DE1464827B1

DE1464827B1 - Method for radiation dose measurement using the thermoluminescence of lithium fluoride and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE1464827B1
Application number: DE1964C0032188
Authority: DE
Inventors: William Hugh Barr; Richard Clair Mccall
Original assignee: Isotopes Inc
Current assignee: Isotopes Inc
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1964-02-18
Publication date: 1969-10-16
Also published as: FR1401986A; CH409159A; GB1041303A

Description

Es ist bekannt, Strahlungsdosismessungen ionisierender Strahlungen in der Weise durchzuführen, daß ein Lithiumfiuoridkörper der zu messenden Röntgenstrahlung oder Gammastrahlung ausgesetzt wird'und danach auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird und die dabei von ihm abgegebene Lichtstrahlung gemessen wird, deren Strahlungsmenge ein Maß für die zu bestimmende Strahlungsdosis bildet. It is known to measure the dose of ionizing radiation to carry out in such a way that a Lithiumfiuoridkörper the X-ray radiation to be measured or gamma radiation is exposed and then to a predetermined temperature is heated and the light radiation emitted by it is measured, whose Radiation amount forms a measure for the radiation dose to be determined.

Ein in der Zeitschrift »The Review of Scientific Instruments«, Bd. 31, 1960, S. 1263 u. f., veröffentlichter Aufsatz, betreffend ein die Thermolumineszenzerscheinung ausnutzendes Dosimeter, sieht vor, daß der Lumineszenzkristall in einer evakuierten oder mit Argon gefüllten Kammer untergebracht wird. One in the journal "The Review of Scientific Instruments", Vol. 31, 1960, pp. 1263 et seq., Published article on the thermoluminescent phenomenon exploiting dosimeter, provides that the luminescent crystal in an evacuated or a chamber filled with argon.

Verwendete man in der Kammer andere Gasfüllungen, so wurden auch Lichtemissionen bei der Erhitzung zuvor nicht der Strahlung ausgesetzter Kalziùmfluoridkristalle beobachtet, was einen unerwünschten Störeffekt darstellt. Als derartige, das Auftreten eines störenden Dunkelstromes verursachende Gasfüllungen wurden insbesondere Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxyd genannt.If other gas fillings were used in the chamber, there were also light emissions calcium fluoride crystals not previously exposed to radiation during heating observed what constitutes an undesirable interference effect. As such, the appearance Gas fillings causing a disturbing dark current were in particular oxygen, Called nitrogen and carbon dioxide.

Als weitere für Thermolumineszenzdosimeter geeignete Materialien sind Lithiumtluorid, Kalzit, Magnesiumfluorid u. a. m. bekannt. As further materials suitable for thermoluminescence dosimeters include lithium fluoride, calcite, magnesium fluoride and others. m. known.

Hinsichtlich Lithiumfluorid hat sich entgegen den zuvor erörterten Erfahrungen gezeigt, daß gerade die Anwesenheit von Stickstoff beim Aufheizen des Thermolumineszenzkörpers ein besonders niedriger Dunkelstrom ergibt, so daß diese nicht zu erwartende Kombination von Lithiumfluorid mit Stickstoff als Schutzgas eine optimale Ausschaltung der das Meßergebnis verfälschenden Dunkelströme ermöglicht. Regarding lithium fluoride, contrary to what has been discussed above Experience has shown that the presence of nitrogen when heating the Thermoluminescent body results in a particularly low dark current, so that this unexpected combination of lithium fluoride with nitrogen as protective gas enables an optimal elimination of the dark currents falsifying the measurement result.

Ein Verfahren zur Strahlungsdosismessung unter Ausnutzung der Thermolumineszenz von Lithiumfluorid, bei dem das Lithiumfluorid nach Bestrahlung auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird und die dabei abgegebene Lichtstrahlung gemessen wird, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß das bestrahlte Lithiumfluorid während des Erhitzungs- und Meßvorgangs in einer Stickstoffatmosphäre gehalten wird. A method for measuring radiation dose using thermoluminescence of lithium fluoride, in which the lithium fluoride after irradiation to a predetermined Temperature is heated and the emitted light radiation is measured according to the invention in that the irradiated lithium fluoride during the Heating and measuring process is held in a nitrogen atmosphere.

Zweckmäßigerweise wird das Lithiumfluorid nach erfolgter Erhitzung und Messung in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre auf eine Temperatur im Bereich von 4000 C erhitzt, um es für eine neue Dosismessung vorzubereiten. The lithium fluoride is expediently used after heating has taken place and measuring in an oxygen-containing atmosphere to a temperature in the range of 4000 C in order to prepare it for a new dose measurement.

Es ist bereits bekannt, eine Einrichtung zur Strahlungsdosismessung, bei der eine Thermolumineszenzeigenschaften aufweisendes Dosimeterelement verwendet wird, die Meßeinrichtung derart auszubilden, daß das während der Ablesung zu erhitzende Element in eine Meßkammer eingeführt wird, die einen elektrischen Heizwiderstand zum Erhitzen des Elements und einen lichtelektrischen Wandler zum Messen des Lumineszenzlichtes aufweist, wobei zum Einführen des Probenkörpers in die Meßkammer ein in einen Einführschacht übergehender Einführschlitz vorgesehen ist (Zeitschrift .Nucleonics«, Bd. 18, März 1960, S. 95). It is already known to have a device for measuring radiation dose, using a dosimeter element exhibiting thermoluminescence properties is to design the measuring device in such a way that the to be heated during the reading Element is introduced into a measuring chamber, which has an electrical heating resistor for heating the element and a photoelectric converter for measuring the luminescent light has, wherein for introducing the specimen into the measuring chamber one in an insertion shaft transitional insertion slot is provided (magazine "Nucleonics", vol. 18, March 1960, p. 95).

