DE202010005853U1

DE202010005853U1 - Radiation detector device

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Publication number: DE202010005853U1
Application number: DE202010005853U
Authority: DE
Original assignee: Cetto Maschb & Co KG GmbH; Cetto Maschinenbau & Co KG GmbH
Current assignee: Cetto Maschb & Co KG GmbH; Cetto Maschinenbau & Co KG GmbH
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: WO2011131339A2; WO2011131339A3

Abstract

Strahlungsdetektorvorrichtung zur Identifizierung radioaktiver Verunreinigungen in einem Meßvolumen (1) mit einer Anordnung aus Strahlungsdetektoren (3), einer Auswerteeinheit und einer Anzeigeeinheit, wobei die Strahlungsdetektoren (3) jeweils einen Szintillatorkristall (4) und einen Umsetzer zur Bereitstellung der Strahlungsdetektorsignale aufweisen, wobei während einer ersten Grobmessung das Meßvolumen (1) und die Strahlungsdetektorvorrichtung einander passieren, wobei die Auswerteeinheit während der Grobmessung die Einzelspektren der Strahlungsdetektoren (3) (Counts pro Energiekanal) und/oder die Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren (3) (aufsummierte Counts einzelner Strahlungsdetektoren pro Energiekanal) und aus den Einzelspektren bzw. den Summenspektren ggf. die Gesamtcounts der Strahlungsdetektoren (3) (Counts über gesamten Energiebereich) und/oder die Summen-Gesamtcounts einzelner Strahlungsdetektoren (3) (aufsummierte Gesamtcounts einzelner Strahlungsdetektoren) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit während der Grobmessung mit geringer Kanalauflösung die Einzelspektren der Strahlungsdetektoren (3) und/oder die Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren (3) erzeugt und bei Erkennung einer Alarmbedingung einen Alarm für die betreffende Meßstelle am Meßvolumen (1) generiert und dass die Auswerteeinheit im Alarmfall in einer Feinmessung...Radiation detector device for identifying radioactive contaminants in a measurement volume (1) with an arrangement of radiation detectors (3), an evaluation unit and a display unit, the radiation detectors (3) each having a scintillator crystal (4) and a converter for providing the radiation detector signals, during one the first rough measurement, the measuring volume (1) and the radiation detector device pass each other, the evaluation unit during the rough measurement, the individual spectra of the radiation detectors (3) (counts per energy channel) and / or the total spectra of individual radiation detectors (3) (total counts of individual radiation detectors per energy channel) and from the individual spectra or the sum spectra, if necessary, the total counts of the radiation detectors (3) (counts over the entire energy range) and / or the total total counts of individual radiation detectors (3) (total counts of individual radiation detectors) determined, characterized in that the evaluation unit generates the individual spectra of the radiation detectors (3) and / or the total spectra of individual radiation detectors (3) during the rough measurement with low channel resolution and generates an alarm for the relevant measuring point on the measuring volume (1) when an alarm condition is detected and that the evaluation unit in the event of an alarm in a fine measurement ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsdetektorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen Strahlungsdetektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.The present invention relates to a radiation detector device according to the preamble of claim 1 and to a radiation detector according to the preamble of claim 14.

Der in Rede stehenden Strahlungsdetektorvorrichtung kommt heute zunehmende Bedeutung zu, da strahlende Materialien in steigendem Maße in den Materialkreislauf gelangen. Strahlungsquellen hier sind beispielsweise Stahl und Eisen aus Kernkraftwerken, Kontrollstrahlquellen medizinischer Aktivitätsmesseinrichtungen o. dgl. oder Produkte mit Leuchtfarbenauftrag.The radiation detector device in question is becoming increasingly important today, since radiating materials are increasingly entering the material cycle. Radiation sources here are, for example, steel and iron from nuclear power plants, control radiation sources of medical activity measuring devices or the like or products with luminous paint application.

Vorliegend steht die Identifizierung radioaktiver Verunreinigungen in einem Meßvolumen aus Schrott, Halbzeugen oder dergleichen im Vordergrund. Dies ist aber nicht beschränkend zu verstehen.In the present case, the identification of radioactive contaminants in a measuring volume of scrap, semi-finished products or the like is in the foreground. This is not to be understood as limiting.

Die bekannte Strahlungsdetektorvorrichtung ( WO 2006/095188 A1 ), von der die vorliegende Erfindung ausgeht, umfasst einen Rahmen, an dem eine Anordnung aus Strahlungsdetektoren, dort Gamma-Strahlungsdetektoren, befestigt ist. Mit Metallschrott beladene Lastkraftwagen können durch diesen Rahmen hindurch fahren und auf radioaktive Verunreinigungen überprüft werden.The known radiation detector device ( WO 2006/095188 A1 ), from which the present invention is based, comprises a frame to which an array of radiation detectors, there gamma radiation detectors, is attached. Lorries loaded with metal scrap can pass through this frame and be checked for radioactive contamination.

Bei der bekannten Strahlungsdetektorvorrichtung wird in einem ersten Schritt überprüft, ob überhaupt eine irgendwie geartete, erhöhte Strahlungsbelastung vorliegt. In einem zweiten Schritt wird eine Nuklidanalyse auf das Vorliegen bestimmter Nuklide im Meßvolumen durchgeführt. In beiden Messschritten ist es in einer Variante vorgesehen, mehrere Strahlungsdetektoren zur Erhöhung der Empfindlichkeit zusammenzuschalten.In the known radiation detector device is checked in a first step, if there is any kind, increased radiation exposure. In a second step, a nuclide analysis is performed on the presence of certain nuclides in the measuring volume. In both measuring steps, it is provided in a variant to interconnect a plurality of radiation detectors to increase the sensitivity.

Bei der bekannten Strahlungsdetektorvorrichtung finden Strahlungsdetektoren mit Szintillatorkristallen Anwendung. Treffen Strahlungsquanten des in dem Meßvolumen vorhandenen, strahlenden Materials auf den Szintillatorkristall eines Strahlungsdetektors, so entstehen Lichtblitze im Szintillatorkristall, die mittels eines Umsetzers mit Photokathode in Strahlungsdetektorsignale umgesetzt werden.Radiation detectors with scintillator crystals are used in the known radiation detector device. If radiation quanta of the radiative material present in the measuring volume hit the scintillator crystal of a radiation detector, light flashes are produced in the scintillator crystal, which are converted by means of a converter with a photocathode into radiation detector signals.

Jedes in den Szintillatorkristall einfallende Strahlungsquant erzeugt einen Spannungsimpuls im Strahlungsdetektorsignal, dessen Höhe proportional zur Energie des einfallenden Strahlungsquants ist.Each radiation quantum incident in the scintillator crystal generates a voltage pulse in the radiation detector signal, the magnitude of which is proportional to the energy of the incident radiation quantum.

