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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von radioaktiver Strahlung, die beispielsweise bei der Kontaminationsmessung in Kontaminationsmonitoren in nukleartechnischen Anlagen zum Einsatz kommt.
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Zur Messung radioaktiver Kontaminationen ist es beispielsweise bekannt, Detektorelemente mit einer circa 0,25 bis 1 mm dicken Folie aus einem szintillierenden Material zu verwenden. Die durch die radioaktive Strahlung von dem Szintillator erzeugten Photonen werden mit einem an der Rückseite des Szintillators angeordnetem Lichtsensor, üblicherweise eine Photoelektronenvervielfacher-Röhre (Photomultiplier tube), erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Bei bekannten Fokussierungsverfahren, welche die Photonen in den Lichtsensor leiten sollen, treten jedoch oftmals hohe Verluste auf, da das Licht zu einem Großteil an anderen Positionen aus dem Detektorelement austritt.
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Eine andere Methode zur Messung radioaktiver Kontaminationen unter Verwendung dünner Szintillatorfolien ist beispielsweise in
DE 10 2005 017 557 B4 beschrieben. Auf einer Rückseite des Szintillators ist eine wellenlängenschiebende, lichtleitende Faser spiralförmig aufgebracht, wobei deren beide Enden in einen Lichtsensor bzw. eine Auswerteeinheit geführt werden. Dabei wird jedoch nur ein kleiner Teil der vom Szintillator emittierten Photonen in Faserrichtung weitergeleitet, sodass eine Koinzidenzschaltung erforderlich ist, um ein akzeptables Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten.
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Ebenfalls bekannt ist es, an den Rändern einer Szintillatorfolie wellenlängenschiebende Fasern anzuordnen, um das Licht in den Lichtsensor zu leiten bzw. in diesem zu sammeln, wobei sich jedoch aufgrund hoher Verluste bei der Weiterleitung der Photonen in Faserrichtung nur ungenügende Ergebnisse erzielen lassen.
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Die in der
DE 102 08 960 B4 offenbarte Vorrichtung zur Erkennung einer radioaktiven Kontamination umfasst einen Lichtleiter in Form einer flachen Scheibe mit jeweils an den Flachseiten angeordneten Detektionselementen, um eine simultane Messung zweier Objekte, z.B. beider Handinnenflächen, durchführen zu können. Die Szintillationsstrahlung aus dem Lichtleiter wird mit einem optoelektronischen Zähler erfasst. Dabei weist der Szintillator einen kleineren Brechungsindex auf als der Lichtleiter, um Reflexionen bei dem Eintritt des Lichts in den Lichtleiter weitgehend zu vermeiden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, mit der radioaktive Strahlung zuverlässig und kostengünstig detektiert werden kann.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Die Vorrichtung zur Detektion von radioaktiver Strahlung, umfasst zumindest ein Detektorelement, welches einen Szintillator, einen Träger aus einem eine Wellenlänge der von dem Szintillator emittierten bzw. erzeugten Photonen gut lichtleitenden Material und zumindest einen Lichtsensor aufweist. Eine erste Flachseite des Szintillators ist dabei mit einer ersten Flachseite des Trägers optisch verbunden. Der zumindest eine Lichtsensor des Detektorelementes ist an einer Seitenfläche des Detektorelements angeordnet.
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Sowohl der Szintillator als auch der Träger weisen beispielsweise jeweils zwei einander parallel gegenüberliegende Flachseiten auf. Die erste Flachseite des Szintillators, mit anderen Worten die – bezogen auf die Einfallrichtung der zu detektierenden Strahlung – hintere Flachseite, und die erste Flachseite des Trägers, also die – bezogen auf die Einfallrichtung der zu detektierenden Strahlung – vordere Flachseite, stehen flächig miteinander in Kontakt und sind optisch flächig verbunden.