Eine Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Strahlungsdosismessung unter Ausnutzung der Thermolumineszenz von Lithiumfluorid, mit einem zum Erhitzen der Probe vorgesehenen elektrischen Widerstand, einer lichtdicht, aber nicht gasdicht ausgebildeten Meßkammer, die einen lichtelektrischen Wandler zum Messen des Lumineszenzlichtes aufweist, und einer Vorrich- tung zum Einbringen der Proben in die Kammer kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kammer mit einer Gaszuführung versehen ist und daß der Heizwiderstand als Träger für die Lithiumfluoridproben ausgebildet ist. A device for carrying out the method according to the invention for radiation dose measurement using the thermoluminescence of lithium fluoride, with an electrical resistance provided for heating the sample, a light-tight one, but not gas-tight measuring chamber, which has a photoelectric converter for measuring the luminescent light, and a device tion to bring in of the samples in the chamber is characterized according to the invention in that the Chamber is provided with a gas supply and that the heating resistor as a carrier is designed for the lithium fluoride samples.

Die Intensitätsmessung des abgegebenen Lumineszenzlichtes erfolgt zweckmäßigerweise durch Speicherung der von dem an die Meßkammer angeschlossenen lichtelektrischen Wandler abgegebenen Ladung in einem Kondensator und unter Anwendung einer Elektrométerschaltung zur Anzeige der Kondensatoraufladung, wie dies an sich bei Thermolumineszenz-Strahlungsdosimetereinrichtungen bekannt ist (Zeitschrift »Science«, Bd. 134, 1961, S. 334, mittlere Spalte). The intensity of the emitted luminescent light is measured expediently by storing the data connected to the measuring chamber photoelectric transducer discharged charge in a capacitor and using it an electrometer circuit to display the capacitor charge, like this in itself in thermoluminescence radiation dosimeter devices is known (Journal "Science", Vol. 134, 1961, p. 334, middle column).

Im folgenden wird die Erfindung an einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der Zeichnungen erläutert. In the following the invention is based on an embodiment of the device for carrying out the method according to the invention explained with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt in Draufsicht, teilweise geschnitten, eine Vorrichtung zur Strahlungsdosismessung mit Hilfe von Thermolumineszenz; F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1; F i g. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2 mit Darstellung des Trägers für das thermolumineszente Material zwischen den elektrischen Kontakten der Meßapparatur in der Meßstellung; F i g. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten, den Träger für das Material; Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 1, der die Einrichtung für die Gaszuführung erkennen läßt; Fig. 6 zeigt im Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5 die Lage eines elektrischen Kontaktsatzes gegenüber der Kante des Trägers; F i g. 7 zeigt in perspektivischer Ansicht die Vorrichtung zur Strahlungsmessung; F i g. 8 zeigt in halbschematischer Darstellung die elektrische Einrichtung der Meßvorrichtung nach den Fig. 1 bis 7; Fig. 9 zeigt ein Zeitdiagramm mit dem Arbeitszyklus der Zeitgeberkontakte der Einrichtung nach Fig. 8. F i g. 1 shows a device in plan view, partially in section for radiation dose measurement with the help of thermoluminescence; F i g. 2 shows one Section along the line 2-2 in Fig. 1; F i g. 3 shows a section along the line 3-3 in Fig. 2 showing the carrier for the thermoluminescent material between the electrical contacts of the measuring apparatus in the measuring position; F i g. 4 shows a perspective view, partially in section, of the carrier for the Material; Fig. 5 shows, on a larger scale, a section along line 5-5 in Fig. 1, which shows the device for the gas supply; Fig. 6 shows in Section along line 6-6 in FIG. 5 the location of an electrical contact set opposite the edge of the carrier; F i g. 7 shows the perspective view Device for measuring radiation; F i g. 8 shows in a semi-schematic representation the electrical device of the measuring device according to FIGS. 1 to 7; Fig. 9 shows a timing diagram showing the duty cycle of the device's timer contacts Fig. 8.

