DE1942121C - Verfahren und Vorrichtung zur Aus wertung von Thermolumineszenz Dosimetern - Google Patents

Description

Die Hr(IiUlUMg belrilll. ein Verfuhren zur Auswertung von Thermolumineszcnz-Dosimctcrn, bei dem das auszuwertende Dosimeter unter Überleitung eines Cases ausgeheizt und dabei die vom Dosimeter zuvor aufgenommene Straliltmgsdosis durch Messung des S vom Dosimeter abgegebenen Lumineszcnz-Lichls bestimmt wird, Weiter beschäftigt sieli die Erfindung mit einem Gerät zum Auswerten von Thermolumincszenz-Dosinietern unter Anwendung dieses Verfahrens. II)

Therniolumineszcuz-Dosimetcr weisen die meisten Nachteile herkömmlicher Dosimetereinrichtungen nicht auf und haben noch einige besondere Vorteile, Therniolumineszenz-Dosimeter beziehen im wesentlichen aus einem strahlungsempfiiulliclien Dosimeter-Element und einem Ableseinstrument für das Messen der Thermolumineszenz des Dosimeter-Elementes beim Erhitzen auf höhere Temperatur. Dadurch kann nämlich die Dosis festgestellt werden, der das Dosimeter zuvor ausgesetzt war. Hierzu wird das zuvor der zu messenden Dosis ausgesetzte Dosimeter-Element in einem Instrument erhitzt und die dabei vom Dosimeter-Element abgestrahlte Thermolumineszenz abgelesen. Der angezeigte Luinineszenzlichtausgang wird dann in eine Dosisangabe umgewandelt.

Für die Ablesung des Dosinieter-Elementes ist es also erforderlich, dieses Element zu erhitzen.

Dafür kann ein elektrischer Widerstand verwendet werden, der mit dem Dosimeter-Element kombiniert wird oder in das Ausvvertgerät eingesetzt wird, wo dann das Dosimeter-Element für die Auswertung am elektrischen Widerstand angebracht wird. Beispielsweise wird das Dosimeter in einen als Hohlspule ausgebildeten elektrischen Widerstand eingeschoben. Das Dosimeter-Element kann auf einem heizbaren oder heißen Festkörper aufgesetzt werden. Alle diese Möglichkeiten weisen aber Nachteile auf. So sind sie in der Handhabung unpraktisch. Die Anzeige ist von der Art der Befestigung des Dosinieter-Elementes am elektrischen Widerstand stark abhängig, was zu Ablesefehlern führen kann. Weitere Ablesefehler sind eine Folge der Tatsache, daß auch der elektrische Widerstand selbst Wärme abstrahlt, die als Störpegel die Messung verfälschen oder erschweren kann, weil sich ein ungünstiges Signalpegel-Störpegel-Verhältnis ergibt. Weiter wird die Ablesezeit dann zu hoch, wenn das Dosimeter-Element im Ablesegerät nicht unmittelbar im Kontakt mit der Heizeinrichtung ist, was aber wieder für eine gleichmäßige Temperaturverteilung von Vorteil wäre.

Bei bekannten Einrichtungen (schweizerische Patentschrift 409 159, USA.Patentschrift 3 300 643), wird das auszuwertende Dosimeter unter Überleitung eines Gases ausgeheizt und dabei die vom Dosimeter zuvor aufgenommene Strahlungsdosis durch Messung des vom Dosimeter abgegebenen Lumineszenz-Lichts bestimmt. Dabei dient das Gas lediglich als Schutzgas gegen den schädlichen Einfluß der Atmosphäre auf das Dosimeter-Material. Bei derartigen Geräten sind auch /eitsleuereinriclitimgen bekannt. Bekannt sind weiter (deutsche Auslegeschrift 1 243 792, USA.-Patentschrift 3 358 145) Einrichtungen zur Steuerung der Temperatur der Heizeinrichtung für ein Tliermolumincszcnz-Au.swci (gerät bzw. Vorheizcinrichtiingen G5 für das Dosimeter-! liement selbst. Bekannt sind auch (Patentschrift Nr. 49 4i>4 des Amtes für Erfindungsiind Patentwesen¹! in Ost-IJerliii und deutsche Patentschrift I 205'20O) ThernioUimincszeriz-Dosimetcr-AuswertgeriUe mil Eiehlichtquellen.

