DE202019000115U1

DE202019000115U1 - Radiation meter for testing protective enclosures on three types of radiation

Info

Publication number: DE202019000115U1
Application number: DE202019000115.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2029-01-10

Abstract

Hand- oder maschinengeführtes Strahlungsmessgerät (1), das beim Messen an das Schutzgehäuse (2) berührend angelegt ist und die Expositionen von drei Strahlungsarten aus Spalten und Löchern (4) von Schutzgehäusen (2) sowie die Wände und Fenster durchdringende Strahlung insbesondere von Lasermaschinen, Röntgengeräten, Behältern und Räumen detektiert, umfassend
- ein Gehäuse (5) mit einer Öffnung (6) für die zu messende Strahlung (40),
- einen Boden (8) mit mindestens einem Detektor (9), dadurch gekennzeichnet, dass ein strahlungsundurchlässiges System (10), bestehend aus auswechselbaren, schichtweise aufgebauten Wänden (11, 12, 13), die die Streuung bei optischer Strahlung und die Fluoreszenz bei ionisierender Strahlung an den Wänden des Messinnenraumes verringern und einem Gehäuse (5) mit einem Gleitring (7), der den Abstand (3) zwischen dem zu überprüfenden Schutzgehäuse (2) und dem Messschwerpunkt des mindestens einen Detektors (9) im Boden (8) des Strahlungsmessgerätes (1) bildet.

Hand-held or machine-guided radiation measuring device (1), which is applied in contact with the protective housing (2) during measurements and exposes three types of radiation from gaps and holes (4) of protective housings (2) as well as radiation penetrating the walls and windows, in particular of laser machines, X-ray equipment, containers and rooms detected, comprising
a housing (5) with an opening (6) for the radiation (40) to be measured,
- a floor (8) with at least one detector (9), characterized in that a radiopaque system (10) consisting of interchangeable, layered walls (11, 12, 13), the scattering of optical radiation and the fluorescence at reduce ionizing radiation on the walls of the measuring interior and a housing (5) with a sliding ring (7), the distance (3) between the to be tested protective housing (2) and the measuring center of the at least one detector (9) in the bottom (8) of the radiation measuring device (1) forms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsmessgerät zur Prüfung von Schutzgehäusen, insbesondere die von Ultrakurzpuls-Lasermaschinen auf ihre abschirmende Wirkung für die drei Strahlungsarten: Laserstrahlung, inkohärente optische Strahlung und ionisierende Strahlung. Alle drei Strahlungsarten sind mit einer Grundkonfiguration des Strahlungsmessgerätes und austauschbaren Baugruppen messbar.The invention relates to a radiation meter for testing protective housings, in particular those of ultrashort pulse laser machines for their shielding effect for the three types of radiation: laser radiation, incoherent optical radiation and ionizing radiation. All three types of radiation can be measured with a basic configuration of the radiation measuring device and interchangeable modules.

Das erfindungsgemäße Strahlungsmessgerät eignet sich besonders als ein handgehaltenes Messmittel mit der Vermeidung von Fehlern, die aus der nicht beabsichtigten Änderung des Messabstandes resultieren. Das erfindungsgemäße Strahlungsmessgerät verhindert seitlich eintretende Strahlung, die nicht durch die Messöffnung gelangt. Das erfindungsgemäße Strahlungsmessgerät schützt den Bediener vor grenzwertüberschreitender Strahlung, die durch die Messöffnung in das Messgerät eintritt.
Ein erfindungsgemäßer Deckel des Strahlungsmessgerätes enthält Referenzstrahler zur Überprüfung der Funktion und Kalibrierung des Strahlungsmessgerätes.The radiation meter according to the invention is particularly suitable as a hand-held measuring means with the avoidance of errors resulting from the unintentional change of the measuring distance. The radiation measuring device according to the invention prevents laterally entering radiation which does not pass through the measuring opening. The radiation measuring device according to the invention protects the operator against excess-border radiation which enters the measuring device through the measuring opening.
A cover according to the invention of the radiation measuring device contains reference radiators for checking the function and calibration of the radiation measuring device.

