DE1064878B

DE1064878B - Method for keeping the radiation dose constant in irradiation systems

Info

Publication number: DE1064878B
Application number: DEM36066A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Maier-Leibnitz; Dipl-Ing Karl Maurer
Original assignee: Karl Mueller & Co O H G
Current assignee: Karl Mueller & Co O H G
Priority date: 1957-12-04
Filing date: 1957-12-04
Publication date: 1959-09-03

Description

Verfahren zum Konstanthalten der Strahlungsdosis bei Bestrahlungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konstanthalten der Strahlungsdosis bei Bestrahlungsanlagen, bei denen das zu bestrahlende Material auf einer Fördereinrichtung an einer Strahlenquelle für energiereiche Strahlung vorbeigeführt wird. Method for keeping the radiation dose constant in irradiation systems The invention relates to a method for keeping the radiation dose constant in irradiation systems in which the material to be irradiated is on a conveyor is guided past a radiation source for high-energy radiation.

Bei den bekannten Bes trahlungs anlagen, bei denen das zu bestrahlende Gut auf einem Förderband an der Strahlenquelle, beispielsweise einem Elektronenbeschleuniger, vorbeigeführt wird, werden die Intensität des von der meist auf hohem elektrischem Potential liegenden Teilchenquelle emittierten Teilchenstromes und die zu seiner Beschleunigung auf hohe Energien benötigte Beschleunigungsspannung zur Regelung der Bestrahlungsdosis des zu bestrahlenden Materials herangezogen. Der Teilchenstrorn unterliegt auf dem Weg durch die Beschleunigungsfelder schwer erfaßbaren Einflüssen, z. B. lokalen Unregelmäß igkeiten der Beschleunigungsstufen, überlagerte magnetische Felder u. dgl., welche durch geeignete Eichung der Regelungseinrichtung erfaßt werden. In the known Bes radiation systems, where the to be irradiated Well on a conveyor belt at the radiation source, for example an electron accelerator, will be the intensity of the mostly on high electric Potential lying particle source emitted particle stream and to his Acceleration to high energies required acceleration voltage for regulation the irradiation dose of the material to be irradiated. The particle flow is subject to influences that are difficult to detect on the way through the acceleration fields, z. B. local irregularities of the acceleration levels, superimposed magnetic Fields and the like, which are detected by suitable calibration of the control device.

Nachteilig ist dabei, daß bei solchen Anlagen auf strenge zeitliche Konstanz der bei der Eichung erfaßten Betriebs- und Umweltbedingungen, insbesondere auf die meist sehr schwierige, strenge Klimatisierung des die Anlage umgebenden Raumes geachtet werden muß. Ferner ist nachteilig, daß, um die Strahlungsdosis für das zu behandelnde Material einzustellen, die auf hohem elektrischem Potential liegende Teilchenquelle durch beträchtlichen technischen Aufwand aus der Ferne geregelt werden muß. Eine genaue Einstellung der Strahlungsdosis ist aber erforderlich, da eine zu hohe Strahlungsdosis nicht nur unwirtschaftlich ist, sondern auch nachteilige Wirkungen bei dem zu bestrahlenden Material hinterlassen kann. Zum Beispiel kann bei zu hoher Bestrahlungsdosis bei der Sterilisation von Lebensmitteln deren Geschmack beeinträchtigt werden, oder bei der Bestrahlung von Brillengläsern erfolgt eine zu starke Verfärbung. Andererseits erfolgt bei zu geringer Strahlungsdosis keine ausreichende Sterilisation bzw. The disadvantage here is that in such systems on strict time Constancy of the operating and environmental conditions recorded during the calibration, in particular on the usually very difficult, strict air conditioning of the system surrounding the plant Space must be respected. A further disadvantage is that in order to reduce the radiation dose for adjust the material to be treated, which is at a high electrical potential Particle source can be controlled remotely through considerable technical effort got to. An exact setting of the radiation dose is necessary, since a too high a radiation dose is not only uneconomical, but also disadvantageous Can leave effects on the material to be irradiated. For example can if the radiation dose is too high when sterilizing food, its taste impaired, or when irradiating eyeglass lenses, a excessive discoloration. On the other hand, if the radiation dose is too low, there is none adequate sterilization or

Verfärbung. Discoloration.