Üblicherweise wird der gesamte relevante Energiebereich der Strahlungsquanten in eine Vielzahl gleichbreiter Energiebänder unterteilt, die als Energiekanäle bezeichnet werden. Bei einem Messvorgang löst der Einfall eines Strahlungsquants wie oben erläutert einen Spannungsimpuls aus, der über dessen Höhe einem der Energiekanäle zugeordnet wird. Die gemessene Anzahl von Strahlungsquanten wird vorliegend als „Counts” bezeichnet.Usually, the entire relevant energy range of the radiation quanta is subdivided into a plurality of equally wide energy bands, which are referred to as energy channels. In a measurement process, the incidence of a radiation quantum triggers a voltage pulse, as explained above, which is assigned to one of the energy channels via its height. The measured number of radiation quanta is referred to herein as "counts".

Die Angabe der Counts pro Energiekanal für einen einzelnen Strahlungsdetektor entspricht dem Einzelspektrum des jeweiligen Strahlungsdetektors. Alternativ dazu werden die Counts einzelner Strahlungsdetektoren pro Energiekanal aufsummiert. Hierbei handelt es sich dann um das Summenspektrum dieser Strahlungsdetektoren.The indication of the counts per energy channel for a single radiation detector corresponds to the individual spectrum of the respective radiation detector. Alternatively, the counts of individual radiation detectors per energy channel are summed up. This is then the sum spectrum of these radiation detectors.

Die obigen Spektren, insbesondere die dortigen Verteilungen spektraler Peaks, ermöglichen auf einfache Weise eine Nuklidanalyse. Der Grund hierfür besteht darin, dass jedem Nuklid ein für ihn charakteristischer spektraler „Fingerabdruck” zugeordnet werden kann.The above spectra, in particular the local distributions of spectral peaks, allow a simple nuclide analysis. The reason for this is that each nuclide can be assigned a characteristic spectral "fingerprint".

Aus den Einzelspektren bzw. den Summenspektren lassen sich auch die Gesamtcounts der Strahlungsdetektoren, also die Counts über den gesamten Energiebereich, und die Summen-Gesamtcounts einzelner Strahlungsdetektoren, also die aufsummierten Gesamtcounts einzelner Strahlungsdetektoren, ermitteln.The total counts of the radiation detectors, ie the counts over the entire energy range, and the sum total counts of individual radiation detectors, ie the accumulated total counts of individual radiation detectors, can also be determined from the individual spectra or the sum spectra.

Eine Herausforderung bei der Umsetzung der bekannten Strahlungsdetektorvorrichtung besteht darin, dass während des Messvorgangs der das Meßvolumen aufweisende Lastkraftwagen die Strahlungsdetektorvorrichtung passiert, so dass nur wenig Zeit für die Ermittlung der obigen Spektren verbleibt. Dies bedeutet aber auch, dass vergleichsweise wenige Counts pro Energiekanal während des Messvorgangs entstehen können. Dies wirkt sich ungünstig auf die Qualität der Messergebnisse aus.A challenge in the implementation of the known radiation detector device is that during the measurement process, the truck having the measuring volume passes through the radiation detector device, so that only little time remains for the determination of the above spectra. However, this also means that comparatively few counts per energy channel can arise during the measurement process. This has an unfavorable effect on the quality of the measurement results.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Strahlungsdetektorvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine hohe Messqualität auch bei schneller Relativbewegung zwischen Meßvolumen und Strahlungsdetektorvorrichtung gewährleistet ist.The invention is based on the problem of designing and further developing the known radiation detector device in such a way that a high measuring quality is ensured, even with rapid relative movement between the measuring volume and the radiation detector device.

Das obige Problem wird bei einer Strahlungsdetektorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a radiation detecting device according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.

Der vorschlagsgemäßen Lösung liegt zunächst einmal die Überlegung zugrunde, eine Grobmessung für das Auslösen eines Alarms nach Erkennung erhöhter radioaktiver Strahlung, und, nach Alarmauslösung, eine Feinmessung zur Nuklidanalyse vorzunehmen. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass eine Grobmessung zur bloßen Alarmgenerierung, also ohne Nuklidanalyse, in noch zu erläuternder Weise mit geringem Zeitaufwand möglich ist, was der Relativbewegung zwischen dem Meßvolumen und der Strahlungsdetektorvorrichtung Rechnung trägt.The proposed solution is based first of all on the idea of making a coarse measurement for the triggering of an alarm after detection of increased radioactive radiation, and, after alarm triggering, a fine measurement for nuclide analysis. This takes into account the fact that a coarse measurement for mere alarm generation, ie without nuclide analysis, possible in a manner yet to be explained with little expenditure of time is what accommodates the relative movement between the measuring volume and the radiation detecting device.

Wesentlich ist nun, dass die Auswerteeinheit während der Grobmessung die Einzelspektren der Strahlungsdetektoren und/oder die Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren mit geringer Kanalauflösung erzeugt. Eine geringe Kanalauflösung heißt, dass sich die Gesamtcourts eines Messvorgangs auf nur wenige Energiekanäle aufteilen. Bei hoher Kanalauflösung teilen sich die Gesamtcounts entsprechend auf eine hohe Anzahl von Energiekanälen auf. Um statistisch zuverlässige Aussagen treffen zu können, ist zu erwarten, dass ein Messvorgang mit hoher Kanalauflösung länger dauert als ein Messvorgang mit geringer Kanalauflösung.It is essential that the evaluation unit generates the individual spectra of the radiation detectors and / or the sum spectra of individual radiation detectors with a low channel resolution during the coarse measurement. A low channel resolution means that the total cost of a measurement process is divided into only a few energy channels. With high channel resolution, the total counts split accordingly to a high number of energy channels. In order to be able to make statistically reliable statements, it can be expected that a measurement process with a high channel resolution takes longer than a measurement process with a low channel resolution.

Im Ergebnis wird mit der geringen Kanalauflösung bei der Grobmessung erreicht, dass die Grobmessung nur wenig Zeit erfordert und somit die Relativbewegung zwischen Meßvolumen und Strahlungsdetektorvorrichtung unproblematisch ist.As a result, with the low channel resolution in the coarse measurement it is achieved that the coarse measurement requires only a short time and thus the relative movement between the measuring volume and the radiation detector device is unproblematic.

Mit der geringen Kanalauflösung nimmt man in Kauf, dass eine Nuklidanalyse kaum oder gar nicht möglich ist, da der spektrale „Fingerabdruck” der Nuklide kaum oder gar nicht auflösbar ist.With the low channel resolution, it is accepted that a nuclide analysis is hardly or not at all possible, since the spectral "fingerprint" of the nuclides is barely or not at all resolvable.