Die bekaiuilen Gerilte weisen aber noch den Nachteil auf, daß sie einen relativ komplizierten Aufbau haben und überdies durch die Wärmeabgabe der Heizvorrichtung die Meßgenauigkeit beeinllussen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Auswertung von Theimolumineszenz-Dosimclern sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die eine rasche und gleichmäßige Ethilzuiig des auszuwertenden Dosimeters gestalten, ohne daß dabei durch die Wärmeabgabe der Heizvorrichtung die Meßgenauigkeit des Lumineszenzlicht-Detektors beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erliiulungsgemäß dadurch gelöst, daß das Aiisheizen des Dosimeters durch Anblasen desselben mit zuvor erhitzter Luft erfolgt, Das geschieht in einem Gerät mit einem Detektor für das Lumineszenz Licht, mit einer Schiebevorrichtung zum Einsetzen des auszuwertenden Dosimeter-Elements und zum Einschieben desselben in eine Meßpositio!! im Gerät, mit einer Heizeinrichtung für das in der Meßposition befindliche Dosimeter-Element und mit einer Vorrichtung zum Überleiten eines Gases über das Dosimeter-Element, das sich nach der Erfindung dadurch auszeichnet, daß die Heizeinrichtung ein Gebläse mit naehgeschaltetem Lufterhitzer und so angeordnet ist, daß sie einen Heißluststrahl auf das in der Meßposition befindliche Dosimeter-Element bläst.

Dadurch wird erreicht, daß die Zeit für das Erhitzen von Ablesen erheblich verkürzt wird. Weiter können Dosimeter beliebiger Form, mithin alle von verschiedenen Herstellern gelieferten Dosimeterarten, ausgewertet werden. Die Auswertung selbst erfolgt unter immer gleichbleibenden Bedingungen zuverlässig und mit hoher Empfindlichkeit.

In der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch und durch eine Blockschaltciiig ergänzt, eine Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Instrumentes,

Fig. 2 eine Querschnittsseitenansicht des wesentlichen Teiles des Instrumentes,

Fig. 3 eine Querschnittsseitenansicht einer anderen erfindungsgemäß ausgebildeten Ausführuugsform des Teiles für das Erhitzen des Dosimeters und

Fig. 4 schematisch, teilweise geschnitten und durch ein Blockschaltbild ergänzt eine weitere Ausführungsform eines Gerätes nach der Erfinung.

Fig. i ?cigt den allgemeinen Aufbau des erfindungsgemäß ausgebildeten Thermolumineszenz-Ableseiiistrumentes. Ein Gebläse: 1 drückt Luft von Raumtemperatur zu einem Schlitten 3, der ein Dosimeter 4 trägt. Der Schlitten 3 dient dazu, das auf ihm angeordnete Dosimeter von außen an die Heizstelle des Instrumentes zu bringen. Die Thermolumineszenz-Dosis des Dosimeters 4 soll abgelesen weiden. In unmittelbarer Nachbarschaft zum Dosimeter ist ein Temperaturfühler 5 angeordnet, der die Umgebungstemperatur des Dosimeters abfühlt.

Die vom Gebläse I /.ugefiilirte Luft wird durch den Erhitzer 2 erhitzt. Anschließend wird sie auf das Dosimeter geblasen. Das Dosimeter wird dadurch in etwa H) Sekunden auf eine Temperatur von 200 bis 400° C aufgeheizt und emittiert eine Thermolumineszeiiistralilung, Das so ausgelöste Thermo-

lumineszenz-!.ichi wird durch eine Optik 6 gesammelt und von einem Photovervielfacher 7 uul'gcnommen, Der sieh ergebende Photostmm wird von einem Verstärker H verstilrkt und kann an einem Anzeigegerät 9 abgelesen werden, Zusätzlich ist das Inslrument mit einer Temperatursteuerung U) IiIr tins Regeln derTeniperatur des Erhitzers 2 und mit einem · Kegkv 11 ausgerüstet, der /um Einstellen der pro Zeiteinheil durchfließenden Luftinenge dient, Schließlich ist für den Ventilator 1 ein Zeitregler 12 vor- u> gesellen,

Fig, 2 zeigt den zum Erhitzen dienenden Teil des Instrumentes nach der Erfindung mehr im ein/einen. Man erkennt ein Gebläse 13, einen Erhitzer 14 und eine Führung IS für die erhitzte Luft. Diese ist aus einem Material hergestellt, das eine geringe Wärmekapazität und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die erwähnten Teile sind in einem ein Luftfilter 16 aufweisenden geschlossenen Behälter 17 angeordnet. Ein Dosimeter 18 ist auf einem als Gleitplatte ausgehildeten.Schlitten 19 angeordnet und wird von diesem getragen. Ebne Lichtquelle 20 dient zum Eichen. Sie besteht aus einem Radioisotop und einem fluoreszierenden Material und befindet sich an der für das Erhitzen des Dosimeters vorgesehenen Stelle, wenn der Sehlitten aus dem Instrument herausgezogen und das Dosimeter damit außerhalb des Instrumentes ist. Die Lichtquelle dient dazu, die Empfindlichkeit der optischen und elektrischen Einrichtung insgesamt zu eichen. Man erkennt weiter eine Konkavlinse21, eine Kondensorlinse 22, einen Photoverviclfachcr 23, einen Vorverstärker 24, eine Tragplatte 25, auf die die elektrischen Teile des Vorverstärkers aufgebaut sind, ein Außengehäuse 26 mit einer großen Anzahl von in seiner Wandung ausgebildeten Ventilationsöffnungen, einen für die Belüftung dienenden Ventilator 27, einen Dosisanzeiger 28, einen Handgriff 29 für den Schlitten 19, Einstellknöpfe 3D und einen am Außengehäuse angebrachten Tragegriff 31.