Gemäß den F i g. 1 bis 3 enthält die Meßvorrichtung eine Basiskammer 10, auf welcher das Gehäuse 12 für einen Photomultiplier montiert ist. Der Photomultiplier 14 ist in einer magnetischen Abschirmung 15 montiert, die an ihrer Unterseite eine zylindrische öffnung 16 aufweist, durch die das Gesichtsfeld der lichtempfindlichen Elemente der Photomultiplierröhre bestimmt wird. Das Gehäuse 12 sitzt in einem eingelassenen zylindrischen Sitz 17 auf dem Deckelstück 18 der Kammer; es enthält eine zylindrische Öffnung 20, welche sich an die Öffnung 16 der Abschirmung 15 anschließt. Das Bodenstück 22 der Kammer 10 ist mit einer Ausnehmung 24 versehen, in welcher zwei elektrische Kontakte 26 und 28 angeordnet sind. Jeder dieser Kontakte weist zwei übereinanderliegende Kontaktplatten 30 und 31 aus Kupferberyllium auf, die vermittels zweier Schraubein 33 mit ihren Flachseiten aneinanderliegend an einem Stecker 32 befestigt sind. Das untere Ende jedes Steckers ist, wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich ist, mit einer Ausnehmung zur Aufnahme einer Klemme 34 versehen, die einen Leiter 36 trägt und vermittels einer Schraube 38 an dem Stecker befestigt ist. According to FIGS. 1 to 3, the measuring device contains a base chamber 10, on which the housing 12 for a photomultiplier is mounted. The photomultiplier 14 is mounted in a magnetic shield 15 which has a has cylindrical opening 16 through which the field of view of the light-sensitive Elements of the photomultiplier tube is determined. The housing 12 sits in a recessed cylindrical seat 17 on the cover piece 18 of the chamber; it includes a cylindrical Opening 20, which adjoins the opening 16 of the shield 15. The bottom piece 22 of the chamber 10 is provided with a recess 24 in which two electrical Contacts 26 and 28 are arranged. Each of these contacts has two superimposed Contact plates 30 and 31 made of copper beryllium, which by means of two screw 33 are attached to a plug 32 with their flat sides lying against one another. That lower end of each connector is, as best shown in FIG. 3 can be seen with a recess is provided for receiving a terminal 34 which carries a conductor 36 and is attached to the connector by means of a screw 38.

Ein Halter 40 mit einer Handhabe42 an seinem äußeren Ende ist eine und auswärts verschiebbar in dem Bodenstück gelagert. Er ist an der Unterseite an seinem inneren Ende mit einem nach unten weisenden Stift 44 versehen, der normalerweise in eine Rinne 46 des Bodenstückes 22 eingreift und der die Längsbewegung des Halters 40 begrenzt. Der Halter weist ferner eine als Ausnehmung 48 ausgebildete Aufnahme zum Einsetzen von Probenträgern mit eingedrücktem zylindrischem Sitz 50 auf. A holder 40 with a handle 42 at its outer end is one and mounted outwardly displaceably in the base piece. He's at the bottom its inner end provided with a downwardly facing pin 44, which is normally engages in a groove 46 of the bottom piece 22 and the longitudinal movement of the holder 40 limited. The holder also has a receptacle designed as a recess 48 for inserting sample carriers with a pressed-in cylindrical seat 50.

In der Nähe des vorderen Teils der Basiskammer und dem Bodenstück 22 sind zwei Platten 52 montiert, und zwar zu beiden Seiten des Halters 40. Diese Platten 52 sind mit Ausnehmungen 53 versehen, in welchen Filzblöcke 54 befestigt sind, die an den Kanten des Halters und ebenso an den einander zugewandten Flächen der Teile 18 und 22 der Kammer anliegen. Diese Blöcke stellen einen lichtdichten Abschluß her. Zusätzliche Dichtungsglieder können in dem Bodenstück 22 und im Deckelstückl8 gegebenenfalls vorgesehen werden. Near the front of the base chamber and the bottom piece 22 two plates 52 are mounted, on both sides of the holder 40. These Plates 52 are provided with recesses 53 in which felt blocks 54 are attached are those on the edges of the holder and also on the surfaces facing each other of parts 18 and 22 of the chamber are in contact. These blocks represent a light-tight Conclusion. Additional sealing members can be in the base piece 22 and in the cover piece 18 may be provided.

Der Träger 60 für das thermolumineszente Material ist gemäß F i g. 4 als flacher, polierter Blechteil mit zwei ebenen Endstücken 62 ausgebildet. Diese wirken mit den Kontakten 26 und 28 zusammen. The carrier 60 for the thermoluminescent material is shown in FIG. 4 is designed as a flat, polished sheet metal part with two flat end pieces 62. These cooperate with contacts 26 and 28.

Der Träger weist eine zentrale zylindrische Einsenkung 64 auf, die zur Aufnahme des Thermofluoreszenzmaterials dient. Die Abmessungen der Einsenkung und die Größe der Meßvorrichtung sind so abgestimmt, daß das gesamte der Strahlung ausgesetzte Material in der Einsenkung 64 in einer Schicht ausgebreitet werden kann, deren Dicke etwa der mittleren Größe der in Fig. 5 angedeuteten Partikeln entspricht. Der Träger wird durch Stanzen aus rostfreiem Stahlblech von 0,25 mm Dicke und den ungefähren Kantenabmessungen 28 34 34mm hergestellt. Die Einsenkung 64 hat einen Durchmesser von etwa 14 mm und eine Tiefe von etwa 1,6. mm.The carrier has a central cylindrical recess 64, the serves to hold the thermofluorescent material. The dimensions of the recess and the size of the measuring device are adjusted so that all of the radiation exposed material in depression 64 can be spread in one layer, the thickness of which corresponds approximately to the mean size of the particles indicated in FIG. 5. The support is made by punching from stainless steel sheet 0.25 mm thick and the approximate edge dimensions 28 34 34mm made. The depression 64 has one Diameter of about 14 mm and a depth of about 1.6. mm.