Um dennoch eine Nuklidanalyse zu ermöglichen wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit im Alarmfall in einer Feinmessung an der dem Alarm zuzuordnenden Messstelle das Einzelspektrum eines Strahlungsdetektors und/oder das Summenspektrum einzelner Strahlungsdetektoren mit hoher Kanalauflösung erzeugt und darauf basierend eine Nuklidanalyse vornimmt.In order nevertheless to enable a nuclide analysis, it is proposed that the evaluation unit in a fine measurement at the measuring point to be assigned to the alarm generate the individual spectrum of a radiation detector and / or the sum spectrum of individual radiation detectors with high channel resolution and then carry out a nuclide analysis.

Bei geeigneter Auslegung der vorschlagsgemäßen Strahlungsdetektorvorrichtung lässt sich also ein optimaler Kompromiss zwischen Schnelligkeit einerseits und Messgenauigkeit andererseits erzielen.With a suitable design of the proposed radiation detector device, it is therefore possible to achieve an optimum compromise between speed on the one hand and measuring accuracy on the other hand.

Die vorschlagsgemäße Lösung erlaubt es gemäß Anspruch 3, dass sich die Grobmessung während des Passieren des Messvolumens und der Strahlungsdetektorvorrichtung in kurzen periodischen Abständen wiederholt, wobei die relative Position der dem Alarm zuzuordnenden Messstelle am Meßvolumen für die Durchführung der anschließenden Feinmessung gespeichert wird. Diese relative Position lässt sich beispielsweise durch Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen Meßvolumen und Strahlungsdetektorvorrichtung berechnen.The proposed solution makes it possible, according to claim 3, for the coarse measurement to be repeated at short periodic intervals during the passage of the measuring volume and the radiation detector device, with the relative position of the measuring point to be assigned to the alarm being stored at the measuring volume for carrying out the subsequent fine measurement. This relative position can be calculated, for example, by determining the relative speed between the measuring volume and the radiation detector device.

Während der Feinmessung ist zwischen dem Meßvolumen und der Strahlungsdetektorvorrichtung gemäß Anspruch 4 vorzugsweise keine Relativbewegung vorgesehen. Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass der das Meßvolumen tragende Lastkraftwagen oder dergleichen beispielsweise mit Hilfe der Anzeigeeinheit an der entsprechenden Stelle vor dem jeweiligen Strahlungsdetektor bzw. vor den jeweiligen Strahlungsdetektoren positioniert wird.During the fine measurement, preferably no relative movement is provided between the measuring volume and the radiation detector device according to claim 4. This can be achieved, for example, by positioning the truck or the like carrying the measuring volume, for example with the aid of the display unit, at the corresponding location in front of the respective radiation detector or in front of the respective radiation detectors.

Szintillatorkristalle haben den großen Vorteil, dass sich eine hohe Signalauflösung im Energiebereich erreichen lässt, was mit einer besonders hohen Qualität bei der Nuklidanalyse verbunden ist. Durch die Bildung von Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren lassen sich ferner räumliche Detektionsbereiche in nahezu unbegrenztem Umfang erzielen.Scintillator crystals have the great advantage that high signal resolution in the energy range can be achieved, which is associated with a particularly high quality in nuclide analysis. Furthermore, the formation of sum spectra of individual radiation detectors allows spatial detection ranges to be achieved to an almost unlimited extent.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 ist es daher vorgesehen, dass Strahlungsdetektoren zur Bildung der obigen Summenspektren zusammengeschaltet werden und im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet werden, um die effektive Strahlungsdetektorfläche und damit den räumlichen Detektionsbereich zu vergrößern.In the preferred embodiment according to claim 5, it is therefore provided that radiation detectors are interconnected to form the above sum spectra and arranged substantially in a plane to increase the effective radiation detector area and thus the spatial detection area.

Mit der Bildung eines Summenspektrums mehrerer Strahlungsdetektoren lässt sich die Empfindlichkeit im Hinblick auf die Alarmgenerierung und die Nukliderkennung zwar steigern. Allerdings bezieht sich das resultierende Ergebnis bei der Bildung des Summenspektrums stets auf den entsprechend vergrößerten Detektionsbereich, was die räumliche Auflösung der Messung beeinträchtigt. Daher wird gemäß Anspruch 6 vorgeschlagen, die Feinmessung zunächst anhand des Einzelspektrums eines einzigen Strahlungsdetektors durchzuführen und erst, wenn die resultierende Nuklidanalyse aufgrund unzureichender Ausprägung spektraler Peaks die Identifizierung eines Nuklids nicht erlaubt, das Summenspektrum dieses Strahlungsdetektors und mindestens eines weiteren Strahlungsdetektors zu erzeugen und basierend darauf die Nuklidanalyse durchzuführen.With the formation of a sum spectrum of several radiation detectors, the sensitivity with regard to alarm generation and nuclide detection can indeed be increased. However, the resulting result in the formation of the sum spectrum always refers to the correspondingly enlarged detection range, which impairs the spatial resolution of the measurement. Therefore, it is proposed according to claim 6 to first perform the fine measurement based on the single spectrum of a single radiation detector and only if the resulting nuclide analysis due to insufficient expression of spectral peaks does not allow the identification of a nuclide to produce the sum spectrum of this radiation detector and at least one other radiation detector and based on it to carry out the nuclide analysis.

Die besonders bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 zeigt eine besonders effektive Lösung für die Berücksichtigung der Hintergrundstrahlung bei der Alarmgenerierung. Problematisch ist nicht die Existenz der Hintergrundstrahlung als solche, sondern die Abschirmwirkung des Behältnisses des Meßvolumens, des Lastkraftwagens o. dgl., die zu einer bei der Grob- und Feinmessung unbekannten Absenkung des Hintergrundspektrums führen kann.The particularly preferred embodiment according to claim 9 shows a particularly effective solution for the consideration of the background radiation in the alarm generation. The problem is not the existence of the background radiation as such, but the shielding effect of the container of the measuring volume, the truck o. The like., Which can lead to an unknown in the coarse and fine measurement reduction of the background spectrum.