Als Gebläse wird ein Propeller-Gebläse benutzt, das einen relativ großen Winddruck aufbauen kann. Das ist erforderlich, weil der Ei hitzer einen Widerstand für den vom Gebläse gelieferten Luftstrom darstellt. Der bei voller Leistung des Gebläses aufgebaute Druck muß deshalb mindestens 2 cm Wassersäule betragen. Der Luftdurchsatz der Strömung soll bei 5 bis 10 l/min liegen. Höherer Druck der Luftströmung kann durch die Verwendung einer Pumpe erzielt werden. Die Verwendung einer Pumpe hat jedoch den Nachteil, daß das Luftgebläse ein hohes Gewicht bekommt, da eine kleine Pumpe nicht in der Lage ist, einen Strömungsdurchsatz von 5 bis K) 1/inin sicherzustellen. Für die grundsätzliche Funktion genügt jedoch die Verwendung einer Pumpe.

Die gezeigte Ausführungsform ist so aufgebaut, daß die vom Gebläse beförderte Luft auf Raumtemperatur ist. Das gesamte Luflströmungssystcin kann aber auch so konstruiert sein, daß die einmal auf das Dosimeter geblasene heiße !.lift zur neuerliehen Verwendung wieder dem Gebläse zugeführt wird. Eine solche Vorrichtung ist insosveit voi teilhaft, als die Erhitzerwirkung verbessert und ein Ansteigen der Temperatur anderer Teile des Instrumentes verhindert wird. . r>5

Die Hilf das Dosimeter geblasene Luft muß sauber sein, damit Dosimeter und optisches System nicht verschmutzt werden. Dafür ist an einem Liiltcinl.iß und einem Luftauslnß der Führuiigseiiiiichiunn für den Luftstrom ein Luftfilter vorgesehen, Dieser sielli für die Luftströmung einen Widerstand dar, und deshalb wird das Luftvolumen am LuIleinlaß des Gebllises groß gemacht. Dafür wird in SlröinungsricliHing nach dem Luftfilter ein Luftraum ausgebildet. Dadurch wird bei momentanem Blasen der Lull der Widersland für die Lull vermindert. Der Widerstand für die Lufl kann auch dadurch vciininderl werden, daß die für das Bebhisen des Dosimeters verwendete Luft wieder zum l.ufteinlaß des Gebläses zurückgeführt wird. Eine solche Rückführung ist auch insoweit wirkungsvoll, als dadurch die Wirksamkeit der Aufhei/.ung der Lull erhöht und gleichzeilig die Sauberkeit der Lull aufrechterhalten wird·

Beim Entwurf des Erhitzers sind die Tempei,mildes Erhitzers, die Wärmekapazität des den Erhitzer umfassenden Abschnitts, die Wärmeleitfähigkeit des Erhitzers, der Strömungswiderstand gegen die 1 ufiströmung und das Aufrechterhalten der Tempeialui des Erhitzen insgesamt zu berücksichtigen. Die erforderliche Temperatur des Erhitzers liegt im Beiden von 300 bis 500° C und ist etwa 100 C höher als die erforderliche Temperatur des Dosimeters. Ist die Temperatur des Erhitzers höher, so wird selbstverständlich die Luft noch besser erhitzt. In diesem Fall wird jedoch der Erhitzer auch eine Wärmestrahlung erzeugen, die beim Ablesen der Thermolumineszenz zu Fehlern führt. Um die Luft wirkungsvoll aufzuheizen und doch gleichzeitig den Erhitzer auf einer relativ niedrigen Temperatur zu halten, wird der Erhitzer mit Rippen versehen, die die KontaktUäche mit der Luft vergrößern und gleichzeitig auch den Widerstand gegen die Luftströmung herabsetzen. In der gezeigten Ausführungsform sind am Erhitzer Aluminiumrippen vorgesehen, die aus einem elektrischen Widerstand bestehen, tier zum Erhitzen der Luft dient. Die Wärmekapazität der Aluminiumrippen muß groß genug sein, um eine Wärmemenge zu speichern, die für das Ablesen der Thermolumineszenz eines Dosimeters erforderlich ist. Die Dicke der Rippen muß etwa in der Größenordnung von 1 m liegen. Der Erhitzer der beschriebenen Ausführungsform ist von einem Mantel 32 umgeben, der aus wärmeisoüerendem Material besteht und so Wärmeverluste nach außen verhindert.

Der Kanal für das Leiten der heißen Luft muß wärmeisoliert sein und eine geringe Wärmekapazität aufweisen. Es wird dafür ein Rohr aus rostfreiem Stahl verwendet, das eine Wandstärke von 0,05 bis 0,1 mm hat. Ebenso müssen in der Nähe des Dosimeters angeordnete Teile, wie beispielsweise der Dosimeterhalter, soweit sie der heißen Luft ausgesetzt sind, eine geringe Dicke und eine entsprechend geringe Wärmekapazität aufweisen.