In den staatlichen Gesetzen und Verordnungen zum Schutz von Personen ist vorgeschrieben, dass im Abstand von 100 mm, aber nicht näher und nicht weiter von der berührbaren Fläche des Schutzgehäuses entfernt, die Exposition der Strahlung bestimmt werden muss. Die dazu benutzbaren Messgeräte und das Verfahren werden nicht benannt und sind den Gutachtern überlassen. Das Einhalten des geforderten Messabstandes ist insbesondere bei handgehaltenen Geräten schwierig. Mit dem Messgerät muss im konstanten Abstand zwischen Detektor und zu prüfender Wand von 100 mm die gesamte Schutzumhausung per Hand abgefahren werden. Versehentliche Änderungen des Messabstandes, wie es bei handgeführten Messgeräten häufig der Fall ist, verursachen große Messfehler. Das führt entweder zur Unter- oder zur Überschätzung einer prinzipiell gefährlichen Situation.State laws and regulations for the protection of persons stipulate that the exposure of the radiation must be determined at a distance of 100 mm, but no closer and no further from the accessible surface of the protective housing. The measuring devices and the procedure are not named and are left to the experts. Maintaining the required measuring distance is difficult especially for hand-held devices. With the measuring device, the entire protective enclosure must be manually lowered at a constant distance between the detector and the wall to be tested of 100 mm. Accidental changes in the measuring distance, as is often the case with hand-held measuring instruments, cause large measuring errors. This leads either to the underestimation or overestimation of a fundamentally dangerous situation.

Auch kürzere oder weitere konstante Messabstände können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert werden.
Mit der Erfindung soll der Messablauf und die Gewinnung zuverlässiger Ergebnisse beim Bestimmen von optischer Bestrahlungsstärke und kleinen Dosisleistungen verbessert werden.
Die unterschiedlichen Strahlungsarten erfordern unterschiedliche und damit auswechselbare Detektoren. Die Empfangsflächen der Detektoren haben einen konstanten Abstand bis zur Frontfläche des Strahlungsmessgerätes, vorzugsweise einem Abstand von 100 mm. Die Frontfläche des Strahlungsmessgerätes hat beim Messen einen flächigen Kontakt mit der zu untersuchenden Schutzwand. Ein Gleitring an der Frontseite des Strahlungsmessgerätes verhindert Kratzer auf der Oberfläche der zu prüfenden Schutzwand und dichtet den Übergang zu dessen Oberfläche ab, so dass das Eindringen von seitlicher Strahlung in das Strahlungsmessgerät verringert wird.
Durch auswechselbare Blenden oder Tuben kann die Messöffnung der Messaufgabe angepasst werden. Im Boden befindet sich mindestens ein Detektor zum Nachweis der einfallenden Strahlung.
Das Strahlungsmessgerät ist bei Nichtbenutzung mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen. Dieser Deckel enthält Referenzstrahler, mit denen im eingeschalteten Zustand die Funktionen der im Strahlungsmessegerät befindlichen Detektoren überprüft werden kann.Even shorter or more constant measuring distances can be realized with the device according to the invention.
With the invention, the measurement process and the acquisition of reliable results in determining the optical irradiance and small dose rates to be improved.
The different types of radiation require different and therefore interchangeable detectors. The receiving surfaces of the detectors have a constant distance to the front surface of the radiation meter, preferably a distance of 100 mm. The front surface of the radiation measuring device has a surface contact with the protective wall to be examined during measurement. A sliding ring on the front of the radiation meter prevents scratches on the surface of the wall to be tested and seals the transition to the surface, so that the penetration of lateral radiation is reduced in the radiation meter.
Interchangeable diaphragms or tubes allow the measuring opening to be adapted to the measuring task. In the ground there is at least one detector for detecting the incident radiation.
The radiometer is closed with a removable lid when not in use. This cover contains reference emitters with which the functions of the detectors located in the radiation measuring device can be checked when switched on.