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Der Träger besteht aus einem die Wellenlänge der von dem Szintillator emittierten Photonen gut lichtleitenden Material. Mit anderen Worten: Die optische Dämpfung innerhalb des Trägers ist gering.
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Die erste Flachseite des Szintillators und die erste Flachseite des Trägers sind optisch, beispielsweise mit einem optisch durchlässigen Klebstoff, miteinander verbunden. Der Szintillator und der Träger eines Detektorelementes weisen hierfür einen nahezu identischen Brechungsindex auf, um Reflexionen innerhalb des Detektorelementes weitgehend zu vermeiden. Die Formulierung nahezu identischer Brechungsindex ist dahingehend zu verstehen, dass die Brechungsindizes sich nur so weit unterscheiden, dass zwischen dem Träger und dem Szintillator innerhalb des Detektorelementes keine optische Grenzfläche entsteht, Szintillator und Träger also ohne optische Trennschicht optisch miteinander verbunden sind. Szintillator und Träger stehen dadurch in optisch leitender Verbindung. Bei Verwendung eines Klebstoffes ist dessen Brechungsindex idealerweise genau so groß bzw. nahezu identisch wie der Brechungsindex des Szintillators und der des Trägers, um eine optische Trennschicht, welche zu einer Reflexion oder Brechung der Strahlung an der Grenzfläche zwischen Träger und Szintillator führt, weitgehend zu vermeiden und möglichst viele Photonen in den Träger bzw. Lichtleiter eintreten zu lassen.
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Dadurch entsteht insgesamt ein Detektorelement, in dem die Ausbreitung des Lichts bzw. der erzeugten Photonen im Wesentlichen nur durch Totalreflexion an der Oberfläche des Detektorelementes, also an der Grenzfläche zur Luft bestimmt wird. Innerhalb des Detektorelementes selbst finden kaum Reflexionen oder Brechungen statt. Mit anderen Worten: Szintillator und Träger bilden einen einzigen Gesamtlichtleiter, sodass die inneren Verluste in dem Detektorelement minimiert sind, und das Licht vorwiegend an der aktiven Fläche des Lichtsensors austritt.
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Auch andere Verbindungstechniken zur optischen Verbindung des Szintillators und des Trägers, die keine optische Grenzschicht entstehen lassen, wie beispielsweise optische Fette, direktes Verschweißen oder Umspritzen, sind denkbar.
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Als Träger, mit anderen Worten als Lichtleiter, wird insbesondere ein Bauteil aus Kunststoff, wie z.B. aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder aus transparentem Polycarbonat (PC), oder aus Glas verwendet, dessen Brechungsindex an den Brechungsindex des Szintillators angepasst ist. Als Szintillator kommen insbesondere Plastikszintillatoren in Betracht.
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Die Vorrichtung weist zumindest ein Detektorelement mit einem Szintillator, einem Träger und zumindest einem Lichtsensor auf. Mit anderen Worten: Jedes Detektorelement umfasst einen Szintillator, einen Träger und zumindest einen Lichtsensor. Je nach Anwendung kann die Vorrichtung dabei als Handgerät, wie dies beispielsweise in einem Krankenhaus zum Einsatz kommt, mit nur einem Detektorelement ausgeführt sein oder z.B. als Material- oder Personenkontaminationsmonitor bis zu 100 oder sogar mehr Detektorelemente umfassen, um eine akzeptable Messdauer zu erreichen.
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Aufgrund der verbesserten Fokussierung des Lichts auf die aktive Fläche des Lichtsensors ohne das Auftreten unnötig hoher Verluste durch einen Lichtaustritt z.B. an den Seitenflächen, lässt sich auch mit im Vergleich zu der Oberfläche des Szintillators kleiner aktiver Fläche des Lichtsensors eine gute Nachweisempfindlichkeit erreichen. Dadurch wiederum ist das Detektorelement insbesondere kostengünstig und leicht herstellbar. Ferner ist die Nachweisempfindlichkeit unabhängig von der Position des erzeugten Photons, da das Ansprechvermögen homogen über die Oberfläche des Szintillators verteilt ist und der Träger die Photonen gut leitet.