Bei der Ausführungsform von F i g. 2 ist für das Halten des Dosimeters ein Träger 33 vorgesehen Dieser besteht aus einem Schirm »rob gewobener Drahtes aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesse] von 0,2 nun. Ein solcher Schirm ei gibt einen gutei Luftdurchsatz und weist überdies eine geiiiigi Wärmekapazität auf. D:is Dosimeter ist auf dei Schirm aufgesetzt.

Nach der Ausfiihruugsfoim von Fig. I win heiße Luft von der Oberseite her auf das Dosimete aufgeblasen. Selbstverständlich kann die Erhitzer anordnung auch so ge trol IVu sein, daß die heiße 1 11I von tier Seite otter von unten her auf das Dosimete

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aufgeblasen wird. Die Aiisführungsform nach Fig. 2 Störpegel für die Strahlungslhcrmolimiines7.enz darist jedoch darin vorteilhaft, daß das Dosimeter im- stellt. Hs wurde festgestellt, daß ein Dosimeter mit beweglich auf der den Schlitten bildenden Gleitplatte Siliziumglas am wenigsten unerwünschte Thermounter dem Strom der heißen Luft gehalten werden lumineszenz zeigt, wenn es in Luft oder Sauerstoff kann. Hs ist also kein besonderes Einspannfutter 5 erhitzt wird. Stickstoff, Argon oder Wasserstoff sind od. dgl. erforderlich, um das Dosimeter in Ruhe zu nicht so gut geeignet. Durch lZrhil7.cn des Dosimeters halten. Das ist sehr vorteilhaft für einen ununtcrbio- in Luft oder Sauerslolf kann die Thcnnolumineszenzchcnen Thermolumineszenz-Ablese-Belrieb. Da fer- Dosis auf weniger als einige Zehntel des Weites vcrner das optische System unter der Heizeinrichtung mindert werden, der bei einem Erhitzen untct anderen angei)!duel ist. stcijit die Temperatur des optischen io Atmosphären erforderlich ist. Hs wurde weiter fest-Systcms nicht wesentlich an. Hine besondere Kühlung gestellt, daß die unerwünschte Thermolumineszenz dafür ist also nicht ei forderlich. dadurch vermindert werden kann, daß man das Dosi-Das erfindungsgcmäß ausgebildete Instrument mit meter in einer Strömung heißer Luft anordnet oder der neuartigen Form dei Hrhilzung arbeitet auf fol- daß man die heiße Luft gegen das Dosimeter bläst, gende Weise: Zunächst wird das Dosimeter, getragen »5 Damit werden bessere Ergebnisse erzielt als beim von dem als Gleitplatte ausgebildeten Schlitten, an Erhitzen in ruhender Luft. Die Verwendung von den für das Hrhitzcn vorgesehenen Platz; gebracht. Saucistoff ist gegcnübcrLuft hinsichtlich uncrwünseh-Bevoi mit dem Beblascn mit heißer Luft begonnen (et Thermolumineszenz noch von Vorteil. Aus prakwird, wird eine Nullpunkteinstellung des Thermo- tischen Hrwägungcn wird jedoch Luft vorgezogen, da lumincszenz-Ablcscsyslems vorgenommen. Nach der 20 etliitzler· Sauerstoff verschiedene Teile des Inslrumcn-Nullpunkleinstellung wird das Gebläse eingeschaltet tes angreifen würde.

odci ein Lufleinlaßvenül geöffnet und damit die Luft- Oben wurde der grundsätzliche Aufbau des erfin-

strömung aufgebaut. Die vom Gebläse geförderte dungsgeniäß ausgebildeten Instrumentes für Thermo-

LuIt wird während des Durchlaufs durch den Hrhitzer lumincszcnz-Ablcsung erläutert. Hinige Beispiele

aufgeheizt. Sind die Aluminiuinripp'cn des Erhitzers 25 praktischer Ausführungsfonncn, die unter Abwand-

aui einei Temperatui von beispielsweise 400° C so hing des oben beschricbenncn grundsätzlichen Auf-

wird die Luft auf eine Temperatur von 350 bis 370 ¹C baus erhalten wurden, sollen nun beschrieben werden:

erhitzt. Die so aufgeheizte Luft wird gegen das Dosi- Im allgemeinen zeigt ein llicrmohimincszicrcndcs

meter geblasen. Material neben der für das Ablesen der Dosis ver-

Das Dosimelei wird für etwa 5 bis 15 Sekunden 30 wendbaren Thermolumineszenzemission noch eine

geheizt. Ilandell es sich beispielsweise um ein störende Ncben-Hmission. So ergibt Dysprosium enl-

Thermolumineszenz-Dosimeler aus einer Kalzium- haltendes Kalziumsulfat CaSO^Dy eine Hnupteinis-

sulfalscheibe. die als aktives Element cmc seltene sinn bei einer Temperatur von 220 C. deren Dosis