In DE 945110 wird eine Messvorrichtung beschrieben, mit der unter einem einstellbaren Raumwinkel die räumliche Intensitätsverteilung der radioaktiven Strahlung bei der Therapie der Schilddrüse bestimmt werden kann. Der Empfangswinkel des Strahlungsdetektors wird durch ein Verschieben des Detektors auf der Längsachse in einem Abschirmrohr verändert. Befindet sich der Detektor im hinteren Abschnitt des Abschirmrohres, ist der Raumwinkel klein und der Detektor erhält eine geringere Dosisleistung der radioaktiven Strahlung. Wird der Detektor nach vorn geschoben, ist der Raumwinkel größer und der Detektor empfängt mehr Strahlung vom radioaktiven Jod. Nachteile ergeben sich aus dem Verschieben des Strahlungsdetektors, denn mit kürzer werdenden Abständen zur Strahlungsquelle nimmt die Anzahl der messbaren Strahlungsquanten etwa quadratisch zu. Der Nachteil, der sich aus dem Verschieben des Detektors ergibt, wird in DE 945110 durch einen Abstandshalter kompensiert. Der Abstandshalter ist an einer Schiene befestigt und parallel zum Abschirmrohr ausgerichtet. Die Abstandsänderung des Detektors im Abschirmrohr wird durch ein Verstellen des Abstandshalters ausgeglichen. Ein weiterer nicht beseitigter Nachteil in DE 945110 ist das Eindringen von Streustrahlung aller Art in das Abschirmrohr bei herausgefahrenem Abstandshalter. Durch das Ausfahren des Abstandshalters sitzt das Abschirmrohr nicht mehr dicht auf dem strahlenden Objekt auf und seitliche Streustrahlung gelangt zum Detektor. Außerdem kann durch die fehlende Abdichtung infolge der Benutzung des Abstandshalters das Bedienpersonal durch die radioaktive Strahlung gefährdet sein. Die Vorrichtungen nach DE 945110 ist für hochenergetische, intensive radioaktive Strahlung ausgelegt und nicht für optische Strahlung oder niederenergetische ionisierende Photonenstrahlung.
In der Patentschrift DE 1143276 wird eine Einrichtung zur Bestimmung der Tiefenlage von radioaktiven Isotopen im Menschen beschrieben. Mindestens 2 Messköpfe erfassen die Strahlungsquelle aus unterschiedlichen Richtungen, indem jedem Messkopf ein Satz von unterschiedlichen konischen Kollimatoren zugeordnet ist. Nachteile der Erfindung DE 1143276 sind der Einsatz von gleichzeitig zwei Messköpfen, die unterschiedliche Messachsen haben, das Fehlen der Einstellbarkeit des Gesichtsfeldwinkels des Zählrohres und die fehlende Anwendbarkeit bei optischer Strahlung. Die in der Schilddrüsentherapie verwendeten Isotope haben hohe Strahlungsenergien. Die Messgeräte für den Nachweis der Strahlung der in der Medizin eingesetzten Isotope sind nicht für den Nachweis von Strahlung aus Lasermaschinen geeignet.
Keines der bisher bekannten Messgeräte ist in der Lage, die drei Strahlungsarten Laserstrahlung, inkohärente optische Strahlung und niederenergetische laserinduzierte ionisierende Strahlung mit einem Messaufbau zeitgleich unter den gleichen Bedingungen zu messen und den Schutz des Bedieners vor Strahlung zu gewährleisten. Neue Anforderungen an den Aufbau von Strahlungsmessgeräten ergeben sich aus der Entwicklung von immer stärkeren Lasermaschinen. Hochleistungslaser mit ultrakurzen Laserpulsen emittieren unabsichtlich gefährliche Störstrahlung. Diese Störstrahlung entsteht, wenn der fokussierte Laserstrahl auf das zu bearbeitende Material trifft. Ein Teil der eingestrahlten Laserleistung wird in den Raum abgestrahlt und muss abgeschirmt werden. Ein anderer Teil der Laserstrahlung geht eine Wechselwirkung mit dem Werkstück ein. Dabei entstehen ein Plasma und hell glühende Materialteile. Die glühenden Materialteile emittieren langwellige optische Strahlung. Das blau leuchtende Plasma emittiert zunächst nur inkohärente kurzwellige optische Strahlung im UV-Bereich und im Lichtbereich. Mit zunehmender Energie des Laserpulses wird das Plasma aufgeheizt. In der Folge wird für den Menschen schädliche ionisierende Photonenstrahlung emittiert, die die Eigenschaften von Röntgenstrahlung aufweist. Die Photonen dieser laserinduzierten ionisierenden Strahlung sind energieärmer als bei Isotopen oder medizinischen oder technischen Röntgengeräten aber von zum Teil hoher Dosisleistung. Die laserinduzierte ionisierende Strahlung kann eine Gefahr für den Mensch und alle lebenden Zellen sein. Die gesetzlichen Grenzwerte für die Strahlungsexposition aller drei Strahlungsarten sind außerhalb der Schutzgehäuse einzuhalten.
Zur Bestimmung und Bewertung der Strahlungsexposition wurden neue, international gültige Grenzwerte und Messbedingungen definiert.
Die einzuhaltenden Grenzwerte bei optischer Strahlung wurden in der Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates vom 5. April 2006 mit der Bezeichnung 2006/25/EG festgelegt. Diese Richtlinie wurde 2010 umgesetzt in die Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch künstliche optische Strahlung (Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung - OStrV) und in der DIN EN 62471 Beiblatt 1 von Juni 2010. Zur richtlinienkonformen Bewertung der photobiologischen Sicherheit muss die Exposition optischer Strahlung in einem Abstand von 100 mm von der berührbaren Fläche unter Einhaltung von definierten Grenzempfangswinkeln gemessen werden.