Die beiden Kontakte 26 und 28 wirken in der Kammer mit den ebenen Endstücken 62 des Trägers 60 zusammen. Diese Kontakte sind im einzelnen in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Jede der Platten 30 und 31 ist mit einer quer verlaufenden Ausnehmung 66 versehen, welche am äußeren Ende eine Erhebung mit der Kante 68 aufweist. Jede der Platten hat fünf Zinken 70, die senkrecht zur Ausnehmung66 verlaufen und die einzeln durch Bewegen des Trägers 60 so aufgebogen werden können, daß die Kante 68 eines jeden Zinkens am Endstück 62 zur Anlage kommt, wenn der Träger zwischen den Zinken hindurchgeschoben wird, und in der Stellung zwischen den Zinken fest mit diesen im Eingriff bleibt. The two contacts 26 and 28 act in the chamber with the planar End pieces 62 of the carrier 60 together. These contacts are shown in detail in Figs. 5 and 6 shown. Each of the plates 30 and 31 is provided with a transverse Recess 66 is provided, which has an elevation with the edge 68 at the outer end. Each of the plates has five prongs 70 that are perpendicular to the recess 66 and which can be bent open individually by moving the carrier 60 so that the edge 68 of each prong on the end piece 62 comes to rest when the carrier between the prongs is pushed through, and fixed in the position between the prongs remains engaged with these.

Jede der Kanten 72 der Zinken, die näher an der Vorderseite der Kammer 10 liegen, ist mit einer Schräge versehen, welche den Eintritt des Trägers 60 zwischen einander gegenüberstehenden federnden Zinken 70 erleichtert. Der Eingriff der Zinken 70 mit dem Träger 60 erfolgt so längs parallelen Linien, die in F i g. 4 durch strichpunktierte Linien 74 angedeutet sind, zu beiden Seiten der Platte, so daß sich ein geringer Übergangswiderstand ergibt. Each of the edges 72 of the prongs that are closer to the front of the chamber 10 are, is provided with a slope, which the entry of the carrier 60 between opposing resilient prongs 70 facilitated. The engagement of the prongs 70 with the carrier 60 is carried out along parallel lines that are shown in FIG. 4 by dash-dotted lines Lines 74 are indicated on both sides of the plate, so that there is a lower Contact resistance results.

Gemäß Fig. 5 wird der Gasinhalt der Meßkammer so geregelt, daß eine Verbesserung derMessung durch Unterdrückung von unerwünschter Lumineszenz erfolgt. Für diesen Zweck ist eine Quelle 80 für sauerstofffreies Gas vorgesehen, dessen Druck mindestens ein wenig über dem Atmosphärendruck gehalten wird. Erfindungsgemäß wird als Gas reiner Stickstoff verwendet. Die Gasquelle80 sfeht über das Ventil 82, die Leitung 84 und den Durchlaß 86 mit der, Kammer 10 in Verbindung. Das Venteil 82 kann von Hand einstellbar oder automatisch zur Steuerung des Gaszuflusses in Synchronismus mit den Meßzyklen betätigbar sein. Die Kammer 10 ist lichtdicht, aber nicht gasdicht. Die den Halter 40 umgebenden Filzblöcke sorgen für einen lichtdichten Abschluß der Kammer, lassen jedoch Gas durch, so daß vor der Messung aller Sauerstoff aus der Kammer verdrängt werden kann. According to Fig. 5, the gas content of the measuring chamber is regulated so that a The measurement is improved by suppressing undesired luminescence. For this purpose a source 80 is provided for oxygen-free gas, its Pressure is maintained at least a little above atmospheric pressure. According to the invention is called gas pure nitrogen is used. The gas source 80 sfeht via the valve 82, the line 84 and the passage 86 with the chamber 10 in communication. The valve part 82 can be set manually or automatically to control the gas flow in Synchronism with the measuring cycles can be actuated. The chamber 10 is light-tight, however not gastight. The felt blocks surrounding the holder 40 ensure that it is light-tight Completion of the chamber, however, let gas through, so that before the measurement of all oxygen can be displaced from the chamber.

Gemäß Fig.7 ist die Meßapparatur in einem Kasten 90 untergebracht. Die Handhabe 42 des Halters 40 befindet sich an der Vorderseite des Kastens. According to FIG. 7, the measuring apparatus is housed in a box 90. The handle 42 of the holder 40 is on the front of the box.

Ebenso befinden sich an der Vorderseite des Kastens ein Einschalter92, durch welchen die Stromzufuhr des Gerätes eingeschaltet wird, ein Einschalter 94 für den Meßkreis, ein Multiplikationsschalter mit Druckknopf 96 und Indikatorlampen 98 und 100, die einen Vervielfachungsfaktor für das Ausgangssignal des digitalen Voltmeters, das im Fenster 102 erscheint, anzeigen. Neben dem Fenster 102 ist die Nulleinstellung 104 des YQltmeters angebracht.There is also a power switch92 on the front of the box, through which the power supply of the device is switched on, an on switch 94 for the measuring circuit, a multiplication switch with push button 96 and indicator lamps 98 and 100, which is a multiplication factor for the output signal of the digital Display voltmeter that appears in window 102. Next to window 102 is the Zero setting 104 of the YQ meter installed.