Hide enthüll, ein Gewicht von 200 mg und einen abzulesen ist, und eine weitere Emission bei einei

Durchmesser von 15 mm aufweist, so wird das Dosi- 35 Tcmpeialur von etwa 100 C, die als Störung wirkt,

meter in 5 Sekunden auf 250 C und in 10 Sekunden Diese kann durch Vorerhitzen des exponierten Dosi-

auf 300 C erhitzt, wenn die Temperatur der Luft niclcis auf eine Temperatur von etwa 100" C für

350 C betiägl. In diesem Fall beendet das Dosi- einige 10 Sekunden ausgeschaltet werden,

nicler seine Thermolumineszenz-Abslrahlung in Fig. 3 zeigt eine Ausfühnmgsform des eilindungs-

10 Sekunden. Das Beblasen mit heißer Luft wird 40 gemäß ausgebildeten Instrumentes, bei der eine

unti'ihioehcn. und die Ablesung der Thermolumincs- solche Votheizung möglich isl. Man erkennt einen

/πι/ ist beendet. Das Ende der Luftzuführung kann Hauplerhilzer 34 und einen HiHseihitzoi 35. dci liii

mit Hilfe eines IJnteibrechcrschaltcrs oder durch das Vorheizen des Dosimeters Verwendung findet.

Schließen des I.ufleinlaßvcntils sichergestellt werden. Hin Dosimeter 36 isl auf einem Schlitten 37 angcord-

Diese Maßnahmen erfolgen eine voibestimmte Zeit 45 net und liegt über einer Optik 38. die Licht aiilnimml.

nach dem Beginn der Thermohimines/eni-Ahlesung, Man siehl auch einen Teil dci Voiderwand 39 des

und /win mil Hilfe eines Zeilrcpiers <ulei ,Zeitschal- äußeren Gehäuses. Der Hiuiplsihaltei wird auf einet

Um·. Diis Dosimeter wild dann gegen ι in neues aus- Tcmpeialur gehallen, die genügend hoch isl. um die

gelauscht, dessen TIn imolumincszcn/ auf die gleiche Hauplemission des Dosimeter·, heivorzuitifen, also

Wi Ke abgelesen wiiti. wic das eben beschrieben 5« auf einer Icmperalui von 300 bis 500" (\ Dim HiIIs-

winde. cihil/ci wild auf einer Tempeiatut gehalten, die tun

Da«- wesentliche Merkmal des crfindiingsgemäß geiade ausreicht, um die zusätzliche Emission aus/u

ausgebildeten Instrumente«« beslchl darin, daß das schließen, die für die Ablesung dei Therniolumines

Dosimeter clinch Bebhren mil heißer Luft aufgeheizt zci/ d «- DosimeUis nichi \ci\vendct wild. DieM

win! Dabei iliiMit die 1 ufl nicht nur als Medium/um 55 Tcmpeiatiu liegt bei etwa 150' C, wenn das Dosi

CibiMtiaiu-n dei WäimccniMj'ic. Sie hai überdies auch mciei au«- dem obcnei wähnten Kalziumsulfal be-

die I ijienschall. die 1 Iieimoluniineszenz-Eigensehaf- slchl. Das cxponicile Dosimelei 3f> wild xuuiichsl

ten (U-S "1 lierniolumincs/cn/ Dosimeters zu slabilisu - fiii eine I 111/e Zeit auf etwa 100' C eihil/l. und /wai

icn. Enthält das Do-inietct eine Komponente von dutch einen Sttom heißet 1 ult, dei duich den IIiIIs

Silwiumplav besieht c-s al-o beispielsweise aus einem fin eiliit/t-t (In-IM. Daduich wild die zusätzliche I-misMon

tliLiiuolnmiiii s/ii leiuK n Material das sich in einei bei cinci leinpeialui von clwn 100" (' ansgcsihalli t.

abj'rdi. In, η η C iliisiimpiille befindet odei mil einem Das Dosinielii wild dann duich einen \0111 llaupl

(ilasbiiidei \ei>-i-hnn<!.i η isl. so h;«l das Dosinielei crliil/ci aiisi-rhcndru Siimu heißet lull so uhil/l.

die I ijii nsi hall, riiii iiiirnviiiisehie TlHMinoluiiiines wie ι s iiln ti Im 1 det MtilieicclieiulcnAiislühninpsl-tiin

■/vw/ ab/uMi.1I1I1 η. die ui< hl clinch die /u niessende r>, tir«.ihiii-biMi winde Die vi< I₁ eigebemle Thetniölnun

Sli.ilthini', vniidcin bcispielswiisc diiieii Hcibuii)! nes-eii'· wild abgelesen

ml· 11'liiaxioli Hlielii beviiM isl l-.inc smIcIh·Thniiiii j-ij. .| /,.j_f>| _cj_n, \\_ιΜι,.,, Λιι·.ΙϋΙιιiiiipsliiiin de·

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ί.