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Die Fokussierung des Lichtes auf die aktive Fläche des Lichtsensors und somit eine Erhöhung der Nachweisempfindlichkeit kann weiter dadurch verstärkt werden, dass eine Oberfläche des Detektorelementes hochglanzpoliert ist. Unter Oberfläche ist dabei die gesamte Oberfläche eines Detektorelementes zu verstehen, also eine zweite Flachseite des Szintillators, eine zweite Flachseite des Trägers sowie die Seitenflächen, einschließlich des Abschnittes der Seitenfläche, an welcher der Lichtsensor angeordnet ist. Dadurch wird das Licht an der Grenzfläche Detektorelement – Luft in einem weiten Winkelbereich, also für einen Großteil der Einfallswinkel, totalreflektiert und in den Träger zurückgeleitet. In dem Abschnitt der Seitenfläche, in dem der Lichtsensor angeordnet ist, besteht keine solche Grenzfläche, sodass das Licht somit hauptsächlich nur an der Position des Lichtsensors aus und somit zu einem Großteil in die aktive Fläche des Lichtsensors eintritt, wodurch die Lichtausbeute deutlich erhöht ist.
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Der Lichtsensor ist an einer Seitenfläche des Detektorelementes angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Seitenfläche eine gemeinsame, teilweise von einer Seitenfläche des Trägers und teilweise von einer Seitenfläche des Szintillators gebildete Seitenfläche ist. Dadurch wird der Einfall der Photonen in den Lichtsensor und somit die Lichtausbeute erhöht.
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Der Lichtsensor und die Seitenfläche des Detektorelementes bzw. die gemeinsame Seitenfläche des Trägers und des Szintillators sind vorzugsweise ebenfalls optisch, ebenfalls z.B. mit einem optisch durchlässigen Klebstoff, mit der Seitenfläche verbunden.
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Der Szintillator und der Träger des Detektorelements können grundsätzlich verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise rechteckig oder rund ausgebildet sein. In jedem Fall ist es jedoch von Vorteil, wenn die erste Flachseite des Szintillators und die erste Flachseite des Trägers gleich groß sind, also dieselbe Fläche aufweisen, sodass Szintillator und Träger flächendeckend und vollständig aufeinander aufgebracht werden können und die Lichtausbeute erhöht wird.
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Als Lichtsensor kommen verschiedenste Sensoren, wie z.B. Photodetektoren oder Halbleiterdetektoren in Betracht. Vorzugsweise ist der zumindest eine Lichtsensor allerdings ein Silicon-Photomultiplier (SiPM), der in seiner spektralen Empfindlichkeit an das Emissionsspektrum des Szintillators angepasst ist. Ein Silicon-Photomultiplier ermöglicht eine sehr kompakte und kostengünstige Bauweise des Detektorelementes. Zudem wird bei einer Vorrichtung mit mehreren, benachbarten Detektorelementen, wie dies bei Kontaminationsmonitoren üblich ist, durch die Verwendung von Silicon-Photomultipliern als Lichtsensor die tote Zone, also der Bereich, in welchem der Lichtsensor keine Empfindlichkeit zeigt, minimiert. Insbesondere für Koinzidenzmessungen ist es hier notwendig, die Detektorelemente möglichst nahe zueinander anzuordnen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung von Szintillator, Träger und Lichtsensor bzw. dem Aufbau des Detektorelementes mit einem Silicon-Photomultiplier zeigt das Detektorelement ein mit konventionellen Detektoren mit Photomultipliern vergleichbares, gutes Signal-Rausch-Verhältnis.