Gemäß Anspruch 9 wird vorgeschlagen, die relative Countverteilung eines ohne Meßvolumen ermittelten Energiespektrums mit der relativen Countverteilung des mit Meßvolumen ermittelten Energiespektrums zu vergleichen, um unabhängig von der obigen Absenkung des Hintergrundspektrums zu sein. Im Grundsatz ist dieses Prinzip bekannt ( DE 695 18 504 T2 ). Vorliegend ist jedoch erkannt worden, dass die Kanalauflösung für dieses Prinzip völlig unerheblich ist, so dass eine Anwendung auf die vorschlagsgemäße Grobmessung (mit geringer Kanalauflösung) mit einfachen Mitteln zu einem besonders schnellen und gleichzeitig fehlerrobusten Gesamtsystem führt.According to claim 9, it is proposed to compare the relative count distribution of an energy spectrum determined without measurement volume with the relative count distribution of the energy spectrum determined with measurement volume in order to be independent of the above reduction of the background spectrum. In principle, this principle is known ( DE 695 18 504 T2 ). In the present case, however, it has been recognized that the channel resolution for this principle is completely irrelevant, so that an application to the proposed coarse measurement (with low channel resolution) leads by simple means to a particularly fast and at the same time fault-tolerant overall system.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Strahlungsdetektorvorrichtung beansprucht, bei der es auf eine Relativbewegung zwischen Meßvolumen und Strahlungsdetektorvorrichtung nicht ankommt. Im Übrigen darf hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus aber auf die Ausführungen zu der ersten Lehre verwiesen werden.According to another teaching according to claim 14, which also belongs to independent significance, a radiation detector device is claimed in which it does not depend on a relative movement between the measuring volume and radiation detector device. For the rest, with regard to the basic structure, however, reference may be made to the comments on the first teaching.

Wesentlich nach der weiteren Lehre ist die Tatsache, dass der Strahlungsdetektor vorzugsweise in einem vollständig im Wesentlichen geschlossenen, abschirmenden Gehäuse angeordnet ist, das eine Anordnung von Fenstern, vorzugsweise aus Kunststoff oder Keramik, für das Durchtreten radioaktiver Strahlung und damit zur Einstellung des Detektionsbereichs aufweist.Essential according to the further teaching is the fact that the radiation detector is preferably arranged in a completely substantially closed, shielding housing having an array of windows, preferably made of plastic or ceramic, for the passage of radioactive radiation and thus for setting the detection area.

Die weitere Lehre zeigt eine Lösung zur Steigerung der Messqualität durch eine spezielle Konstruktion der Strahlungsdetektorvorrichtung, und nicht notwendigerweise durch die weiter oben genannten steuerungstechnischen Maßnahmen.The further teaching shows a solution to increase the quality of measurement by a special construction of the radiation detector device, and not necessarily by the control measures mentioned above.

Es ist erkannt worden, dass ein Gehäuse mit Fenstern zwar eine geringere Durchlässigkeit für radioaktive Strahlung aufweist als ein zum Detektionsbereich hin vollständig offenes Gehäuse, dass sich mit der Ausgestaltung und Anordnung der Fenster jedoch neue Freiheitsgrade in der Auslegung des räumlichen Detektionsbereichs eröffnen. Zusätzlich stellt ein solches geschlossenes Gehäuse einen besonders robusten Schutz gegenüber äußeren Einwirkungen bereit.It has been recognized that although a housing with windows has a lower permeability to radioactive radiation than a housing completely open to the detection area, the design and arrangement of the windows opens up new degrees of freedom in the design of the spatial detection area. In addition, such a closed housing provides a particularly robust protection against external influences.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating only embodiments. In the drawing shows:

1 eine vorschlagsgemäße Strahlungsdetektorvorrichtung mit eingefahrenem Lastkraftwagen von vorne, 1 a proposed radiation detector device with retracted truck from the front,

2 die Strahlungsdetektorvorrichtung gemäß 1 von der Seite, 2 the radiation detecting device according to 1 of the page,

3 einen Teilschnitt der Strahlungsdetektorvorrichtung gemäß 2 in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III, 3 a partial section of the radiation detector device according to 2 in a sectional view along the section line III-III,

4 einen vorschlagsgemäßen Strahlungsdetektor, 4 a proposed radiation detector,

5 ein Einzelspektrum bei der Grobmessung mit und ohne Alarm, und 5 a single spectrum for coarse measurement with and without alarm, and

6 ein Einzelspektrum bei der Feinmessung. 6 a single spectrum in the fine measurement.

Die in den 1 und 2 dargestellte Strahlungsdetektorvorrichtung dient der Identifizierung radioaktiver Verunreinigungen in einem Meßvolumen 1, das hier und vorzugsweise in einem Lastkraftwagen 2 untergebracht ist. Der Transport des Meßvolumen 1 in einem Lastkraftwagen ist selbstverständlich nur beispielhaft, und nicht beschränkend zu verstehen. Denkbar ist auch, dass das Meßvolumen 1 auf einem Förderband oder dergleichen transportiert wird oder aber ortsfest angeordnet ist.The in the 1 and 2 shown radiation detector device is used to identify radioactive contaminants in a measuring volume 1 that here and preferably in a truck 2 is housed. The transport of the measuring volume 1 in a truck is of course only exemplary, and not restrictive to understand. It is also conceivable that the measuring volume 1 is transported on a conveyor belt or the like or is arranged stationary.

Bei dem Meßvolumen 1 kann es sich um jegliches, vermeintlich radioaktiv verunreinigtes Material, insbesondere um Metallschrott, um Halbzeuge oder dergleichen handeln.At the measuring volume 1 it may be any supposedly radioactive contaminated material, in particular metal scrap, semi-finished products or the like.

Die Strahlungsdetektorvorrichtung weist eine Anordnung aus Strahlungsdetektoren 3, eine nicht dargestellte Auswerteeinheit und eine nicht dargestellte Anzeigeeinheit auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Strahlungsdetektoren 3 vorgesehen. Je nach Anwendungsfall kann eine höhere oder geringere Anzahl von Strahlungsdetektoren 3 vorgesehen sein.The radiation detector device comprises an array of radiation detectors 3 , An evaluation unit, not shown, and a display unit, not shown. In the illustrated embodiment, a total of four radiation detectors 3 intended. Depending on the application, a higher or lower number of radiation detectors 3 be provided.

Bei den Strahlungsdetektoren 3 handelt es sich jeweils um Kristalldetektoren. Entsprechend sind die Strahlungsdetektoren 3 jeweils mit einem Szintillatorkristall 4 und einem nicht dargestellten Umsetzer zur Bereitstellung der Strahlungsdetektorsignale ausgestattet. Der Szintillatorkristall 4 ist hier und vorzugsweise länglich und im Querschnitt rund ausgestaltet. Es sind auch im Querschnitt rechteckige oder quadratische Ausgestaltungen denkbar.At the radiation detectors 3 each are crystal detectors. Accordingly, the radiation detectors 3 each with a scintillator crystal 4 and a converter (not shown) for providing the radiation detector signals. The scintillator crystal 4 is here and preferably oblong and round in cross-section configured. There are also conceivable in cross-section rectangular or square configurations.

Während einer ersten Grobmessung ist es vorgesehen, dass das Meßvolumen 1 und die Strahlungsdetektorvorrichtung einander passieren. Hier bedeutet dies, dass der Lastkraftwagen 2 durch ein torartiges Gebilde hindurchführt, an dem die Strahlungsdetektoren 3 befestigt sind.During a first coarse measurement, it is provided that the measuring volume 1 and the radiation detecting device pass each other. Here it means that the truck 2 passing through a toroidal structure, where the radiation detectors 3 are attached.