lumincszenz-Ablcsung. Diese isl Ivsonders praktisch und einlach aufgebaut. Hs handelt sich dabe! <nn eine Veieiniachung ties ersterwähnten Instiuinenies in Aufbau und Gebrauch. Hin Gebläse ΊΟ dicni zum Erzeugen eines Lufislromes. 1 in Erhitze! 41 besieht aus einem metallischen Wide.'sl'mdsdialit, der zu einer Spirale gewickelt ist. Der Erhitzer 45 ist in ein.· Abdeckung 42 eingeschlossen. Ir. die Abdeckung 42 ist eine üÜmmeiplatte 43 eingelegt, um die Abdekkung von Erhitzer 41 zu isolieren. Hin Dosimeter 44 liegt auf einem Schlitten 45. Das Licht wird \on einer Optik 46 aufgenommen. Der sich ergebende Phoiostrom wird in einen Verstärker 47 verstärkt und integrier! und schließlich an einem Anzeigegerät 48 abgelesen. Hin Zcilregler49 sleuerl den Betrieb von Gebläse und Erhitzer. Die vom Gebläse geförderte Luft wird während ihres Durchlaufes mittels des metallischen Widerstandsdrahtes erhitzt, und die so erhaltene heiße Luft wird gegen das Dosimeter geblasen. Man erkennt, daß bei diesem Instrument der Aufbau des Erhitzers besonders einfach ist. Als Material für den metallischen Widerstandsdraht, der bei der Leitung eines durch ihn geschickten Stromes heiß wird, verwendet man einen Nickel-Chrom-Drahi oder einen Diaht aus rostfreiem Stahl. Mit dem so eihallcncn Instrument wird die Thermolumineszenz eines Dosimeters auf folgende Weise abgelesen: Zu-.'iikhsi wird das /uvor zur Dcssismessung veiwendete Dosimeter auf dem Schlitten angebracht und auf diesem in die Stellung übergeführt, in der die Thermolumineszenz erzeugt weiden soll.Nach der Nullpunkleinstellung des lnslrunienies wird ein Hin-Aus-Schaller geschlossen und das Instalment daduieh in Beirieb genommen. Duidi den metallischen Widerstandsdraht wird ein Strom j/eieitel und gleichzeitig das Gebläse in Bewegung gcse!;'.i. Die von diesem in den Erhitzer geblasene Luft win! erwärmt, und die erhaltene heiße Luft wird auf das Dosimeter t^bK.s.'u. Gleich/eilig mit dem Schließen des F-In-AuS-ScLaIu-I':'. wird die Integrierschaltung eingeschaltet und intei'iieit den durch die Thermolumineszenz des Dosinie-leis erzeugten Photosliom. Außerdem wild der /'citregler in Betrieb genommen. Nach Abiaul einer am Zeitregler voigewählten Zeit wird der Schaller durch den Zeitregier geölinet. Daduieh werden die Iniegnerung. das Blasen der Luft durch das Gebläse und das Erhitzen der LuIt durch den Erhitzer beendet. Der Weit des integrierten Pholoslromv; wird du,eh das Anzeigegerät angezeigt. Dadurch ist ein voller Arbeitsgang der rhcrmoluinineszen.'-Ablesung beendet.

Aus der obigin Beschreibung von Ausfühningsfonnen des crlindungspemiiß ausgebildeten Thermolumineszenz-Ablesegeiätes isl zu einnehmen, daß sich diese Geräte grundsätzlich dadurch auszeichnen, daß bei ihnen das Dosinu'lci durch einen auf es geblasenen Strom heißet Luft aufgeheizl wird. Dutch Verwendung düse». Aufhoi/wtfalnens weiden die bei herkömmlichen Instrumenten auftretenden Schwierigkeiten bescitii/i

Insbesondere im es durch die Verwendung der Aulhei/melhode nach der 1 ilindiing möglich, unabhängig von der I'Min des Dosimcleis eine glcichmaßifc Ithitzuu)· /ti cihallcn. und /win sowohl für si hi'ibi n(öimi|!e Dosimeter. z\ liudi isclie Dosiiuelei. C5 spliäii'ehc Domiih ΗΊ mlei Dosiinclei in I'orm eine«, .!•linie- Die l-'oiin des Dosiiruuis kann niimluh jr nach ili-'ii Veiw« uduni:s/wcck vcsehiedni si in. I in Dosimeter