F i g. 8 zeigt die Schaltung. Die Stromquelle 106 ist über den Schalter 92 mit dem im Kasten 90 befindlichen Gebläse 108, mit einem Hochspannungsgenerator 110 für den Photomultiplier 14 und mit dem digitalen Voltmeterll2 verbunden. Über den Zeitschalterkontakt 114 .wird auch ein Spartransformator 116 mit einstellbarer Anzapfung 118- und von diesem über den die Spannung reduzierenden Transformator 120 der Träger 60, der mit Hilfe der Kontakte 26 und 28 in den Stromkreis eingeschaltet ist, mit Wechselstrom gespeist. An die Klemmen der Sekundärspule des Transformators ist ein Meßinstrument 122 geschaltet, das die am Träger 60 liegende Heizspannung anzeigt. F i g. 8 shows the circuit. The power source 106 is across the switch 92 with the fan 108 located in the box 90, with a high-voltage generator 110 for the photomultiplier 14 and connected to the digital voltmeterll2. Above the timer contact 114 .is also an autotransformer 116 with adjustable Tap 118 - and from this via the voltage reducing transformer 120 the carrier 60, which is switched on with the help of the contacts 26 and 28 in the circuit is fed with alternating current. To the terminals of the transformer secondary coil A measuring instrument 122 is connected, which measures the heating voltage on the carrier 60 indicates.

Die Zeitfolge des Ablesezyklus des Dosimeters wird durch den Einstellmotor 124 reguliert, der über den Schalter 94 mit der Stromquelle verbunden ist. The timing of the dosimeter reading cycle is set by the setting motor 124 regulated, which is connected to the power source via switch 94.

Parallel zum Schalter 94 liegen der Kondensator 126 und der Widerstand 128 sowie die Zeitgebekontakte 130, die den Stromkreis geschlossen halten, nachdem einmal durch einen Druck auf den Knopf 94 der Stromkreis geschlossen wurde.The capacitor 126 and the resistor are parallel to the switch 94 128 as well as the timer contacts 130, which keep the circuit closed after once the circuit was closed by pressing button 94.

Der Ausgangsstrom des Photomultipliers 14 gelangt durch die Zeitgebekontakte 132 zu dem integrierenden Kondensator 134. Mit diesem parallel. liegende Zeitkontakte 136 entladen den Kondensator 134 zu Beginn jeder Ableseperiode. An den Kondensator 134 ist ein Multiplikatorkreis geschaltet, der einen zweiten Kondensatorl38 enthält, dessen Kapazität ein genaues Vielfaches der Kapazität des Kondensators 132 beträgt, beispielsweise den neunfachen Wert derselben. Der Kondensator 138 ist durch den Widerstand 140 mit zwei normalerweise geschlossenen Schaltkontakten 96-1 derart verbunden, daß er normalerweise kurzgeschlossen und vollständig entladen ist. Ein zweiter Satz von normalerweise offenen Schaltkontakten96-2 wird geschlossen, wenn man die Kontakte 96-1 öffnet, so daß der Kondensator 138 mit dem Kondensator 132 parallel geschaltet wird, vorausgesetzt, daß die Kontakte 142 des Zeitgebers geschlossen sind. The output current of the photomultiplier 14 passes through the timing contacts 132 to the integrating capacitor 134. In parallel with this. horizontal time contacts 136 discharge capacitor 134 at the beginning of each reading period. To the capacitor 134 a multiplier circuit is connected which contains a second capacitor 138, whose capacitance is an exact multiple of the capacitance of capacitor 132, for example nine times the same. The capacitor 138 is through the Resistor 140 with two normally closed switch contacts 96-1 like this connected that it is normally short-circuited and completely discharged. A second set of normally open switch contacts 96-2 is closed when contacts 96-1 are opened so that capacitor 138 and capacitor 132 is connected in parallel provided that contacts 142 of the timer are closed are.

Jede Parallelschaltung dieser Kondensatoren wird durch die Lampen 98 und 100 angezeigt, welche durch die mit Hilfe des Druckknopfes 96 in Tätigkeit gesetzte Relais-Logikschaltung gesteuert werden. Any parallel connection of these capacitors is made possible by the lamps 98 and 100 displayed, which by means of the push button 96 in action set relay logic circuit can be controlled.

Die Logikschaltung erhält Gleichstrom durch die Zeitkontaktel44 und enthält drei Relais 146, 148 und 150. Diese erhalten Strom durch die Kontakte 96-3, 96-4 und 96-5 des mehrfachen, durch den Druckknopf 96 betätigbaren Schalters. Relais 146 besitzt zwei Sätze von Arbeitskontakten 146-1 und 146-2 und Relais 148 einen Satz Arbeitskontakte 148-1, während Relais 150 zwei Sätze von Arbeitskontakten 150-1 und 150-2 und einen Satz Ruhekontakte 1503 aufweist. Der Gleichstrom stammt von einem Zweiwegegleichrichter, die Lampen werden mit Wechselspannung von 6,3 Volt gespeist.The logic circuit receives direct current through timing contacts 44 and contains three relays 146, 148 and 150. These receive power through contacts 96-3, 96-4 and 96-5 of the multiple switch operable by the push button 96. relay 146 has two sets of normally open contacts 146-1 and 146-2 and relay 148 one Set of normally open contacts 148-1, while relay 150 has two sets of normally open contacts 150-1 and 150-2 and a set of normally closed contacts 1503. The direct current comes from a two-way rectifier, the lamps are supplied with an alternating voltage of 6.3 volts fed.