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Um lediglich den Eintritt von ionisierender α- und β-Strahlung in den Szintillator zu erlauben, also einen störenden Einfall von Fremdlicht in das Detektorelement zu unterbinden, kann die Oberfläche des Detektorelements vollständig mit einer Schicht aus reflektierendem Material bedampft, mit anderen Worten verspiegelt werden. Insbesondere hinsichtlich der Lichtausbeute des Detektorelementes ist es jedoch von Vorteil, das Detektorelement, also den Szintillator, den Träger und den Lichtsensor, zumindest teilweise von einem Reflektor zu umgeben. Mit anderen Worten ist das Detektorelement in einem bzw. innerhalb einem Reflektor bzw. eines als Reflektor dienenden Gehäuses aus einem reflektierenden Material angeordnet. Dadurch lassen sich die Lichtausbeute und somit auch das Signal-Rausch-Verhältnis des Signals weiter verbessern, da das Licht lediglich auf der aktiven Fläche des Lichtsensors absorbiert wird und ansonsten, falls es z.B. noch nicht an der hochglanzpolierten Oberfläche des Detektorelementes reflektiert wurde, an dem Reflektor reflektiert und somit in den Träger zurückgeleitet wird. Der Reflektor bzw. zumindest die inneren Gehäuseflächen bestehen beispielsweise aus Aluminium, Teflon oder Titanoxid oder sind mit einer Reflektorfolie versehen. Dabei kann jedes Detektorelement von einem separaten Reflektor umgeben sein. Bei Kontaminationsmonitoren mit mehreren Detektorelementen ist es auch denkbar, mehrere, z.B. jeweils vier Detektorelemente, in ein gemeinsames reflektierendes Gehäuse einzubauen.
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Auf einer der ersten Flachseite gegenüberliegenden zweiten Flachseite des Szintillators ist das Detektorelement vorzugsweise von einer Folie bedeckt. Diese Folie ist beispielsweise eine Titan-Folie oder eine aluminierte Kunststofffolie, welche ein Einfallen ionisierender Strahlung auf den Szintillator erlaubt, aber gleichzeitig einen Einfall von störendem Fremdlicht von außen in das Detektorelement verhindert.
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Der Szintillator weist insbesondere eine Dicke von 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,25 bis 1 mm auf. Bei innerhalb dieses Bereichs liegender Dicke wird β-Strahlung aus Kernstrahlung weitgehend absorbiert, wohingegen γ-Strahlung nur wenig mit dem Szintillator wechselwirkt. Dadurch wird der die Nachweisgrenzen für radioaktive Strahlung bzw. Kontamination beeinflussende Gammauntergrund minimiert. Der Träger weist insbesondere eine Dicke von 2 bis 8 mm, vorzugsweise von 5 bis 6 mm auf. Insgesamt ist es von Vorteil, wenn die Gesamtdicke von Szintillator und Träger einer Kantenlänge der aktiven bzw. empfindlichen Fläche des Lichtsensors, welcher üblicherweise eine Größe von 6 × 6 mm oder 3 × 3 mm aufweist, entspricht. Die Gesamtdicke des Detektorelements ist also genauso groß wie eine Abmessung des Lichtsensors, sodass der Lichtsensor an einer von dem Träger und dem Szintillator gemeinsam gebildeten Seitenfläche angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst diese zumindest zwei Detektorelemente, die in Einfallrichtung der radioaktiven Strahlung hintereinander und jeweils optisch voneinander getrennt angeordnet sind. Mit anderen Worten: Die Vorrichtung umfasst mehrere Detektorelemente, die jeweils paarweise hintereinander angeordnet sind, wobei die jeweils zusammengehörenden beiden Detektorelemente optisch voneinander getrennt sind. Die optische Trennung kann beispielsweise durch eine schwarze Kunststofffolie oder eine dünne Aluminiumfolie erfolgen.