Bei der Bewertung der ionisierenden Strahlung gelten andere Messbedingungen. Für die Grenzwerte bei der Bestrahlung der Haut und des Körpers durch ionisierende Strahlung wurde im Gesetz zum Schutz vor schädlicher Wirkung ionisierender Strahlung (Strahlenschutzgesetz - StrlSchG) mit Wirkung vom 27.6.2017 festgelegt, dass die Organ-Äquivalentdosis für die Haut über eine Fläche von 1 cm² gemittelt werden muss. Der minimale Messabstand von einer berührbaren Fläche ist wie bei der optischen Strahlung auf 100 mm festgelegt. Bedingungen für den Grenzempfangswinkel beim Messen der ionisierenden Strahlung wurden nicht festgelegt Einen konstanten Abstand von 100 mm mit einem handgeführten Strahlungsmessgerät einzuhalten, ist ohne Messhilfsmittel nicht möglich. Befände sich der Detektor des Strahlungsmessgerätes im Abstand von nur 90 mm vor der berührbaren Fläche, würde ein viel zu hoher Messwert bei kleinen Strahlungsquellen angezeigt. Im Gegensatz dazu sinkt der Messwert auf 69%, wenn der Detektor sich im Abstand von 120 mm befinden würde. Dadurch würde die Strahlungsexposition unterschätzt und Gefahren könnten nicht rechtzeitig erkannt werden.
Für die Bewertung der gesamten Strahlungsexposition der 3 Strahlungsarten, die vom Bereich der infraroten Strahlung bis zur niederenergetischen Röntgenstrahlung reichen, kann erfindungsgemäß ein Strahlungsmessgeräte eingesetzt werden, mit dem der Messabstand von beispielsweise 100 mm eingehalten wird.In DE 945110 a measuring device is described with which the spatial intensity distribution of the radioactive radiation in the therapy of the thyroid gland can be determined at an adjustable solid angle. The receiving angle of the radiation detector is changed by moving the detector on the longitudinal axis in a shielding tube. If the detector is located in the rear section of the shielding tube, the solid angle is small and the detector receives a lower dose rate of the radioactive radiation. When the detector is pushed forward, the solid angle is larger and the detector receives more radiation from the radioactive iodine. Disadvantages arise from the displacement of the radiation detector, because with shorter distances to the radiation source, the number of measurable radiation quanta increases approximately quadratically. The disadvantage that results from moving the detector is in DE 945110 compensated by a spacer. The spacer is attached to a rail and aligned parallel to the shielding tube. The change in the distance of the detector in the shielding tube is compensated by adjusting the spacer. Another not eliminated disadvantage in DE 945110 is the ingress of scattered radiation of all kinds into the shielding tube with the spacer moved out. By extending the spacer, the shielding tube no longer sits tightly on the radiating object and lateral scattered radiation reaches the detector. In addition, by the lack of sealing due to the use of the spacer, the operator may be endangered by the radioactive radiation. The devices after DE 945110 is designed for high-energy, intense radioactive radiation and not for optical radiation or low-energy ionizing photon radiation.
In the patent DE 1143276 a device for determining the depth of radioactive isotopes in humans is described. At least 2 Measuring heads capture the radiation source from different directions by giving each measuring head a set of different conical collimators assigned. Disadvantages of the invention DE 1143276 The use of simultaneously two measuring heads, which have different measuring axes, the lack of adjustability of the field of view angle of the counter tube and the lack of applicability to optical radiation. The isotopes used in thyroid therapy have high radiation energies. The measuring devices for detecting the radiation of the isotopes used in medicine are not suitable for the detection of radiation from laser machines.
None of the previously known measuring devices is able to measure the three types of radiation laser radiation, incoherent optical radiation and low-energy laser-induced ionizing radiation with a test set at the same time under the same conditions and to ensure the protection of the operator from radiation. New requirements for the construction of radiation measuring instruments result from the development of increasingly powerful laser machines. High-power lasers with ultrashort laser pulses unintentionally emit hazardous interference radiation. This interference occurs when the focused laser beam strikes the material to be processed. Part of the irradiated laser power is emitted into the room and must be shielded. Another part of the laser radiation interacts with the workpiece. This creates a plasma and bright glowing material parts. The glowing material parts emit long-wave optical radiation. The blue glowing plasma initially emits only incoherent short-wave optical radiation in the UV range and in the light range. With increasing energy of the laser pulse, the plasma is heated. As a result, harmful ionizing photon radiation is emitted which has the properties of X-radiation. The photons of this laser-induced ionizing radiation are lower in energy than in isotopes or medical or technical X-ray devices but in some cases have a high dose rate. The laser-induced ionizing radiation can be a danger to humans and all living cells. The legal limits for the radiation exposure of all three types of radiation must be observed outside the protective housing.