Die Ladung des Kondensatorsl34 wird durch den Elektrometerkreis gemessen, der den hochohmigen Widerstand 152 (101ohm) enthält, der an den Gitterwiderstand 154 des Gitters 156 der Elektrometerröhre 158 geschaltet ist. Die Kathode 160 dieser Röhre erhält eine Heizspannung von 1,3 Volt durch die Batterie 162 und ist durch den Widerstand 164 geerdet. Das Schirmgitter 166 der Elektrometerröhre ist mit der Anode 168 verbunden, und diese ist durch den Gleichstromkompensierkreis, bestehend aus einem variablen Widerstand 172 und zwei fixen Widerständen 174, 176, mit dem positiven Pol 170 einer Gleichstromquelle verbunden. Das Ausgangssignal gelangt an das digitale Voltmeter 112 über ein Netzwerk, das durch zwei fixe Widerstände 178 und 180 den variablen Widerstand 182 gebildet wird, der es ermöglicht, die Ausgangsspannung der ElelO meterröhre 158, die andas Voltmeter geliefert wird, zu unterteilen. Das Signal wird in einen Zahlenwert umgewandelt, der am Fenster 102 abgelesen werden kann. The charge on the capacitor 134 is measured by the electrometer circuit, which contains the high resistance 152 (101ohm) connected to the grid resistor 154 of the grid 156 of the electrometer tube 158 is switched. The cathode 160 of this The tube receives a heating voltage of 1.3 volts from the battery 162 and is through resistor 164 grounded. The screen grid 166 of the electrometer tube is connected to the Anode 168 is connected, and this is made up of the DC compensation circuit from a variable resistor 172 and two fixed resistors 174, 176, with the positive pole 170 connected to a DC power source. The output signal arrives to the digital voltmeter 112 via a network that is created by two fixed resistors 178 and 180 the variable resistor 182 is formed, which enables the output voltage the ElelO meter tube 158 supplied to the voltmeter. That The signal is converted into a numerical value which can be read on the window 102 can.

Die thermolumineszenten Kristalle 88, die wähwährend der Ablesung geheizt werden, sind in der Vertiefung 64 des Trägers 60 in dünner Schicht angeordnet, und der Träger ist auf dem Schlitten40 angeordnet. The thermoluminescent crystals 88, which during the reading are heated, are arranged in the recess 64 of the carrier 60 in a thin layer, and the carrier is placed on the carriage 40.

Der Schlitten mit der Platte wird in die Heizkammer in die Stellung gemaß Fig. 1 bis 3 geschoben, wobei die Kanten 62 der Platte mit den Kontakten26 und 28 in Berührung kommen und der Stromkreis geschlossen wird. Dabei wird die Kammer 10 mit reinem Stickstoff gefüllt, um Sauerstoffreste wegzuspülen. The carriage with the plate is in position in the heating chamber 1 to 3, the edges 62 of the plate with the contacts26 and 28 come into contact and the circuit is closed. Thereby the chamber 10 filled with pure nitrogen to flush away any residual oxygen.

Wenn sich die Platte 60 auf diesem Platz befindet, wird der Einschalter 94 betätigt, und das Heizen in sauerstofffreier Atmosphäre beginnt. Der durch den Träger 60 aus rostfreiem Stahl fließende starke Strom erwärmt das thermolumineszente Material so, daß dieses bei zuvor erfolgter Bestrahlung Licht aussendet. Da die Kristallschicht dünn ist, gelangt die Strahlung praktisch sämtlicher Kristalle zum Photomultiplier 14. Auch die spiegelnde Fläche der Platte wirkt mit, um sämtliches von den Kristallen stammende Licht auf die empfindliche Fläche des Photomultipliers zu richten. Der Motor124 sorgt dafür, daß der Heizstrom jeweils 10 Sekunden fließt, so daß die Platte auf etwa 3000 C und die Kristalle auf 2100 C erwärmt werden. Die Photomultiplierröhre wird synchron mit dem Fließen des Heizstromes in den Stromkreis des Ableseinstrumentes geschaltet und zur Ablesung für 15 Sekunden in dieser Schaltstellung gehalten. When the disk 60 is in this location, the power switch becomes 94 is actuated and heating in an oxygen-free atmosphere begins. The through the Stainless steel support 60 flowing strong current heats the thermoluminescent Material in such a way that it emits light when irradiated beforehand. Since the If the crystal layer is thin, the radiation from practically all crystals reaches the Photomultiplier 14. The reflective surface of the plate also contributes to everything light from the crystals onto the sensitive surface of the photomultiplier to judge. The motor 124 ensures that the heating current flows for 10 seconds each time, so that the plate is heated to about 3000 C and the crystals to 2100 C. the The photomultiplier tube is synchronized with the flow of the heating current in the circuit of the reading instrument and for reading in this switch position for 15 seconds held.