Während der Grobmessung ermittelt die Auswerteeinheit die Einzelspektren der Strahlungsdetektoren 3 und/oder die Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren 3. Aus den Einzelspektren bzw. den Summenspektren werden gegebenenfalls auch noch die Gesamtcounts der Strahlungsdetektoren 3 und/oder die Summen-Gesamtcounts einzelner Strahlungsdetektoren 3 ermittelt.During the coarse measurement, the evaluation unit determines the individual spectra of the radiation detectors 3 and / or the sum spectra of individual radiation detectors 3 , If necessary, the total counts of the radiation detectors also become from the individual spectra or the sum spectra 3 and / or the totals total counts of individual radiation detectors 3 determined.

Wesentlich ist nun, dass die Auswerteeinheit während der Grobmessung mit geringer Kanalauflösung die Einzelspektren der Strahlungsdetektoren 3 und/oder die Summenspektren einzelner Strahlungsdetektoren erzeugt. 5 zeigt ein Einzelspektrum mit Alarm (schraffierte Füllung) und ohne Alarm (schwarze Füllung).It is essential that the evaluation unit during the coarse measurement with low channel resolution, the individual spectra of the radiation detectors 3 and / or generates the sum spectra of individual radiation detectors. 5 shows a single spectrum with alarm (shaded filling) and without alarm (black filling).

Bei Erkennung einer Alarmbedingung, hier bei dem Überschreiten eines noch zu erläuternden Grenzwerts (5, weiße Füllung), wird ein Alarm für die betreffende Messstelle am Meßvolumen 1 generiert. Dies ist bei dem in 5 gezeigten Spektrum in den Kanälen 10, 11 und 12 der Fall. Die Messstelle ist hier irgendeine Stelle am Lastkraftwagen 2, an der während der Grobmessung der Alarm ausgelöst worden ist.If an alarm condition is detected, here if a limit value to be explained is exceeded ( 5 , white filling), an alarm for the relevant measuring point at the measuring volume 1 generated. This is at the in 5 shown spectrum in the channels 10 . 11 and 12 the case. The measuring point here is some place on the truck 2 at which the alarm was triggered during the coarse measurement.

Im Alarmfall erzeugt die Auswerteeinheit in einer Feinmessung an der dem Alarm zuzuordnenden Messstelle mit hoher Kanalauflösung das Einzelspektrum eines Strahlungsdetektors 3 und/oder das Summenspektrum einzelner Strahlungsdetektoren 3. Darauf basierend nimmt die Auswerteeinheit dann eine Nuklidanalyse vor, um zu überprüfen, auf welches Nuklid bzw. welche Nuklidzusammensetzung die radioaktive Verunreinigung zurückgeht. Die Vorteile von Grobmessung mit geringer Kanalauflösung und Feinmessung mit hoher Kanalauflösung wurden im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.In the event of an alarm, the evaluation unit generates in a fine measurement at the measuring point to be assigned to the alarm with high channel resolution the individual spectrum of a radiation detector 3 and / or the sum spectrum of individual radiation detectors 3 , Based on this, the evaluation unit then carries out a nuclide analysis in order to check which nuclide or which nuclide composition the radioactive contaminant is due to. The advantages of coarse measurement with low channel resolution and fine measurement with high channel resolution have been explained in the general part of the description.

6 zeigt ein im Rahmen der Feinmessung erzeugtes Einzelspektrum bei einer Kanalauflösung von 1024 Kanälen im Alarmfall. Der in 6 dargestellte Alarmfall entspricht dem in 5 dargestellten Alarmfall. Ein Vergleich der 5 und 6 zeigt, dass sich mit der hohen Kanalauflösung spektrale „Fingerabdrücke” grundsätzlich automatisch erfassen lassen. 6 shows a single spectrum generated in the context of fine measurement with a channel resolution of 1024 channels in the event of an alarm. The in 6 shown alarm case corresponds to the in 5 displayed alarm case. A comparison of 5 and 6 shows that with the high channel resolution spectral "fingerprints" can always be detected automatically.

Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass die Grenze zwischen geringer Kanalauflösung und hoher Kanalauflösung in obigem Sinne optimalerweise bei 256 Energiekanälen liegt. Vorzugsweise ist es daher vorgesehen, dass die geringe Kanalauflösung eine Aufteilung des relevanten Energiespektrums in eine Anzahl von maximal 256 Energiekanälen entspricht. Weiter vorzugsweise entspricht die hohe Kanalauflösung einer Aufteilung des relevanten Energiespektrums in eine Anzahl von mehr als 256 Energiekanälen.It has been shown in tests that the limit between low channel resolution and high channel resolution in the above sense optimally lies with 256 energy channels. Preferably, it is therefore provided that the low channel resolution corresponds to a division of the relevant energy spectrum into a maximum of 256 energy channels. Further preferably, the high channel resolution corresponds to a division of the relevant energy spectrum into a number of more than 256 energy channels.

In bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei der geringen Kanalauflösung um eine 32-kanalige Auflösung und bei der hohen Kanalauflösung um eine 1024-kanalige Auflösung. Dies hat sich bei der Anwendung der obigen Lastkraftwagen-Messung mit Meßvolumen aus Metallschrott und aus Halbzeugen bewährt.In a preferred embodiment, the low channel resolution is a 32-channel resolution and the high channel resolution is a 1024-channel resolution. This has been proven in the application of the above truck measurement with measuring volume of scrap metal and semifinished products.

Dadurch, dass die Grobmessung wie erläutert besonders schnell durchgeführt werden kann, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswerteeinheit die Grobmessung während des Passieren des Messvolumens 1 und der Strahlungsdetektorvorrichtung in periodischen Abständen wiederholt. Das Meßvolumen 1, hier das im Lastkraftwagen 2 angeordnete Meßvolumen 1, wird gewissermaßen „scheibchenweise” abgetastet. Sofern während der Abtastung ein Alarm entsteht, ist es weiter vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswerteeinheit die relative Position der dem Alarm zuzuordnenden Messstelle für die Durchführung der anschließenden Feinmessung speichert. Die Feinmessung ist mit einem größeren Zeitaufwand als die Grobmessung verbunden, so dass während der Feinmessung zwischen dem Meßvolumen 1 und der Strahlungsdetektorvorrichtung keine Relativbewegung vorgesehen ist.Because the coarse measurement can be carried out particularly quickly as explained, it is preferably provided for the evaluation unit to carry out the coarse measurement while passing through the measurement volume 1 and the radiation detector device is repeated at periodic intervals. The measuring volume 1 here in the truck 2 arranged measuring volume 1 , is sampled "piecemeal" in a sense. If an alarm occurs during the scan, it is further preferably provided that the evaluation unit stores the relative position of the measuring point to be assigned to the alarm for carrying out the subsequent fine measurement. The fine measurement is associated with a greater expenditure of time than the coarse measurement, so that during the fine measurement between the measuring volume 1 and the radiation detector device is provided no relative movement.

