form einer flachen Scheibe, die jeweils an einer der Seiten des Lichtleiters gehalten sind und mit einem optisch durchlässigen Klebstoff (12) in optisch leitender Verbindung auf die Seiten des Lichtleiters geklebt sind, und
– einem optoelektrischen Zähler (16), der Szintillationsstrahlung aus dem Lichtleiter erfaßt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination einer Person, insbesondere an Händen, Füßen und Kleidern. Derartige Detektionseinrichtungen werden auch als HFK-Kontaminationsmeßgeräte bezeichnet.
• Aus der Auslegeschrift DE 1 174 914 ist eine Anordnung zur gleichzeitigen Messung radioaktiver Beaufschlagung auf bandförmigen Objekten bekannt. Hierbei wird zur Messung ein bandförmiges Objekt zwischen zwei Szintillatoren durchgeführt. Die aus den Szintillatoren austretenden Lichtblitze werden über einen Lichtleiter an eine Photokathode weitergeleitet.
• Aus DE 2,544,356 A1 ist eine Szintillator-Photokathodeneinheit bereitzustellen, die ein besonders gutes Signal-zu-Rauschenverhältnis besitzt. Für eine möglichst gute Lichtausbeute ist die Rückseite des Szintillators gegenüber der Photokathode mit einem Reflektor versehen. Hierdurch wird der größte Teil der durch die punktförmigen Lichtquellen erzeugten Photonen zur Photokathode geleitet und dort registriert.
• Aus DE 1 174 914 ist eine Anordnung zum gleichzeitigen, beidseitigen Abtasten und, Messen radioaktiver Beaufschlagungen auf bandförmigen Objekten bekannt. Die Meßanordnung besitzt einen Schlitz, senkrecht zu einer Photokathode. Der Schlitz ist beidseitig mit Kristallen umgeben, die in einem gemeinsamen Lichtleiter angeordnet sind. Die aus den Kristallabschnitten austretende Strahlung wird über den Lichtleiter zur Photokathode gleitet.
• Aus DE 196 10 538 A1 ist eine Strahlungsermittlungsvorrichtung bekannt. Die Vorrichtung besitzt einen Verstärkerteil mit einem optischen Lichtwellenleiter, dessen Material zur Verstärkung des Szintillationslichts optisch gepumpt ist. Der Lichtwellenleiter ist mit einem szintillierenden Fasermaterial umgeben.
• Aus US 5,034,610 ist ein mobiler Strahlungsdetektor bekannt, bei dem das Szintillatormaterial, das mit einem Photovervielfacher verbunden Lichtblitze über ein Koaxialkabel an einen Signalanalysator weiterleitet.
• Aus DE 195 45 060 ist ein Sensor zur Messung einer gewebeäquivalenten Strahlendosis bekannt, der einen strahlungsempfindlichen Lichtleiter sowie Mittel zum ein- und auskoppeln von Licht in den Lichtleiter aufweist, wobei ein Ende des Lichtwellenleiters verspiegelt ist.
• Aus Patent Abstracts of Japan JP 07035867 A ist ein Detektor zur Messung einer radioaktiven Oberflächenkontamination bekannt. Der Detektor besitzt ein Faserfeld, das mehrere flach angeordnete Szintillationsfasern besitzt. Das in den Szintillationsfasern erzeugte Licht wird über einen Kopplungsbereich an eine Photovervielfacherröhre weitergeleitet.
• Für HFK-Kontaminationsgeräte ist es bekannt, jeweils einen Detektor für jede Hand und einen für jeden der beiden Füße vorzusehen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Detektor bereitzustellen, der insbesondere als HFK-Kontaminationsmeßgerät mit einfachen Mitteln die zuverlässige Erkennung einer Kontamination ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus An-spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination arbeitet mit einem Lichtleiter in Form einer Scheibe mit zwei, ineinander parallel gegenüberliegenden Seiten, in deren Nähe jeweils ein zu prüfender Bereich gebracht wird. Der Lichtleiter besitzt also eine Form, derart, daß mindestens zwei zu prüfende Bereiche, beispielsweise Handinnen- oder -außenflächen oder zwei Füße in die Nähe des Lichtleiters gebracht werden können. Detektionselemente in Form einer flachen Scheibe sind an mindestens zwei Seiten des Lichtleiters mit einem optisch durchlässigen Klebstoff beklebt in optisch leitender Verbindung mit dem Lichtleiter. Der Klebstoff ist hierbei optisch leitend und dient als Lichtkopplung. Die Detektionselemente sind derart an dem Lichtleiter gehalten, daß in diesen durch radioaktive Strahlung erzeugte Lichtblitze aus dem Detektormaterial austreten und über die Lichtkopplung in den Lichtleiter eintreten. Zur Erfassung der Blitze ist der Lichtleiter mit einem optoelektrischen Zähler versehen, der die Lichtblitze erfaßt und in elektrische Signale umsetzt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können mindestens zwei Körperbereiche einer Person gleichzeitig gemessen werden. Zwar kann der optoelektrische Zähler nicht unterscheiden, an welcher der Seiten eine Kontamination vorliegt, doch kann eine Kontamination weiterhin sehr zuverlässig festgestellt werden.