Der Zeitsteuermotor 124 liefert einen Operationszyklus, wie in Fig.9 angegeben (der Einfachheit halber sind in Fig. 8 durchweg einfache Kontakte gezeichnet, aber es ist besser, in Verbindung mit den Kondensatoren 134 und 138 Relais hoher Impedanz zu verwenden). Bei Beginn jedes Zyklus sind nur die Kontakte 142 und 144 geschlossen. Bei Drücken auf den Druckknopf 94 wird der Motor 124 in Gang gesetzt, und die Kontakte 142 und 144 öffnen sich, während sich die Kontakte 114, 130, 132 und 136 schließen. Das öffnen von Kontakt 142 löst die Relais 146, 148 und 150 aus. Das Schließen von Kontakt 114 liefert Heizstrom für den Träger 60; Kontakt 130 schließt den Kreis für den Motor 124; Kontakt 132 verbindet den Photomultiplier mit dem integrierenden Kreis, während Kontakt 136 die Entladung des Kondensators 134 bewirkt. Nach kurzer Zeit (im allgemeinen weniger als 2 Sekunden) wird Kontaktl36 geöffnet. Dies erfolgt, bevor das thermolumineszente Material so weit erwärmt ist, daß es wahrnehmbares Licht aussendet. Nach 10 Sekunden wird der Kontakt 114 geöffnet, wodurch der Heizstrom unterbrochen wird, und nach Ablauf der 15 Sekunden öffnen die Kontakte 130 und 132, stellen den Motor 124 ab und unterbrechen die Verbindung des Photomultipliers 14 mit dem Kondensator 113, und die Kontakte 142 sowie 144 schließen. The timing motor 124 provides a cycle of operation as shown in FIG indicated (for the sake of simplicity, simple contacts are drawn throughout in Fig. 8, but it is better in conjunction with that Capacitors 134 and 138 relays higher Impedance to use). At the start of each cycle there are only contacts 142 and 144 closed. When the pushbutton 94 is pressed, the motor 124 is started, and contacts 142 and 144 open while contacts 114, 130, 132 open and 136 close. The opening of contact 142 triggers relays 146, 148 and 150. Closing contact 114 provides heating current to carrier 60; Contact 130 closes the circuit for the motor 124; Contact 132 connects the photomultiplier to the integrating one Circuit, while contact 136 causes the capacitor 134 to discharge. After short Time (generally less than 2 seconds) contact 136 is opened. This happens, before the thermoluminescent material is heated so far that it is noticeable Emits light. After 10 seconds the contact 114 is opened, whereby the heating current is interrupted, and after the 15 seconds have elapsed, contacts 130 and 132 open, turn off the motor 124 and interrupt the connection of the photomultiplier 14 with the capacitor 113, and the contacts 142 and 144 close.

Der Photomultiplier spricht auf das vom geheizten thermolumineszenten Material erzeugte Licht an und liefert einen Strom, der über die Zeitkontakte 132 den Kondensator 134 auflädt. Die Ladung des Kondensators 134 wird durch den Elektrometerkreis gemessen, der eine so große Eingangsimpedanz hat, daß die angesammelte Ladung nicht beeinflußt wird. The photomultiplier responds to the heated thermoluminescent Material generates light and supplies a current that flows through timing contacts 132 charges capacitor 134. The charge on capacitor 134 is determined by the electrometer circuit measured, which has such a large input impedance that the accumulated charge does not being affected.

Der Zahlenwert kann am digitalen Voltmeter 112 abgelesen werden. Sollte der abzulesende Wert am Ende des Zyklus über die Skala hinausreichen, also der lineare Teil der Charakteristik des Elektrometerkreises überschritten sein, wird der Druckknopf 96 eingedrückt und dadurch der Kondensator 138 parallel zum integrierenden Kondensator 134 geschaltet, wodurch die Ladung des Kondensators 134 um einen Zehnerfaktor reduziert wird.The numerical value can be read on the digital voltmeter 112. Should the value to be read at the end of the cycle exceeds the scale, i.e. the linear one Part of the characteristics of the electrometer circuit will be exceeded, the push button 96 depressed and thereby the capacitor 138 parallel to the integrating capacitor 134 switched, whereby the charge on capacitor 134 is reduced by a factor of ten will.

Diese Operation, mit welcher die Kondensatoren 138 und 134 durch die Kontakte 96-2 parallel geschaltet werden, schließt auch die Kontakte 96-3 und setzt das Relais 146 unter Strom. Beim Ansprechen dieses Relais wird durch die Kontakte 146-1 ein Kreis geschlossen, der das Relais 146 im Ansprechzustand hält und über die Kontakte 146-2 die Indikatorlampe98 eingeschaltet, die somit anzeigt, daß der im Fenster 102 erscheinende Zahlenwert mit 10 multipliziert werden muß. This operation, with which the capacitors 138 and 134 through contacts 96-2 are connected in parallel, contacts 96-3 and also close energizes relay 146. When this relay responds, the contacts 146-1 a circuit closed, which holds the relay 146 in the response state and over contacts 146-2 turn on the indicator lamp 98, thus indicating that the The numerical value appearing in window 102 must be multiplied by 10.