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Um eine vollständige Absorption der β-Strahlung sicherzustellen, sind die jeweils paarweise angeordneten Detektorelemente symmetrisch zu der optischen Trennung bzw. Lichtbarriere orientiert. Die beiden Träger sind also einander zugewandt und nur durch die Lichtbarriere getrennt. Dadurch erhält man eine ausreichende Dicke an absorbierendem Material, sodass die einfallende β-Strahlung den Szintillator des – bezogen auf die Einfallrichtung – hinteren Detektorelementes nicht erreicht. Alternativ dazu könnte die optische Trennung bzw. die Lichtbarriere z.B. durch ein etwa 1 mm dickes Aluminiumblech gebildet werden, um die β-Strahlung vollständig zu absorbieren.
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Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine Auswerteeinheit, die derart ausgebildet ist, dass eine in beiden Detektorelementen auftretende radioaktive Strahlung ausblendbar ist. Ferner ist die Vorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, dass ein Messwert für β-Strahlung und ein Messwert für γ-Strahlung separat bzw. unabhängig voneinander durch Differenzbildung ermittelbar sind.
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Eine solche Vorrichtung kann insbesondere zur Detektion von β-Strahlung in γ-/β-Feldern verwendet werden, da die β-Strahlung nur in dem dem Eintrittsfenster der radioaktiven Strahlung zugewandten Detektorelement auftritt. γ-Strahlung hingegen durchdringt die Lichtbarriere sowie die Träger bzw. Lichtleiter beider Detektorelemente und tritt in beiden Detektorelementen auf, lässt sich also sowohl mit dem Lichtsensor des vorderen – bezogen auf die Einfallrichtung – als auch mit dem Lichtsensor des hinteren Detektorelementes registrieren. Mit anderen Worten: γ-Strahlung erzeugt sowohl in dem Szintillator des vorderen Detektorelementes als auch in dem Szintillator des hinteren Detektorelementes einen Lichtblitz. Unerwünschte γ-Strahlung sowie auch kosmische Strahlung können jedoch beispielsweise durch eine Koinzidenzschaltung ausgeblendet werden. Eine solche Anordnung ermöglicht daher sehr gute Kontaminationsnachweisgrenzen bei hohem γ-Untergrund sowie eine separate Anzeige von γ- und β-Strahlung. Die Träger der Detektorelemente dienen zudem gleichzeitig als β-Strahlungsabschirmung für das hintere Detektorelement.
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Zur Detektion von radioaktiver Strahlung mit einer oben beschriebenen Vorrichtung werden von dem Szintillator emittierte Photonen durch den Träger zu dem zumindest einen Lichtsensor geleitet und in ein Signal umgewandelt. Dabei wird eine radioaktive Strahlung bzw. ein Strahlungsereignis insbesondere nur dann registriert, wenn zumindest zwei Lichtsensoren im Wesentlichen gleichzeitig ein Signal erzeugen. Es wird also nur im Falle einer Koinzidenz von Signalen bzw. von auf den Lichtsensor auftreffenden Photonen in zumindest zwei Lichtsensoren ein Ausgangssignal erzeugt, welches eine radioaktive Kontamination anzeigt. Hierfür ist beispielsweise eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche die vom Lichtsensor erzeugten elektrischen Signale verarbeitet und als Messwert ausgibt. Dieser Messwert bzw. das Ausgangssignal kann beispielsweise zur Anzeige eines Alarmsignals herangezogen werden.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
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1 eine Vorrichtung zur Detektion von radioaktiver Strahlung in einer perspektivischen Darstellung,
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2 eine Vorrichtung gemäß 1 entlang der Schnittebene II,
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3 eine Vorrichtung mit einem Reflektor,
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4 eine Vorrichtung mit zwei – bezogen auf die Einfallrichtung – hintereinander angeordneten Detektorelementen,
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5 eine Vorrichtung mit mehreren Detektorelementen zur Detektion einer radioaktiven Strahlung.