• Bevorzugt ist der Lichtleiter als eine Scheibe mit einer Dicke von ungefähr 0,3 bis 3,5 cm, bevorzugt 0,5 bis 3 cm ausgebildet. Der Lichtleiter kann dabei aus einem szintillierenden Material oder einem passiven Material wie beispielsweise Glas oder Plexiglas bestehen. Bei einem scheibenförmigen Lichtleiter sind die Detektorelemente bevorzugt in einer Form einer Scheibe mit einer Dicke von ungefähr 0,3 mm bis 1,5 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 1,0 mm versehen. Hierbei werden bevorzugt Kunststoff enthaltende Plastikszintillatoren eingesetzt.
• Zur Erkennung, ob eine Kontamination vorliegt, ist der optoelektrische Zähler mit einer Auswerteeinheit verbunden, die ein Alarmsignal auslöst, wenn die gezählten Lichtimpulse aus den Detektionselementen einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten. Der Schwellwert ist bevorzugt so gesetzt, daß ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn die von einem der Detektorelemente gefühlte Strahlung einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Mit dieser Einstellung des Schwellwertes ist es möglich, zuverlässig zu erkennen, daß die auf die Detektorelemente einfallende Strahlung für keines der Detektorelemente den zulässigen Grenzwert überschreitet. Bei der Anwendung für beide Hände kann also festgestellt werden, daß keine der beiden Hände kontaminiert ist. Um jedoch festzustellen, welche der Hände kontaminiert ist, muß jede Hand einzeln in die Nähe des Detektionselements gebracht werden.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung wird anhand der Figur näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein HFK-Kontaminationsmeßgerät im Querschnitt. Auf der flächigen Seiten des insgesamt quaderförmigen Meßgeräts ist jeweils eine 0,5 bis 1 mm dicke Schicht aus Szintillationsmaterial 10 vorgesehen. Bevorzugt werden hier Plastikszintillatoren eingesetzt. Die Plastikszintillatoren sind über eine Lichtkopplung 12 mit einem Lichtleiter 14 verbunden. Bevorzugt werden die Plastikszintillatoren mit einem optisch durchlässigen Klebstoff auf den Lichtleiter geklebt. Der Lichtleiter besitzt eine Dicke von 0,5 bis 3 cm und besteht bevorzugt aus Glas oder Plexiglas. Um Reflexionen bei dem Eintritt des Lichts in den Lichtleiter 14 zu vermeiden, ist der Brechungsindex der Szintillatoren kleiner als der Brechungsindex der Lichtkopplung 14, der wiederum kleiner als der Brechungsindex des Lichtleiters ist. Ein in dem Detektormaterial erzeugter Lichtblitz gelangt also über zunehmende Brechungsindizes zu dem Lichtleiter. Ebenfalls wird der Austritt von Licht aus dem Lichtleiter erschwert, da an dessen Grenzfläche der Brechungsindex abnimmt und früher eine Totalreflexion auftritt.
• Seitlich an dem Lichtleiter 14 angeordnet ist ein optoelektrischer Zähler 16. Der optoelektrische Zähler 16 zählt die eingehenden Lichtimpulse und verwandelt diese elektrische Signale. Um das Signal zu Rauschenverhältnis zu verbessern, können die nicht durch den photoelektrischen Detektor abgedeckten Teile der Seitenflächen mit einem Reflektor abgedeckt sein, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
• Der dargestellte Detektor besitzt zwei gegenüberliegende ungefähr handflächengroße Seiten. Bei der Benutzung des Detektors werden, wie in der einzigen Figur schematisch dargestellt, die Hände in die Nähe der Seitenflächen 18 und 20 gehalten. Überschreitet die insgesamt einfallende Strahlung einen vorbestimmten Grenzwert, so wird ein Alarm ausgelöst.
• Bei dem erfindungsgemäßen Detektor können die Hände vor diesem gedreht werden, so daß während der Messung Handinnen- und -außenflächen auf eine Kontamination hin untersucht werden. Bei bekannten Geräten muß im Gegensatz dazu jede Hand einzeln in die Nähe des Detektors gehalten werden, wodurch die Messung länger dauert oder der Einsatz von zwei Detektoren erforderlich ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination an einer Person, insbesondere an Händen, Füßen und Kleidern, mit – einem Lichtleiter (14) in Form einer Scheibe mit zwei flachen, einander parallel gegenüberliegenden Seiten, in deren Nähe jeweils ein zu prüfender Bereich gebracht wird, – mindestens zwei Detektionselementen (10) in Form einer flachen Scheibe, die jeweils an einer der Seiten des Lichtleiters gehalten sind und mit einem optisch durchlässigen Klebstoff (12) in optisch leitender Verbindung auf die Seiten des Lichtleiters geklebt sind, und – einem optoelektrischen Zähler (16), der Szintillationsstrahlung aus dem Lichtleiter erfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter eine Dicke von ungefähr 0,3 bis 3,5 cm, bevorzugt 0,5 bis 3 cm aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionselemente eine Dicke von ungefähr 0,3 mm bis 1,5 mm, bevorzugt 0,5 mm bis 1,0 mm besitzen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter aus einem szintillierenden Material besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter aus passivem Material besteht, bevorzugt aus Glas oder Plexiglas.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektionselemente Kunststoffszintillatoren eingesetzt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der optoelektrische Zähler mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die ein Alarmsignal auslöst, wenn die gezählten Lichtimpulse aus den Detektionselementen einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert derart gesetzt ist, daß ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn die von einem der Detektorelemente erfaßte radioaktive Strahlung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.