Wird der Druckknopf frei gelassen, setzen die Kontakte 9s4 das Relais 148 in Funktion, und über die Kontakte 148-1 wird ein Haltestromkreis für Relais 148 geschlossen und die untere Klemme des Schalters96-5 unter Strom gesetzt. Sollte die Ablesung am Voltmeter den linearen Teil der Charakteristik des Elektrometerkreises noch immer überschreiten, kann man den Knopf 96 wieder eindrücken und die Ladung um einen weiteren Zehnerfaktor herabsetzen, also auf einen Hundertstel des Originalwertes, wobei die Kontakte 96-5 geschlossen werden, welche das Relais 150 in Funktion setzen. If the push button is released, contacts 9s4 set the relay 148 in function, and a holding circuit for relays is established via contacts 148-1 148 closed and the lower terminal of switch 96-5 energized. Should the reading on the voltmeter is the linear part of the characteristic of the electrometer circuit still exceed, you can push the button 96 again and the charge reduce it by a further decimal factor, i.e. to a hundredth of the original value, the contacts 96-5, which set the relay 150 in function, are closed.

Dadurch schließt der Kontakt 150-1 einen Haltestromkreis, Kontakt 150-2 schaltet die »X 100-Indikatorlampe 100 ein, und Kontakt 150-3 öffnet sich um den »X lO«-Indikator 98 abzuschalten. Es können auch weitere Multiplikationsstufen des Indikators oder andere Schaltungen für diesen Zweck eingebaut sein.This causes contact 150-1 to complete a holding circuit, contact 150-2 turns on the »X 100 indicator lamp 100 and contact 150-3 opens to turn off the "X10" indicator 98. There can also be further multiplication levels of the indicator or other circuitry for this purpose.

Sobald die Heizperiode beendet ist, wird der Stromkreis geöffnet, und der Träger 60 kann aus der KammerlO entfernt werden. In dieser Weise wird der Einfluß der Wärmequelle auf die Empfindlichkeit des Photomultipliers auf ein Minimum herabgesetzt. Die Wärme liefernde Fläche ist praktisch gleich der Fläche des thermolumineszenten Materials, und dieses steht in gutem Wärmekontakt mit der Heizfläche. Aus diesem Grunde ist die Temperatur, auf welche die Unterlage gebracht werden muß, um gute Ablesung zu gewährleisten, verhältnismäßig niedrig. Außerdem dringt beim Herausnehmen oder Einschieben der Unterlage praktisch kein Licht in die Kammer, und der Dunkelstrom des Photomultipliers wird nicht beeinflußt. As soon as the heating season is over, the circuit is opened, and the carrier 60 can be removed from the chamber 10. In this way the Influence of the heat source on the sensitivity of the photomultiplier to a minimum degraded. The heat-releasing area is practically the same as the area of the thermoluminescent Material, and this is in good thermal contact with the heating surface. For this Basically, the temperature to which the surface has to be brought in order to be good To ensure reading, relatively low. It also penetrates when you take it out or pushing the pad practically no light into the chamber, and the dark current of the photomultiplier is not affected.

Claims

Claims: 1. Method for radiation dose measurement with utilization the thermoluminescence of lithium fluoride, in which the lithium fluoride after irradiation is heated to a predetermined temperature and the light radiation released it is measured that the irradiated lithium fluoride is not shown is kept in a nitrogen atmosphere during the heating and measuring process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the nitrogen atmosphere by nitrogen passed over the lithium fluoride under at least a slight excess pressure is maintained.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating of the lithium fluoride by a designed as a carrier of the lithium fluoride electrical resistance takes place on the lithium fluoride after previously done Irradiation is applied.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the lithium fluoride after heating and measurement in an oxygen containing atmosphere is heated to a temperature in the range of 4000 C.

5. Device for carrying out the method according to one of the claims 1 to 4, with an electrical resistor intended for heating the sample, a light-tight, but not gas-tight measuring chamber, which has a photoelectric Has converter for measuring the luminescent light, and with a device for Introducing the samples into the chamber, characterized in that the chamber with a gas supply (84, 86) is provided and that the heating resistor (60) as a carrier thium fluoride samples is formed.

6. Device according to claim 5, d indicates that the Heizwiderstar Sheet metal plate with a recessed center part accommodating the lithium fluoride (88), is and that on both sides of the middle part circuit contacts (26, 28) attached sin

7. Establishment according to Claim S o, characterized in that the heating resistor consisting of I (60) has an animal surface.

8. Device according to one of A to 7, characterized in that Resistance (60) on a slide (40) that can be moved out of the Ka

9. Establishment according to one of A to 8, characterized in that the control device (124, 142, 144) before the current through the heating resistor (60) during a first working period The lithium fluoride (88) is heated in a second working cycle the switching off of the 1 stand and the display of the first of the lithium fluoride (88) causes the amount of light emitted.

10. The device according to claim 9, as indicates that a to the Lighter converter (14) of connected condensate for storing the lithium fluoride in the case of Eih (88) given Lichl appropriate charge is provided.

11. Device according to claim 10, characterized in that an electrometer (158, 152, 154, 156) is provided to display the capacitor (134).

12. Device according to claim 10, characterized in that a second Kol (138), the capacity of which is a multiple of the capacity of the first-mentioned memory generator (134) is, by means of a circuit (142, 96-1, 96-2) can be connected in parallel to the memory core is.

13. Device according to claim 12, characterized in that a switch (96-1, the second capacitor (138) disconnects from the capacitor (134) as long as over a switch contact (132) is connected to the linear converter (14).

14. The device according to claim 5, dad indicates that the electrical resistance (60) supporting slide (40) blocks (54) against incidence of light