For the determination and evaluation of radiation exposure, new, internationally valid limit values and measurement conditions were defined.
The limits to be observed for optical radiation were defined in the Directive of the European Parliament and of the Council of 5 April 2006, entitled 2006/25 / EC. This guideline was implemented in 2010 into the Ordinance on the Protection of Employees from Dangers due to Artificial Optical Radiation (OSTRV) and in DIN EN 62471 Supplement 1 of June 2010. For the evaluation of photobiological safety in accordance with guidelines, the exposure of optical radiation be measured at a distance of 100 mm from the touchable surface, while maintaining defined limit reception angles.
When assessing ionizing radiation, other measurement conditions apply. With regard to the limit values for irradiation of the skin and the body by ionizing radiation, the Act on Protection against Detrimental Effects of Ionizing Radiation (Radiation Protection Law - StrlSchG) stipulated with effect from 27.6.2017 that the equivalent dose of the organ to the skin over an area of 1 cm ² must be averaged. The minimum measuring distance from a touchable surface is set to 100 mm, as in the case of optical radiation. Conditions for the limit reception angle when measuring the ionizing radiation have not been specified. It is not possible to maintain a constant distance of 100 mm with a hand-held radiation measuring device without measuring aids. If the detector of the radiation measuring device were located at a distance of only 90 mm in front of the touchable area, a much too high measured value would be displayed with small radiation sources. In contrast, the reading drops to 69% if the detector is located 120 mm apart. This would underestimate the exposure to radiation and could not detect dangers in time.
For the evaluation of the total radiation exposure of the 3 types of radiation, ranging from the range of infrared radiation to low-energy X-radiation, a radiation measuring device can be used according to the invention, with which the measuring distance of, for example, 100 mm is maintained.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von 3 Strahlungsarten unter Einhaltung eines konstanten Messabstandes und einstellbaren Grenzempfangswinkeln anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Funktionsfähigkeit des Strahlungsmessgerätes mit Kalibrierstrahlern zu prüfen.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung der Schutzwirkung von Gehäusen, Behältern, Räumen oder Wänden, die im Inneren Strahlungsquellen enthalten, wird der Messabstand zur Expositionsfläche konstant gehalten beim berührenden Abfahren der Schutzumhausung mit einem Handgerät, ohne einen Anstieg von abstandsbedingten Messfehlern zuzulassen.
Das erfindungsgemäße Strahlungsmessgerät umfasst einen Boden, in dem mindestens ein auswechselbarer Detektor montiert ist. Die Seitenwände des Strahlungsmessgerätes absorbieren sowohl optische als auch ionisierende Strahlung. Nicht durch die Messöffnung eintretende Strahlung wird blockiert. Die Innenwände des Messraumes sind so gestaltet, dass Fluoreszenz weitestgehend vermieden wird. Für optische Messungen wird mit scheibenförmigen Blenden oder einem Aufstecktubus der geforderte Grenzempfangswinkel eingestellt. Die zu messende optische Strahlung umfasst den Wellenlängenbereich von 100 nm bis 20 µm. Der Wellenlängenbereich der ionisierenden Strahlung reicht von 10 pm bis 1 nm, das entspricht einer Photonenenergie von 124 keV bis 1,24 keV.The object of the invention is to provide a device for the simultaneous measurement of 3 types of radiation while maintaining a constant measuring distance and adjustable Grenzempfangswinkeln. Another task is to check the functionality of the radiation meter with Kalibrierstrahlern.
The object of the invention is achieved with a device having the features of the claims. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.
With the device according to the invention for testing the protective effect of housings, containers, rooms or walls which contain radiation sources inside, the measuring distance to the exposure surface is kept constant during the touching shutdown of the protective housing with a handheld device, without allowing an increase of distance-related measurement errors.
The radiation measuring device according to the invention comprises a base in which at least one replaceable detector is mounted. The side walls of the radiation meter absorb both optical and ionizing radiation. Not entering through the measuring aperture radiation is blocked. The Inner walls of the measuring chamber are designed so that fluorescence is largely avoided. For optical measurements, the required limit reception angle is set with disc-shaped diaphragms or a plug-on tube. The optical radiation to be measured covers the wavelength range from 100 nm to 20 μm. The wavelength range of the ionizing radiation ranges from 10 pm to 1 nm, which corresponds to a photon energy of 124 keV to 1.24 keV.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