Bei einem Verfahren zur Konstanthaltung der Strahlungsdosis für mit einer Fördervorrichtung an eirver Strahlenquelle für energiereiche Strahlung vorbeigeführte Materialien werden die genannten Nachteile erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Antrieb der Fördervorrichtung durch die Intensität und/oder die Energie der von dem Material ausgehenden Sekundärstrahlung gesteuert wird. Dieses Verfahren bietet den entscheidenden Vorteil, daß nunmehr, im Gegensatz zu den bisher bekannten Bestrahlungsanlagen, durch eine Messung der Sekundärstrahlung sämtliche Betriebsbedingungen der Bestrahlungsanlage erfaßt werden. In a method for keeping the radiation dose constant for with a conveying device passed by eirver radiation source for high-energy radiation Materials, the disadvantages mentioned are avoided according to the invention in that the drive of the conveyor by the intensity and / or the energy of the secondary radiation emanating from the material is controlled. This method offers the decisive advantage that now, in contrast to the previously known Irradiation systems, all operating conditions by measuring the secondary radiation the irradiation system can be detected.

Behandlungsanlagen, bei denen, wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, der Antrieb ihrer Fõrdervorrichtung und damit die Intensität der Behandlung gesteuert wird in Abhängigkeit von einer Folgewirkung der Behandlung des durch sie hindurch geförderten Gegenstandes, sind an sich bekannt. Treatment plants in which, as in the method according to the invention, the drive of their conveyor device and thus the intensity of the treatment are controlled becomes dependent on a consequential effect of treating the through it promoted object are known per se.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht jedoch darin, daß die Tatsache vorteilhaft ausgenutzt werden kann, daß die Sekundärstrahlung außer von der Intensität, der Energie und den Bestandteilen der Primärstrahlung auch von den physikalischen Eigenschaften des bestrahlten Materials abhängt, z. B. von der Kernladungszahl der Atome, aus denen die Moleküle bestehen, der Dichte usw. However, there is a further advantage of the method according to the invention in that the fact that the secondary radiation except for the intensity, the energy and the components of the primary radiation also depends on the physical properties of the irradiated material, e.g. B. on the atomic number of the atoms that make up the molecules, the density etc.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer einfachen Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung näher erläutert werden. In the following, the invention is to be based on one in the figure schematically illustrated embodiment of a simple control device for implementation of the method according to the invention are explained in more detail.

Die von einer Strahlenquelle 1 ausgehende energiereiche Strahlung 2 erzeugt beim Auftreffen auf die mit Hilfe eines Förderbandes 3 an der Strahlenquelle vorbeibewegten, zu bestrahlenden Materialien 4 eine Sekundärstrahlung 5. Der auf eine als Strahlungsindikator dienende Ionisationskammer 6 auftreffende Teil der Sekundärstrahlung 5 bewirkt einen der Intensität dieser Strahlung proportionalen Strom, der durch einen Verstärker 7 verstärkt und durch ein Meßgerät 8 angezeigt wird. Ein zweiter Ausgang des Verstärkers 7 ist mit einem Magnetverstärker 9 verbunden, der eine Regeleinrichtung für die Steuerung eines stufenlos regelbaren Getriebemotors 10 enthält, der das Förderband 3 über eine Welle 11 antreibt. The high-energy radiation emanating from a radiation source 1 2 generated when it hits the with the aid of a conveyor belt 3 at the radiation source Moved past, to be irradiated materials 4 a secondary radiation 5. The serving as a radiation indicator ionization chamber 6 impinging part of the Secondary radiation 5 causes one that is proportional to the intensity of this radiation Current which is amplified by an amplifier 7 and displayed by a measuring device 8 will. A second output of the amplifier 7 is connected to a magnetic amplifier 9, the one control device for controlling a continuously variable gear motor 10 which drives the conveyor belt 3 via a shaft 11.