ii'iiar Fr; Ι! kann bei Ablesung der s/j:i/· ι ti i i «ντη orfüidtini'.sgeniäß ausgebii'.lcten instrument in kuiiSlamem Maß erhitzt vvcrd.'ii. b.s muß dafüi nur al·--. Temperatur und die Di'i'chsatznienge de; bei'ki: Luft sowie die AuÜieizzeit di s OoMmciers cue pr.·; hend de; Form des besonderen Dosiinelers gewäh'.; werden. Be; herkömmlichen Auliiei/.mclhoden fin das Dosimeter, beispielsweise bei der Verwendung eines von einem starken Slrom durehüossenen Metallbandes, an dem das Dosimeter unmittelbar angebracht ist, kann ein dünnes, scheibenförmiges Dosimeter einfach erhitzt werden. Hs ist jedoch nicht möglich, mit einer derartigen Vorrichtung ein stangenförmiges oder sphärisches Dosimeter zu erhitzen, da man dann einen großen lempeiaturlehler erhalten würde. Derartige Schwierigkeiten sind beim erfmdungsgemäßen Verfahren ausgeschaltet, da heiße Luft für das Erhitzen Verwendung findet. Weiter kann bei herkömmlichen Erhitzungsverfahren schon die Anwesenheit einer kleinen Menge von Staub auf dem Dosimeter oder eine Durchbiegung des Dosimeters zu Tempcraturfehleni von l()O"/o und mehr führen. Das führt zu Ablesefehlern von 50% oder mehr. Derartige Instrumente ergeben also keine zuverlässigen Ergebnisse. Derartige Fehler sind aber unter Anwendung der Erfindung völlig ausgeschaltet, und die Genauigkeit der Ablesung kann dadinch bedeutend verbessert werden.

Ein weiterer wichtiger Vorteil des Hrfmdungsgegenstandes besieh! darin, daß die Ileizzeit auf 4 bis 8 Sekunden vermindert werden kann. Sie liegt damit wesentlich unter den bei bekannten Instrumenten erforderlichen-Heizzeiten. Die Möglichkeit für da¹- Vermindern der Aufheizzeit isl eine Folge der ': atsaclie, daß das Dosimeter von der heißen Luft angeblasen wird und so die Hitze mit hohem Wirkungsgrad an das Dosimeter übertragen wird. EiH-sj.ieel:'.ml kann die Abiesezeit gcgenitbci herkömmlich«..'' hi.-iiui'iciiten luastiscw v-erki'ti ■'.; werde;·;.

;'l·,; -vr, eic ^rhit/ungszei! is! ;.-.■·:{> ein.direktes MaU für '.. iv.e verbesserte Empfindlichkeit. Bei herkömmlichem Themioliiniineszenzmalciial erhält man bei der Zeit-Integration der durch es emittierten Thermolumineszenz, also als Inlegralionswert der Thermolumineszenz-Aushcitkurvc, einen im wesentlichen konstanten Wert. Das Material strahlt eine intensivere Thermolumineszenz in einer kürzeren Zeitspanne ab, wenn es stärker erhitzt wild. Das bedeutet, daß die Ausheitkurve spitzer wild, wenn die Heizung verstiirkt wild. Das Signalpegel-Slorpegcl-Verhältnis nimmt in umgekehilci Pioportionalitii' zu! Heizintensität zu. Das führt zu einer erhöhter Empfindlichkeit des Instrumentes.

!'ei Instiumenlen, die nach herkömmlichen Erhitzungsverfahren arbeilen, isl die wichtigste Slö ruur.M|iielle die Wärmestrahlung, die vom Lihit/ei cr/eii)t wird. Durch diese wild die Iniplindlichkci des gcs.i'iiten Ablcscsysleins besehtiinki Bei dem er findungsg,\>ui ausgebildeten Instrument, bei den heilk· Lu(I , ,-en das Dosimelei geblasen wird, win im wesentlich«' nut das Dosimeter uhii/l. Werdei auch andere Materialien eihilzt, so ebenfalls nut au Tenipei,nuien, Im denen sie keine WarmcMiahhini abgeben. Auf diese Weise ist siehiij-eslelll, dal nein η dem Dosimetei amU-ie Mal« nahen kein WäinicMiiihhinu abgeben I; slialb ist die W. 11 nie Miahlungsiltisis iibeiaus gciing, und das Signalpegel Sloipcfcl \ cihiillnis kann um einen I akior } bis i

Claims (1)

1. I 94z 12 I

   IO

   gegenüber herkömmlichen Instrumenten verbessert werden. Das Instrument mich tier tirliiuiuug hai also eine hohe Empfindlichkeit.

   Ein weiterer Vorteil von Bedeutung, tier (Juten die Erfindung erzielt wird, ist der, daß die lüierwi.inselito ä Lumineszenz: beim Ablesen der '! liemiolumines/enz von Dosimeter!) mit Bestandteilen aus Siliziitmglas beträchtlich vermindert werden kann. Das führt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Instrumentes.

   Weiter erbringt die erfmdungsgemäf.ie Verwendung von gegen das Dosimeter geblasener heißer Luft gegenüber den herkömmlichen Verfahren, bei denen das Dosimeter an ein Heizelement angebracht wird, den Vorteil, daß ein optischer Reflektor iminiUelbar neben dem Dosimeter angebracht werden kann, da um das Dosimeter herum weniger optische Hinder-, nisse vorhanden sind. Folglich kann das vom Dosimeter emittierte Thermolumineszenz-! ieht mit hoher Wirksamkeit gesammelt werden. Audi tlas trägt zur ao Erhöhung tier Empfindlichkeit bei der Ablesung tier Thermolumineszenz des Dosimeters bei. Hin Versuch, bei dem ein Thermolumineszenz- Dosimeter in eine Glasampulle eines Durchmessers von 1,5 min und einer Länge von 10 mm eingeschlossen wurde, hat ergeben, daM das erfindungsgemäß ausgebildete Instrument bei Verwendung eines konkaven Rellektors tlie Thcrmolumiueszcnz-Slrahlung des Dosimeters in einer L.ichtmenge abnehmen kann, tlie das 5fache dessen ist, was bei einem herkömmlichen In- :i« strunient abgenommen werden kann, bei dem tlas Dosimeter in Berührung mit dem Heizelement steht und einen konkaven Reflektor aufweist.