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1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 2 zur Detektion einer radioaktiven Strahlung bzw. Kontamination, insbesondere zum Einsatz zur Messung von α- und β-Strahlung, mit einem Detektorelement 4. Das Detektorelement 4 umfasst einen Szintillator 6, einen Träger 8 und einen Lichtsensor 10.
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Der Szintillator 6 ist ein Plastikszintillator und flächig in Form eines Rechtecks ausgebildet und etwa 0,5 mm dick. Der Träger 8 besteht aus einem die Wellenlänge der von dem Szintillator 8 emittierten Photonen gut lichtleitenden Material wie PMMA, PC, Polystyrol oder Glas. Der Szintillator 8 besteht aus einem Material, welches einen nahezu identischen Brechungsindex aufweist wie der Träger. Der Träger 8 weist ebenfalls die Form eines Rechtecks auf und hat eine Dicke von etwa 5 mm.
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Der Szintillator 6 umfasst eine erste Flachseite 12a und eine der ersten Flachseite 12a gegenüberliegende und parallel zu dieser verlaufende zweite Flachseite 12b. Der Träger 8 umfasst ebenfalls eine erste Flachseite 14a und eine der ersten Flachseite 14a gegenüberliegende und parallel zu dieser verlaufende zweite Flachseite 14b. Bei dem Detektorelement 4 ist die erste Flachseite 12a des Szintillators 6 mit der ersten Flachseite 14a des Trägers 8 mittels eines optisch durchlässigen Klebstoffes 28 optisch verbunden. Um eine gute Haftung des Szintillators 6 auf dem Träger 8 zu gewährleisten und eine hohe Lichtausbeute zu erzielen, sind die erste Flachseite 12a des Szintillators 6 und die erste Flachseite 14a des Trägers 8 gleich groß und über die gesamte Fläche optisch miteinander verbunden.
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Der Lichtsensor 10 ist ein Silicon-Photomultiplier und an einer von der Seitenfläche des Trägers 8 und von der Seitenfläche des Szintillators 6 gebildeten Seitenfläche 16b des Detektorelementes 4 angeordnet und optisch mit der Seitenfläche 16b verbunden. Die Kantenlänge der aktiven Fläche 36 des Lichtsensors 10 entspricht einer Gesamtdicke des Trägers 8 und des Szintillators 6.
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Die Oberfläche des Detektorelementes 4, also die zweite Flachseite 12b des Szintillators 8, die zweite Flachseite 12b des Trägers 6 sowie die Seitenflächen 16a, b, c, d, sind hochglanzpoliert. Trifft ionisierende Strahlung, α- oder β-Strahlung, auf den Szintillator 6 werden darin Lichtblitze erzeugt bzw. Photonen 30 emittiert, die α- oder β-Strahlung hinterlässt also eine Ionisationsspur und damit eine Lichtspur im Szintillator 6. Die Photonen 30 werden durch den Szintillator 6 und den Träger 8 entlang eines Weges 32 zum Lichtsensor 10 geleitet. Die hochglanzpolierte Oberfläche sorgt dafür, dass an der Grenzfläche 38 Totalreflexionen stattfinden, die einen Austritt der Photonen 30 verhindern und diese zum Lichtsensor 10 geleitet werden. Die Photonen 30 treten in eine aktive Fläche 36 des Lichtsensors 10 ein und dieser wandelt die einfallenden Photonen 30 in ein elektrisches Signal 34 um.
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Bei einer in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Detektorelement 4 in einem Reflektor 18 bzw. in einem Gehäuse, dessen innere Gehäuseflächen aus einem reflektierenden Material, bestehen, angeordnet. Das Detektorelement ist derart in dem Reflektor 18 angeordnet, dass dessen Unterseite, also die zweite Flachseite 14b des Trägers 8 und dessen Seitenflächen 16a, 16b von dem Reflektor 18 umgeben sind. Auf der Oberseite des Detektorelements 4 steht der Reflektor 18 über die zweite Flachseite 12b des Szintillators hervor. Die zweite Flachseite 12b des Szintillators ist von einer α- und β-Strahlung durchlassenden lichtdichten Folie 20 aus aluminiertem Kunststoff bedeckt, welche zusammen mit dem Reflektor 18 das Detektorelement vollständig umschließt.
