DE19643316A1 - Thermolumineszenzdetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermolumineszenzdetektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bisher war es nicht möglich, Standard-TL-Detektoren mit Deck­ flächen von ca. 9-10 mm² direkt, temperaturfest und maschi­ nenlesbar alphanumerisch zu kennzeichnen.

Die eindeutige Detektoridentifikation ist u. a. für die amtli­ chen Personendosismeßstellen wichtig. Dort ist jeder Detektor einer Person zugeordnet und besitzt einen individuellen Kali­ brierfaktor, der nach Vorstellungen der Physikalisch Techni­ schen Bundesanstalt vor dem eigentlichen Meßeinsatz bestimmt werden sollte.

Derzeit werden die TL-Detektoren auf Etikettfahnen mit aufge­ brachtem Barcode geklebt oder direkt mit Bleistift von Hand beschriftet. Diese Fahnen sind sehr viel größer als der Detek­ tor, da die Detektorfläche für einen Barcode selbst bei mini­ malem Zeichenvorrat zu klein ist und erfordern damit spe­ zielle, wesentlich teurere Auswertegeräte als für Standard­ detektoren.

Das visuelle Lesen von handbeschriebenen Detektoren mit minde­ stens vier Zeichen auf einer ca. 9 min² großen Fläche bei jeder Auswertung ist bei mehreren tausend Detektorauswertungen pro Monat nicht realisierbar, so daß die Zuordnung durch aufwen­ dige organisatorische Maßnahmen sichergestellt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Detektor der e.g. Art so auszugestalten, daß eine Codierung ohne Veränderung der Detek­ torfläche möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Detektors.

Der erfindungsgemäße Detektor hat folgende besondere Vorteile:
Die Kennzeichnung übersteht wiederholte thermische Behandlun­ gen bei ca. 400°C bis zu einer Stunde unbeschadet über eine Nutzungsdauer von mehreren Jahren und bei Meßprozeduren treten keine störenden Lumineszenzerscheinungen auf.

Da die Detektorgröße nicht beeinträchtigt wird, kann die Aus­ wertung mit preiswerten Standardmeßgeräten durchgeführt wer­ den.

Bei Verwendung des DataMatrix-Codes muß der Detektor zur Codeerkennung nicht ausgerichtet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbei­ spiels mit Hilfe der Figur näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Thermolumineszenzde­ tektors.

Die Figur zeigt den Thermolumineszenzkristall 1, der üblicher­ weise rechteckig mit einer Abmessung von ca. 3,1 mm × 3,1 mm × 0,9 mm oder rund mit einen Durchmesser von ca. ∅ = 4 mm ist. Als Material können unterschiedlich dotiertes LiF (TLD-100, TLD-600, TLD-700), CaF₂, CaSO₄ oder Borate eingesetzt werden. Diese werden bei der Auswertung oder zur Löschung von Restsi­ gnalen auf Temperaturen von bis zu 400°C erhitzt. Mit diesem Detektorkristall 1 ist über eine Klebeschicht 2 eine Folie 3 verbunden. Als Klebstoff besonders geeignet ist ein Kleber auf Siloxanharzbasis (z. B. Techno-Silen 350 der Firma TECHNO PHYSIK Engineering GmbH, Essen), der möglichst dünn aufgetra­ gen werden muß um ein planes Aufliegen der Folie 3 zu gewähr­ leisten. Diese Folie 3 besteht aus Polyimid (z. B. Kapton HN oder VN, DuPont) oder kann auch aus Polytetrafluorethylen (z. B. Teflon, DuPont) gefertigt sein. Anstelle von Kleber 2 und Folie 3 kann auch eine zweischichtige Polyimidfolie verwendet werden, von der eine Schicht als Adhäsionsschicht ausgebildet ist und bei Temperaturen < 250°C mit dem Kristall 1 verschmol­ zen wird (z. B. Kapton HKJ oder Kapton FN von DuPont). Die Fo­ lie haftet auch bei Temperaturen < 250°C durch die Adhäsi­ onkraft auf dem Thermolumineszenzkristall 1 und löst sich im Temperaturbereich bis 400°C nicht ab. Die Polyimidfolie 3 ist mittels Laserbeschriftung mit einem zweidimensionalen Code 4 beschriftet. Die Laserbeschriftung erfolgt in der üblichen Weise mit kommerziell erhältlichen Beschriftungsanlagen (z. B. CO₂-Laser). Als Code 4 eignet sich besonders ein DataMatrix Code der z. B. die Laserbeschriftung einer quadratischen Flä­ che von ca. 9 mm² mit einem 6-stelligen, alphanumerischen Code erlaubt. Die Verwendung einer pigmentierten Polyimidfolie 3 (z. B. Kapton BCL-Y, DuPont) erhöht dabei den Kontrast und verbessert die Lesbarkeit des Codes 4. Das anorganische Pig­ ment wird bei der Laserbeschriftung nicht zerstört oder verän­ dert, sondern dient nur zur Kontraststeigerung, da die nicht pigmentierte Polyimidfolie transparent ist. Als Pigment eignet sich z. B. TiO₂. Nicht pigmentierte Polyimidfolie 3 kann wegen des schwächeren Kontrastes nur im Durchlichtverfahren gelesen werden und ist deshalb auf die Verwendung mit durchsichtigen Kristallen 1 beschränkt. Komplette bildanalytische Leseein­ richtungen sind in unterschiedlichen Varianten kommerziell er­ hältlich.

Claims (5)

1. Thermolumineszenzdetektor, bestehend aus einem Thermolumi­ neszenzkristall, welcher auf eine Folie aufgeklebt ist und einer Codierung, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Folie (3) eine Polyimidfolie ist, welche auf dem Thermolumineszenzkristall (1) befestigt ist und
• b) die Folie (3) eine zweidimensionale Codierung (4) auf­ weist.

2. Thermolumineszenzdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polyimidfolie (3) mit Hilfe eines Klebers (2) auf Siloxanharzbasis auf dem Thermolumineszenzkristall (1) befestigt ist.

3. Thermolumineszenzdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polyimidfolie (3) aus zwei Schichten be­ steht wovon eine Schicht (2) Klebeeigenschaften besitzt und mit Hilfe von Wärme mit den Thermolumineszenzkristall (1) verschmolzen ist.

4. Thermolumineszenzdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyimidfolie (3) mit anor­ ganischen Pigmenten pigmentiert ist.

5. Thermolumineszenzdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung (4) mit Hilfe von Laserbeschriftung auf die Folie (3) aufgebracht ist.