   Zusätzlich erbringt die erfindungsgeniäüc Verwendung von heißer Luft, tlie für tlas Erhitzen des Dosimeters gegen tlieses geblasen wird, den Vorteil, tlaß das Instrument einen einfachen ,Aufbau erhält, ein geringes Gewicht aufweist und für das Erhitzen weniger Energie erfordert.

   Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß er- 4« flndungsgemäß ein Verfahren und ein Instrument zum Ablesen von Tliermoluuiineszen/.-Doseu erhallen wird, das hohe Zuverlässigkeil mit hoher Empfindlichkeit verbindet und eine Ablesung tier Thermolumineszenz ties Dosimeters in kurzer Zeit ermöglicht.

   l'utentiinsprÜL'he:

   I. Verfahren zur Auswertung von Thermo- 5^ lumineszenz-Dosimelern, bei dem das auszuwertende Dosimeter unter Überleitung eines Gases ausgebeizt und dabei die vom Dosimeter zuvor aufgenommene Strahllingsdosis durch Messung des vom Dosimeter abgegebenen Lumineszenz-Lichts bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushei/en des Dosimeters diurh Anblasen desselben mit zuvor erhit/'ei Luft erfolgt.

   .'. Ci ^M;it zum Auswerten von Therrnolumines-/eüz-Dosinietern gemäß dem Verfahren nael: Anspruch I, mit einem Detektor für das Lumineszenz-Lichl, mit einer Schiebe orrklitimg zuir Hinsetzen des auszuwertenden Dosinietcr-Llcnientes und zum Einschieben desselben in eint Nie.'.iposition im Gerät, mit einer Heizeinrichtunt für das in tier Meßposition befindliche Dosimeler-Element und mit einer Vorrichtung zum Überleiten eines Gases über tlas Dosimeter-F.lement dadurch gekennzeichnet, daß tlie Hcizcinrichluiifj ein Gebläse (1, 13, 40) mit nachgeschalteleni Lufterhitzer (2, 14, .Vi, 11) aufweist und so angeordnet ist, tlaß sie einen HeilUiiflstralil auf da* in der Meßposition t dmdliche Dosiineler-Hement (4, 18, .Vt, 44) blaßt.

   .ΐ. Gerät nach Anspruch .'.. dadurch gekennzeichnet, tlaß eine /.eitsteuereinrichtung (12, 49 vorgesehen und mit dem Gebläse (1, 40) uiil gegebenenfalls dem Lufterhitzer (2, 41) derart verbunden ist, daß tlas Dosimelereiement während jedes A'.iswertvorgaiigs für eine vorhestimmte Zeitdauer nut heißer Luft beblasen wild

   4. Gerät naih Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß i.er Luniiiieszen/Iicht-Deleklor (f> 7; 38; 46) im unteren Teil ties Gerätes liegt, dal: die Heizeinrichtung so angeordnet ist, tlaß die heiße Luft vom Lufterhitzer (2| nach innen aiii das Dosimeter-Element (4) geblasen wird, nut: da!.' die das Dosimeter-Element (4) tiagendt Einschiebevorridiuing (3) /.wischen dein Luniineszenzlieht-Delektor(f), 7) und dem Lufteihit/ei (2) angeordnet ist.

   5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, tlaß /um Steuern der Temperaturansliegsgeschwindigkeit des I >o>inieler-Llemenb (4) ein Regler (31) zum Einstellen des Luftdurchsatzes mit dem Gebläse (1) verbunden ist.

   (>. Gerät nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, tlaß /um Steuern der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit ties Dosimeter-Element« eine Teiiiperatui •Steuervorrichtung (K)) vorgesehen und mit dem Lufterhitzer (2) verbunden ist.

   7. Gerät nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß ein llills-Liiftcihii/er (35) für eine Voihei/ung des Dosimeler-Lleincnls (36) voigesehen ist (Fig. .1).

   N. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsleuereiiiiichüiug (49) st: ausgebildet und mil dein Lufterhitzer (41) und dem Gebläse (40) so verbunden ist, daß dieselben bei Beginn jedes Ausweitvorgangs gleich-ζ·.¹!'!« eingeschaltet und nach Beendigung jede* Auswertvorgangs gleichzeitig ausgeschaltet werden (F ig.·I). ^

   Hierzu 1 Blntt Zeichnungen