Der Lastkraftwagen 2 passiert während der Grobmessung die Strahlungsdetektorvorrichtung in Schrittgeschwindigkeit. Sofern an irgendeiner Messstelle ein Alarm generiert worden ist, wird der Lastkraftwagen 2 ein zweites Mal in der Strahlungsdetektorvorrichtung positioniert, und zwar gerade so, dass die dem Alarm zuzuordnende Messstelle vor mindestens einem der Strahlungsdetektoren 3, insbesondere vor dem den Alarm auslösenden Strahlungsdetektor 3, positioniert ist.The truck 2 During the coarse measurement, the radiation detector device passes at walking speed. If an alarm has been generated at any measuring point, the lorry becomes 2 positioned a second time in the radiation detecting device, just so that the measuring point to be assigned to the alarm in front of at least one of the radiation detectors 3 , in particular in front of the alarm triggering radiation detector 3 , is positioned.

Für die zweite Einfahrt oder das Rücksetzen des Lastkraftwagen 3 kann dem Fahrer des Lastkraftwagens eine Position über die Anzeigeeinheit vorgegeben werden, so dass die jeweilige Messstelle an dem entsprechenden Strahlungsdetektor 3 zu stehen kommt. Hier sind auch vollautomatische Systeme denkbar, beispielsweise durch eine motorische Längsverstellung der Strahlungsdetektoren 3.For the second entrance or the resetting of the truck 3 the driver of the truck can be given a position on the display unit, so that the respective measuring point to the corresponding radiation detector 3 comes to stand. Fully automatic systems are also conceivable here, for example by a motorized longitudinal adjustment of the radiation detectors 3 ,

1 zeigt, dass die Strahlungsdetektoren 3 paarweise im Wesentlichen in einer Ebene liegen, und zwar so, dass die effektive Strahlungsdetektorfläche vergrößert wird. Ganz generell wird vorgeschlagen, dass die bei der Grobmessung und/oder bei der Feinmessung an der Bildung des Summenspektrums beteiligten Strahlungsdetektoren im Wesentlichen in einer Ebene liegen, eben um die effektive Strahlungsdetektorfläche zu vergrößern. 1 shows that the radiation detectors 3 lie in pairs substantially in a plane, and in such a way that the effective radiation detector area is increased. It is quite generally proposed that the radiation detectors involved in the coarse measurement and / or in the fine measurement on the formation of the sum spectrum lie substantially in one plane, precisely in order to increase the effective radiation detector area.

Es wurde schon darauf hingewiesen, dass auch die Feinmessung gegebenenfalls zweistufig durchgeführt wird. In einer ersten Stufe ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinheit im Alarmfall das Einzelspektrum eines Strahlungsdetektors 3 an der dem Alarm zuzuordnenden Messstelle erzeugt und darauf basierend die Nuklidanalyse vornimmt. Für den Fall, dass die Ausprägung spektraler Peaks im Einzelspektrum nicht ausreicht, um die Identifizierung eines Nuklids vorzunehmen, wird vorgeschlagen, das Summenspektrum dieses Strahlungsdetektors 3 und mindestens eines weiteren, insbesondere benachbarten Strahlungsdetektors 3 zu erzeugen. Darauf basierend kann dann die Nuklidanalyse mit besseren Erfolgsaussichten durchgeführt werden.It has already been pointed out that the fine measurement may also be carried out in two stages. In a first stage, it is provided that the evaluation unit in the event of an alarm, the individual spectrum of a radiation detector 3 generated at the alarm to be assigned measuring point and makes based on the nuclide analysis. In the event that the expression of spectral peaks in the individual spectrum is not sufficient to carry out the identification of a nuclide, the sum spectrum of this radiation detector is proposed 3 and at least one further, in particular adjacent, radiation detector 3 to create. Thereon Based on this, the nuclide analysis can be carried out with better chances of success.

Die besten Ergebnisse haben sich in Versuchen gezeigt, wenn die Feinmessung basierend auf dem Einzelspektrum bzw. dem Summenspektrum des Strahlungsdetektors 3 bzw. der Strahlungsdetektoren 3 erfolgt, das bzw. die ursächlich für die Alarmauslösung war bzw. waren. Das geht natürlich nur, wenn der Lastkraftwagen 2 nochmals in die Strahlungsdetektorvorrichtung einfahrt oder zurücksetzt.The best results have been shown in experiments, when the fine measurement based on the single spectrum or the sum spectrum of the radiation detector 3 or the radiation detectors 3 which was or was the cause of the alarm. Of course, this is only possible if the truck 2 once again enters or resets the radiation detector device.

In Anwendungsfällen, bei denen es um einen hohen Durchsatz von zu überprüfenden Meßvolumen 1 geht, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Feinmessung mit einem zusätzlichen, separaten Strahlungsdetektor 6 bzw. mit zusätzlichen, separaten Strahlungsdetektoren 6 erfolgt, die in der jeweiligen Bewegungsrichtung, hier der Bewegungsrichtung des Lastkraftwagens 3, gesehen hinter dem Strahlungsdetektor 3 bzw. den Strahlungsdetektoren 3 liegt bzw. liegen, der bzw. die ursächlich für die Alarmauslösung war bzw. waren. Solche zusätzlichen, separaten Strahlungsdetektoren 3 sind in 2 in gestrichelter Linie dargestellt. Denkbar ist es hier, dass durch die ersten Strahlungsdetektoren 3 ein Alarm an einer Messstelle generiert wird und dass der Lastkraftwagen 2 gestoppt wird, wenn die Messstelle die weiteren Strahlungsdetektoren 6 erreicht hat. Dann kann die Feinmessung erfolgen, ohne dass der Lastkraftwagen ein zweites Mal in die Strahlungsdetektorvorrichtung eingefahren oder zurückgesetzt werden muss.In applications where there is a high throughput of test volume to be checked 1 it is preferably provided that the fine measurement with an additional, separate radiation detector 6 or with additional, separate radiation detectors 6 takes place, in the respective direction of movement, here the direction of movement of the truck 3 , seen behind the radiation detector 3 or the radiation detectors 3 is or were the cause of the alarm was or were. Such additional, separate radiation detectors 3 are in 2 shown in dashed line. It is conceivable here that by the first radiation detectors 3 an alarm is generated at a measuring point and that the truck 2 is stopped when the measuring point the other radiation detectors 6 has reached. Then, the fine measurement can be done without the truck has to be retracted or reset a second time in the radiation detector device.