Die Geschwindigkeit, mit der die zu bestrahlenden Materialien an der Strahlenquelle vorbeigeführt werden, wird also durch die Intensität der auf die Ionisationskammer 6 auffallenden Sekundärstrahlung 5 gesteuert. Zum Beispiel hat ein Absinken der Intensität der Primärstrahlung zur Folge, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes herabgesetzt wird, so daß in den zu bestrahlenden Materialien 4 die vorgesehene Strahlungsdosis absorbiert wird. The speed at which the materials to be irradiated come on the radiation source are guided past, is therefore determined by the intensity of the secondary radiation 5 incident on the ionization chamber 6 is controlled. For example a decrease in the intensity of the primary radiation has the consequence that the speed of the conveyor belt is lowered so that in the materials to be irradiated 4 the intended radiation dose is absorbed.

Damit verschiedenartige zu bestrahlende Materialien eine bestimmte, für das jeweilige Material geeignete Strahlungsdosis absorbieren, ist es zweckmäßig, die Ionisationskammer 6 entlang einer geeichten Skala i2 verschiebbar anzuordnen. Die Eichung der Skala i2 kann mit Rücksicht auf die erwähnte auch vorhandene Abhängigkeit der Sekundärstrahlung von den physikalischen Eigenschaften des bestrahlten Materials so erfolgen, daß die danach eingestellte Entfernung der Ionisationskammer von dem bestrahlten Material die richtige Bandgeschwindigkeit zur Folge hat, durch die die Zeitdauer der Strahlungseinwirkung gegeben ist, die eine für das zu bestrahlende Material erforderliche Strahlungsdosis ergibt. So that different materials to be irradiated have a certain, absorb radiation dose appropriate for the material in question, it is advisable to to arrange the ionization chamber 6 displaceably along a calibrated scale i2. The calibration of the scale i2 can also be carried out in consideration of the aforementioned dependency the secondary radiation on the physical properties of the irradiated material take place so that the then set distance of the ionization chamber from the irradiated material results in the correct belt speed through which the The duration of the exposure to radiation is the one to be irradiated Material required radiation dose results.

Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Bestrahlung verpackter Schüttgüter verwendbar. Neben Förderbändern können auch andere, für die jeweiligen zu bestrahlenden Materialien geeignete Fördereinrichtungen verwendet werden. Ferner gestattet das Verfahren eine Verwendung verhältnismäßig kurzlebiger Radioisotope als Strahlenquelle. Je nach den gegebenen Bedingun- gen können andere, bekannte Regeleinrichtungen in Verbindung mit geeigneten Strahlungsnachweisgeräten, z. B. Mehrkanaldiskriminatoren für die Auflösung und Auswertung des Sekundärstrahlenspektrums, zur Durchführung dieses Verfahrens herangezogen werden. The method according to the invention is particularly advantageous in Irradiation of packaged bulk goods can be used. In addition to conveyor belts, other Suitable conveying devices are used for the respective materials to be irradiated will. Furthermore, the method allows a relatively short-lived use Radioisotopes as a radiation source. Depending on the given conditions others can known control devices in connection with suitable radiation detection devices, z. B. Multi-channel discriminators for the resolution and evaluation of the secondary radiation spectrum, can be used to carry out this procedure.

PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zur Konstanthaltung der Strahlungsdosis für mit einer Fördervorrichtung an einer Strahlenquelle für energiereiche Strahlung vorbeigeführte Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Fördervorrichtung durch die Intensität und/oder die Energie der von dem Material ausgehenden Sekundärstrahlung gesteuert wird. PATENT CLAIM 1. Method for keeping the radiation dose constant for with a conveyor on a radiation source for high-energy radiation Materials conveyed past, characterized in that the drive of the conveying device by the intensity and / or the energy of the secondary radiation emanating from the material is controlled.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that on insertion the radiation an automatic start-up of the conveyor takes place.

3. The method according to claim 1, characterized in that depending on the properties of the source of radiation and / or of the material to be irradiated Radiation dose for the material to be irradiated before the actual irradiation begins by changing the distance of the radiation indicator according to a calibrated Scale is set.

Publications considered: German Patent No. 611 743