1 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer beispielhaften Anwendung beim Prüfen eines Schutzgehäuses.
2 zeigt eine Ausführungsform des Strahlungsmessgerätes zum Messen der ionisierenden Strahlung mit zwei unterschiedlichen Strahlungsmessgeräten.
3 zeigt eine Ausführungsform des Strahlungsmessgerätes für optische Messungen,
4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung zum gleichzeitigen Messen von optischer und ionisierender Strahlung und einen Tongenerator (26).,
5 ist eine Ausführung eines Deckels mit Referenzstrahlern zur Funktionsprüfung des Strahlungsmessgerätes.
6 zeigt ein eine Ausführungsform der Erfindung mit einem verlängerten Handgriff (41) bei einer Messung ohne Kontakt mit dem Schutzgehäuse.
7 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem ausziehbaren Handgriff, der in der Nähe der Hand einen Kontaktschalter aufweist.

Embodiments and variants of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

1 is a schematic representation of the device according to the invention with an exemplary application when testing a protective housing.
2 shows an embodiment of the radiation meter for measuring the ionizing radiation with two different radiation meters.
3 shows an embodiment of the radiation meter for optical measurements,
4 shows an embodiment of the invention for the simultaneous measurement of optical and ionizing radiation and a tone generator ( 26 ).,
5 is a version of a lid with reference radiators for functional testing of the radiation meter.
6 1 shows an embodiment of the invention with an extended handle ( 41 ) in a measurement without contact with the protective housing.
7 shows the device according to the invention with an extendable handle having a contact switch near the hand.

Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Figuren können gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen. Zusammenfassende Bezugszeichen werden für Objekte verwendet, die mehrfach auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Bauteile, die mit gleichen Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes ergibt.In the description of the embodiments and the figures, the same reference numerals may designate the same or similar components. Summary reference numbers are used for objects that occur multiple times but are described together in terms of one or more features. Components which are described by the same reference numerals may also be embodied differently with respect to individual, several or all features, unless otherwise stated in the description.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Strahlungsmessgerät (1) in der Seitenansicht mit einem zu prüfenden Schutzgehäuses (2) einer Lasermaschine. Die aus einem Loch (4) emittierte Strahlung (40) wird vom Strahlungsmessegerät (1) erfasst. Das mit der Hand geführte Strahlungsmessgerät berührt mit seinem Gleitring (7) die Oberfläche des Schutzgehäuses. Die Anlagefläche des Strahlungsmessgerätes ist die Frontebene des Gleitringes (7). Sie liegt ca. 5 mm vor der Öffnungsebene des Gehäuses (5)
Die durch das Loch (4) nach außen gelangenden Strahlungsanteile werden durch das Strahlungsmessgerät (1) im konstanten Messabstand von 100 mm detektiert. Der Messabstand (3) ist die Entfernung zwischen den Sensorelement des Detektors (9) und der Anlagefläche des Schutzgehäuses. Durch das Verschieben des Strahlungsmessgerätes (1) per Hand auf der Wand des Schutzgehäuses wird nacheinander die Strahlungsexposition aus dem Loch und dann auch die das Gehäuse durchdringende Strahlung im konstanten Abstand von 100 mm erfasst, wenn der Gleitring (7) an der Gehäuseoberfläche anliegt. Im Strahlungsmessgerät wird der momentane Messwert laufend gespeichert und zur Anzeige gebracht. 1 shows a radiation meter according to the invention ( 1 ) in side view with a protective housing to be tested ( 2 ) of a laser machine. The out of a hole ( 4 ) emitted radiation ( 40 ) is emitted by the radiation measuring device ( 1 ) detected. The hand-held radiation meter touches with its sliding ring ( 7 ) the surface of the protective housing. The contact surface of the radiation measuring device is the front plane of the sliding ring ( 7 ). It lies about 5 mm in front of the opening plane of the housing ( 5 )
The through the hole ( 4 ) outgoing radiation components are emitted by the radiation measuring device ( 1 ) at a constant measuring distance of 100 mm. The measuring distance ( 3 ) is the distance between the sensor element of the detector ( 9 ) and the contact surface of the protective housing. By moving the radiation meter ( 1 ) by hand on the wall of the protective housing, the radiation exposure from the hole and then the housing penetrating radiation at a constant distance of 100 mm is sequentially detected when the sliding ring ( 7 ) abuts the housing surface. In the radiation measuring device, the current measured value is continuously stored and displayed.