Es wurde im allgemeinen Teil der Beschreibung darauf hingewiesen, dass die stets vorhandene Hintergrundstrahlung auf die eine oder andere Weise berücksichtigt werden muss. Hier und vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinheit die Energiespektren zunächst einmal ohne Meßvolumen 1 ermittelt, was hier als „Hintergrundspektrum” bezeichnet wird. Dies kann in einem Kalibriervorgang erfolgen, der vorzugsweise in bestimmten Abständen periodisch wiederholt wird. Denkbar ist auch die Kalibrierung vor jedem Meßvorgang. Während der Grob- und Feinmessung werden die Energiespektren dann mit Meßvolumen 1 ermittelt. Diese Energiespektren werden vorliegend jeweils als „Messspektrum” bezeichnet.It has been pointed out in the general part of the description that the background radiation always present has to be taken into account in one way or another. Here and preferably, it is provided that the evaluation unit, the energy spectra initially without measuring volume 1 determines what is called "background spectrum" here. This can be done in a calibration process, which is preferably repeated periodically at certain intervals. Also conceivable is the calibration before each measurement. During the coarse and fine measurement, the energy spectra then become with measuring volume 1 determined. These energy spectra are referred to herein as "measurement spectrum".

Während der Grobmessung wird die relative, auf die jeweiligen Gesamtcounts (über den gesamten relevanten Energiebereich) bezogene Countverteilung des Hintergrundspektrums mit der entsprechenden relativen Countverteilung des Messspektrums verglichen, wobei bei einer vorbestimmten Grenzabweichung der beiden relativen Countverteilungen voneinander ein Alarm ausgelöst wird. Diese von der Auswerteeinheit vorzunehmende Alarmgenerierung basiert auf dem Vergleich der relativen, also auf die Gesamtcounts bezogenen Verläufe der Energiespektren. Ein Absenken des Energiespektrums insgesamt, wie es beispielsweise durch die Abschirmwirkung des Lastkraftwagens verursacht wird, hat entsprechend nur statistischen Einfluss auf das Messergebnis.During the coarse measurement, the relative count distribution of the background spectrum related to the respective total counts (over the entire relevant energy range) is compared with the corresponding relative count distribution of the measurement spectrum, wherein an alarm is triggered with a predetermined deviation of the two relative count distributions from one another. This alarm generation to be carried out by the evaluation unit is based on the comparison of the relative, ie on the total counts, courses of the energy spectra. A lowering of the energy spectrum as a whole, as caused for example by the shielding effect of the truck, has accordingly only a statistical influence on the measurement result.

5 zeigt neben den relativen Countverteilungen mit und ohne Alarm einen Grenzwert, der sich aus dem Hintergrundspektrum berechnet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei den Werten in 5 eben um Relativwerte in obigem Sinne handelt, nämlich um die einem Energiekanal zuzurechnenden Counts bezogen auf die jeweiligen Gesamtcounts. 5 shows, in addition to the relative count distributions with and without alarm, a limit calculated from the background spectrum. It should be noted that the values in 5 is just relative values in the above sense, namely the energy channel attributable counts based on the respective total counts.

Im einfachsten Fall ergeben sich die Grenzwerte, indem auf die relative Countverteilung des Hintergrundspektrums eine Konstante aufaddiert wird. Bei dieser Konstante kann es sich um die dem Energiespektrum zugeordnete Standardabweichung und/oder um einen benutzerdefinierten Parameterwert handeln.In the simplest case, the limit values result by adding a constant to the relative count distribution of the background spectrum. This constant can be the standard deviation associated with the energy spectrum and / or a user-defined parameter value.

Es sind zahlreiche Möglichkeiten für die Auslegung des Szintillatorkristalls 4 denkbar. In besonders bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Szintillatorkristall 4 allerdings um einen Natriumiodid-Kristall (NaI-Kristall) oder um einen Caesiumiodid-Kristall (CsI-Kristall), der ein Volumen von mindestens 0,5 l (Liter), vorzugsweise von mindestens 1 l (Liter) aufweist.There are numerous possibilities for the design of the scintillator crystal 4 conceivable. In a particularly preferred embodiment, the scintillator crystal is 4 however, a sodium iodide crystal (NaI crystal) or a cesium iodide crystal (CsI crystal) having a volume of at least 0.5 liter (liter), preferably at least 1 liter (liter).

Eine andere interessante Szintillatorkristall-Alternative zu einem Natriumiodid-Kristall oder einem Caesiumiodid-Kristall ist ein Wismut-Kristall (BGO-Kristall), der gegenüber einem Natriumiodid-Kristall oder einem Caesiumiodid-Kristall eine weitaus bessere „Photopeak-Efficiency” aufweist.Another interesting scintillator crystal alternative to a sodium iodide crystal or a cesium iodide crystal is a bismuth (BGO) crystal which has much better photopeak efficiency over a sodium iodide or cesium iodide crystal.

Es ergibt sich aus der Zusammenschau der 1 bis 3, dass die Strahlungsdetektoren 3 länglich ausgestaltet sind und bezogen auf den Detektionsbereich rückseitig und seitlich eine Abschirmung 7 aufweisen. In 3 sind der Detektionsbereich oben, der rückseitige Bereich entsprechend unten und die seitlichen Bereiche entsprechend links und rechts gelegen.It follows from the synopsis of 1 to 3 that the radiation detectors 3 are elongated and based on the detection area on the back and side shielding 7 exhibit. In 3 For example, the detection area is at the top, the back area at the bottom, and the side areas at the left and right.

Im Querschnitt weisen die Abschirmungen 7 jeweils rückseitig einen plattenartigen Abschnitt 7a auf, von dessen beiden Enden zwei flügelartige Abschnitte 7b trichterförmig zum Detektionsbereich hin abragen. Mit dieser trichterförmigen Ausgestaltung ist ein Einfallen von Strahlungsquanten in den Szintillatorkristall 4 auch in einem gewissen Winkel möglich.In cross section, the shields 7 each back a plate-like section 7a on, from the two ends of two wing-like sections 7b protrude funnel-shaped towards the detection area. With this funnel-shaped configuration is a collision of radiation quanta in the Szintillatorkristall 4 also possible at a certain angle.

Denkbar ist aber auch, dass die Abschirmung 7 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, im Wesentlichen geschlossen ausgestaltet ist und zum Detektionsbereich hin eine Anordnung aus Fenstern 8, vorzugsweise aus Kunststoff oder Keramik, für das Durchtreten radioaktiver Strahlung aufweist. Eine solche Abschirmung 7 mit Fenstern 8 ist in 4 dargestellt. Es wurde schon erläutert, dass mit derartigen Fenstern der Detektionsbereich des jeweiligen Strahlungsdetektors in einem weiten Bereich eingestellt werden kann.It is also conceivable that the shield 7 at least partially, preferably completely, in Essentially closed is designed and the detection area towards an array of windows 8th , preferably of plastic or ceramic, for the passage of radioactive radiation. Such a shield 7 with windows 8th is in 4 shown. It has already been explained that with such windows, the detection range of the respective radiation detector can be adjusted within a wide range.