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In 4 ist eine Vorrichtung 2 dargestellt, die aus zwei Detektorelementen 4a, 4b besteht, die – bezogen auf die Einfallrichtung R der radioaktiven Strahlung – hintereinander angeordnet sind. Die zwei Detektorelemente 4a, 4b sind durch eine Lichtbarriere 22, z.B. eine Aluminiumfolie, optisch voneinander getrennt, um β- und γ-Strahlung getrennt voneinander zu erfassen. Die β-Strahlung wird in den Trägern 8 und der Lichtbarriere 22 vollständig absorbiert. Die durch β-Strahlung in dem vorderen Detektorelement 4a erzeugten Photonen können die Lichtbarriere 22 nicht überwinden und werden daher nur in dem vorderen Detektorelement 4a angezeigt. γ-Strahlung und kosmische Strahlung hingegen durchdringt die Träger 8 ohne wesentliche Abschwächung und wird in beiden Detektorelementen 4a, 4b gleichermaßen nachgewiesen. Durch die Ausblendung koinzidenter Signale mittels einer Auswerteeinheit 40 kann der störende Untergrund durch kosmische Strahlung (Myonen) ausgeblendet und die Nachweisgrenze für β-Kontamination verbessert werden. Durch Subtraktion der nachgewiesenen Ereignisse bzw. der gemessenen Impulsraten mittels der Auswerteeinheit 40 voneinander kann ein Messwert für reine β-Strahlung gebildet werden.
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5 zeigt eine Vorrichtung 2, die in Ganzkörpermonitoren 24 verwendet werden kann und mehrere Detektorelemente 4 umfasst. Die einzelnen Detektorelemente 4 sind mit einer Auswerteeinheit 26 verbunden, welche eine Auswertung der einzelnen, von den jeweiligen Lichtsensoren 10 der Detektorelemente 4 erzeugten Signale 34 mit in der Kernstrahlungstechnik üblichen Verfahren vornehmen kann.
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Wird die Vorrichtung betrieben, um eine radioaktive Strahlung zu detektieren, wird ein von dem Szintillator 6 emittiertes Photon 30 durch den Träger 8 zu dem Lichtsensor 10 geleitet und dort in ein Signal 34 umgewandelt. Umfasst ein Detektorelement 4 zwei Lichtsensoren 10 (nicht dargestellt), wird eine radioaktive Strahlung bzw. eine radioaktive Kontamination nur angezeigt, wenn die zwei Lichtsensoren 10 im Wesentlichen gleichzeitig ein Signal 34 erzeugen. Die Anzeige der radioaktiven Strahlung erfolgt beispielsweise durch die Auswerteeinheit 26, welche nur bei Koinzidenz zweier Signale 34 ein Ausgangssignal erzeugt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Vorrichtung
- 4
- Detektorelement
- 6
- Szintillator
- 8
- Träger
- 10
- Lichtsensor
- 12a
- erste Flachseite des Szintillators
- 12b
- zweite Flachseite des Szintillators
- 14a
- erste Flachseite des Trägers
- 14b
- zweite Flachseite des Trägers
- 16a, b, c, d
- Seitenflächen des Detektorelements
- 18
- Reflektor
- 20
- Folie
- 22
- Lichtbarriere
- 24
- Monitor
- 26
- Auswerteeinheit
- 28
- Klebstoff
- 30
- Photon
- 32
- Weg
- 34
- Signal
- 36
- aktive Fläche des Lichtsensors
- 38
- Grenzfläche
- 40
- Auswerteeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005017557 B4 [0003]
- DE 10208960 B4 [0005]