2 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Strahlungsmessgerätes mit mindestens einem Detektor (18) zum Messen der ionisierenden Strahlung (40a). Im Boden befindet sich 2 verschiedene Detektoren (18). Ein Detektor (18a) zum Messen der Ortsdosisleistung H*(10) und ein Detektor (18b) zum Bestimmen der Organ-Äquivalentdosisleistung für die Haut H'(0,07).
Ein Tongenerator (23) im Boden (8) gibt einen akustischen Ton (24) ab, dessen rechteckförmigen Tonpulse gut hörbar sind und die Tonhöhe ansteigt, wenn die Dosisleistung der empfangenen ionisierenden Strahlung zunimmt und in einen hohen Dauerton übergeht, wenn die gesetzlichen Grenzwerte der Strahlungsexposition erreicht sind.
Der Abstand (3) bis zur Frontfläche des Gleitringes (7) beträgt 100 mm, gerechnet vom Messschwerpunkt des Detektors (18a, 18b). Im Gehäuse (5) des Strahlungsmessgerätes befinden sich drei aufeinander abgestimmte absorbierende Wände (11, 12, 13) für laserinduzierte ionisierende Strahlung. Die Wand (11) aus Polykarbonat vermeidet Lumineszenz. Die dem Messraum zugewandten Innenflächen der Wand (11) sind mit einer Schwarzschicht belegt, um optische Streustrahlung zu reduzieren. Die Dicke der Wand (11) beträgt 3 mm bis 10 mm. Die Wand (12) bestehen aus einer Aluminium-Legierung mit 3% Magnesium (AlMg3). Die Wandstärke beträgt 5 mm und schwächt die Photonen des mittleren Energiebereiches der ionisierenden Strahlung. Die äußere Wand (13) bestehen aus einer dünnen Bleifolie. Das Blei hat ein hohes Abschwächungsvermögen für die energiereichen Photonen. Das reine Blei kann auch aus bleihaltigem Röntgenschutzglas oder bleihaltigem Kunststoff bestehen. Wird anstelle der Bleifolie ein anderes Material eingesetzt, muss es für die ionisierende Strahlung den gleichen Bleigleichwert wie die 1 mm dicke Bleiwand (13) haben.
In der Frontfläche des Gehäuses (5) ist eine Bohrung (26) für einen Zentrierstift (27) für die Lagesicherung eines Deckels (20) angebracht.
Das Gehäuse (5) aus Aluminium mit einer Wandstärke von 5 mm dient der mechanischen Befestigung des Gehäuses zum Beispiel an einem Handgriff (25) oder auf einem Stativ. In dem Gehäuse (5) befindet sich an der Frontseite eine Nut, in der der Gleitring (7) eingeklebt ist. Der Gleitring (7) besteht beispielsweise aus Filz, um beim Anlegen an das zu prüfende Schutzgehäuse (2) Kratzer zu vermeiden und einen lichtdichten Abschluss zu erreichen. Der Boden (8) besteht aus Aluminium und bildet den Abschluss des Strahlungsmessgerätes.
An Stelle des zylindrischen Gehäuses (5) können auch Rohre mit beliebigem Querschnitt eingesetzt sein.
Das Strahlungsmessgerät hat etwa folgende Abmessungen: Außendurchmesser ca. 80 mm und Länge ca. 120 mm. 2 1 shows an embodiment of a radiation measuring device according to the invention with at least one detector ( 18 ) for measuring the ionizing radiation ( 40a ). There are 2 different detectors in the bottom ( 18 ). A detector ( 18a ) for measuring the local dose rate H * (10) and a detector ( 18b ) for determining the organ equivalent dose rate for the skin H '(0.07).
A tone generator ( 23 ) in the ground ( 8th ) gives an acoustic tone ( 24 ) whose rectangular tone pulses are well audible and the pitch increases as the dose rate of the received ionizing radiation increases and passes into a high continuous tone when the legal radiation exposure limits are reached.
The distance ( 3 ) to the front surface of the sliding ring ( 7 ) is 100 mm, calculated from the measuring centroid of the detector ( 18a . 18b ). In the housing ( 5 ) of the radiation measuring device are three coordinated absorbent walls ( 11 . 12 . 13 ) for laser-induced ionizing radiation. The wall ( 11 ) made of polycarbonate avoids luminescence. The measuring space facing inner surfaces of the wall ( 11 ) are covered with a black layer to reduce stray optical radiation. The thickness of the wall ( 11 ) is 3 mm to 10 mm. The wall ( 12 ) consist of an aluminum alloy with 3% magnesium (AlMg3). The wall thickness is 5 mm and weakens the photons of the middle energy range of the ionizing radiation. The outer wall ( 13 ) consist of a thin lead foil. The lead has a high attenuation power for the high-energy photons. The pure lead can also consist of lead-containing X-ray protective glass or lead-containing plastic. If another material is used instead of the lead foil, it must have the same lead equivalent for the ionizing radiation as the 1 mm thick lead wall ( 13 ) to have.
In the front surface of the housing ( 5 ) is a hole ( 26 ) for a centering pin ( 27 ) for securing the position of a lid ( 20 ) appropriate.
The housing ( 5 ) made of aluminum with a wall thickness of 5 mm serves the mechanical attachment of the housing, for example, on a handle ( 25 ) or on a tripod. In the case ( 5 ) is located on the front side of a groove in which the sliding ring ( 7 ) is glued. The sliding ring ( 7 ) consists, for example, of felt, in order to be applied to the protective housing to be tested ( 2 ) To avoid scratches and to achieve a light-tight finish. The floor ( 8th ) is made of aluminum and forms the termination of the radiation meter.
In place of the cylindrical housing ( 5 ) can also be used pipes of any cross-section.
The radiation meter has approximately the following dimensions: outer diameter about 80 mm and length about 120 mm.