Ein obiger Strahlungsdetektor 3 mit einem zumindest zum Teil, vorzugsweise vollständig, im Wesentlichen geschlossenen, abschirmenden Gehäuse 9, das eine Anordnung von Fenstern 8, vorzugsweise aus Kunststoff oder Keramik, für das Durchtreten radioaktiver Strahlung und damit zur Einstellung des Detektionsbereichs aufweist, ist Gegenstand einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt. Auf das nach der ersten Lehre vorgeschlagene Messverfahren kommt es hier nicht an. Im Übrigen darf auf alle obigen Ausführungen zu den Strahlungsdetektoren 3 verwiesen werden.An above radiation detector 3 with an at least partially, preferably completely, substantially closed, shielding housing 9 which is an arrangement of windows 8th , preferably made of plastic or ceramic, for the passage of radioactive radiation and thus has to adjust the detection range, is the subject of another teaching, which has independent significance. The measuring method proposed after the first teaching does not matter here. Incidentally, may on all the above remarks to the radiation detectors 3 to get expelled.

Es darf schließlich noch darauf hingewiesen werden, dass die obigen Fenster 8 aus beliebigen Materialien ausgestaltet sein können, die den Durchtritt radioaktiver Strahlung erlauben. Grundsätzlich kann es sich bei den Fenstern 8 im obigen Sinne auch um reine Öffnungen in der Abschirmung 7 bzw. im Gehäuse 9 handeln.Finally, it should be noted that the above windows 8th can be configured from any materials that allow the passage of radioactive radiation. Basically, it can be at the windows 8th in the above sense also pure openings in the shield 7 or in the housing 9 act.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2006/095188 A1 [0004]
DE 69518504 T2 [0027]

Claims

Radiation detector device for identifying radioactive contaminants in a measuring volume ( 1 ) with an array of radiation detectors ( 3 ), an evaluation unit and a display unit, wherein the radiation detectors ( 3 ) each have a scintillator crystal ( 4 ) and a converter for providing the radiation detector signals, wherein during a first coarse measurement, the measuring volume ( 1 ) and the radiation detector device pass each other, wherein the evaluation unit during the coarse measurement, the individual spectra of the radiation detectors ( 3 ) (Counts per energy channel) and / or the sum spectra of individual radiation detectors ( 3 ) (accumulated counts of individual radiation detectors per energy channel) and from the individual spectra or the sum spectra if necessary the total counts of the radiation detectors ( 3 ) (Counts over the entire energy range) and / or the total totals of individual radiation detectors ( 3 ) (accumulated total counts of individual radiation detectors), characterized in that the evaluation unit during the coarse measurement with low channel resolution, the individual spectra of the radiation detectors ( 3 ) and / or the sum spectra of individual radiation detectors ( 3 ) and upon detection of an alarm condition an alarm for the relevant measuring point on the measuring volume ( 1 ) and that the evaluation unit in case of alarm in a fine measurement at the measuring point to be assigned to the alarm ( 1 ) with high channel resolution the single spectrum of a radiation detector ( 3 ) and / or the sum spectra of individual radiation detectors ( 3 ) and based thereon performs a nuclide analysis.

Radiation detector device according to claim 1, characterized in that the low channel resolution of a division of the relevant energy spectrum in a number of a maximum of 256 energy channels, preferably 32 energy channels, and the high channel resolution of a division of the relevant energy spectrum in a number of more than 256 energy channels, preferably 1024 energy channels, corresponds.

Radiation detector device according to claim 1 or 2, characterized in that the evaluation unit, the coarse measurement during the passage of the measuring volume ( 1 ) and the radiation detector device repeated at periodic intervals, preferably that the evaluation unit stores the relative position of the measuring point to be assigned to the alarm for performing the subsequent fine measurement.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that during the fine measurement between the measuring volume ( 1 ) and the radiation detector device no relative movement is provided.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation detectors involved in the coarse measurement and / or in the fine measurement in the formation of the sum spectrum ( 3 ) substantially in a plane to increase the effective radiation detector area.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit in the event of an alarm, the individual spectrum of a radiation detector ( 3 ) is generated at the measuring point to be assigned to the alarm, and based on this the nuclide analysis is carried out and that the evaluation unit, in the event that the individual spectrum does not allow the identification of a nuclide due to insufficient expression of spectral peaks, the sum spectrum of this radiation detector ( 3 ) and at least one further, in particular adjacent radiation detector ( 3 ) and based thereon carries out the nuclide analysis.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the fine measurement is based on the individual spectrum or the sum spectrum of the radiation detector ( 3 ) or the radiation detectors ( 3 ), which was or were the cause of the alarm triggering.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the fine measurement with an additional, separate radiation detector ( 3 ) or with additional, separate radiation detectors ( 6 ), which, viewed in the respective direction of movement, behind the radiation detector ( 3 ) or the radiation detectors ( 3 ) is or were the cause for the alarm was or were.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit the energy spectra respectively without measuring volume background spectrum - and with Meßvolumen measuring spectrum - determined and compares the relative, related to the respective total counts count distribution of the background spectrum with the corresponding relative count distribution of the measuring spectrum and at a predetermined limit deviation of the two relative Countverteilungen an alarm triggers each other.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the scintillator crystal ( 4 ) has a NaI crystal or a CsI crystal and that the NaI Crystal or the CsI crystal has a volume of at least 0.5 l, more preferably at least 1 l.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the scintillator crystal ( 4 ) is a BGO crystal.

Radiation detector device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation detectors ( 3 ) are elongated and with respect to the detection area at the back and laterally each have a shield ( 7 ), preferably that in cross-section the shields ( 7 ) each back a plate-like section ( 7a ), from the two ends of which two wing-like sections ( 7b protrude funnel-shaped towards the detection area.

Radiation detector device according to claim 12, characterized in that the shield ( 7 ) is at least partially, preferably completely, substantially designed to be closed and to the detection area towards an arrangement of windows ( 8th ), preferably made of plastic or ceramic, for the passage of radioactive radiation.

Radiation detector for identifying radioactive contaminants in a measuring volume ( 1 ) with at least one scintillator crystal ( 4 ), characterized in that the scintillator crystal ( 4 ) in an at least partially, preferably completely, substantially closed, shielding housing ( 9 ) is arranged, the detection area towards an array of windows ( 8th ), preferably made of plastic or ceramic, for the passage of radioactive radiation.