3 zeigt eine Ausführung des Strahlungsmessgerätes wie sie für Messungen von optischer Strahlung (40b) eingesetzt wird.
Die austauschbaren Blenden (14, 15, 16) begrenzen das Gesichtsfeld des optischen Sensors beispielsweise auf 110 mrad, 30 mrad oder 11 mrad. Der optische Detektor (19) befindet sich senkrecht unter der Blendenöffnung.
Zur Gewichtsreduzierung ist diese Ausführung ohne die absorbierenden Wände (11, 12, 13) aufgebaut. Die Innenseite des Gehäuses ist in dem Fall mit einer absorbierenden Schwarzschicht (28) beschichtet. Durch das Verschieben des Gehäuses (5) per Hand auf der Wand des Schutzgehäuses (2) wird nacheinander die optische Strahlung im konstanten Abstand von 100 mm erfasst. Im Strahlungsmessgerät wird der maximale Messwert gespeichert und zur Anzeige gebracht. Ein Tongenerator (23) im Boden (8) gibt einen akustischen Ton (24) ab, dessen rechteckförmigen Tonpulse gut hörbar sind und die Tonhöhe ansteigt, wenn die Bestrahlungsstärke auf dem Detektor (19) zunimmt und in einen hohen Dauerton übergeht, wenn die gesetzlichen Grenzwerte der optischen Strahlung erreicht sind. 3 shows an embodiment of the radiation meter as used for measurements of optical radiation ( 40b ) is used.
The exchangeable covers ( 14 . 15 . 16 ) limit the field of view of the optical sensor, for example, to 110 mrad, 30 mrad or 11 mrad. The optical detector ( 19 ) is located vertically below the aperture.
For weight reduction, this embodiment is without the absorbent walls ( 11 . 12 . 13 ) built up. The inside of the housing is in the case with an absorbent black layer ( 28 ) coated. By moving the housing ( 5 ) by hand on the wall of the protective housing ( 2 ), the optical radiation is detected one after the other at a constant distance of 100 mm. In the radiation measuring device, the maximum measured value is stored and displayed. A tone generator ( 23 ) in the ground ( 8th ) gives an acoustic tone ( 24 ) whose rectangular tone pulses are clearly audible and the pitch increases when the irradiance on the detector ( 19 ) increases and turns into a high continuous tone when the legal limits of optical radiation are reached.

4 zeigt eine Ausführung des Strahlungsmessgerätes (1) wie es konfiguriert ist, wenn gleichzeitig die optische und die ionisierende Strahlung gemessen werden. Im Boden befinden sich mindestens ein Detektor (18) für ionisierende Strahlung (40a und mindestens ein Detektor (19) für optische Strahlung (40b. Das Gesichtsfeld des optischen Detektors ist durch den Aufstecktubus (17) beispielsweise auf einen Winkel von 110 mrad begrenzt. 4 shows an embodiment of the radiation meter ( 1 ) as configured when simultaneously measuring the optical and ionizing radiation. There is at least one detector in the ground ( 18 ) for ionizing radiation ( 40a and at least one detector ( 19 ) for optical radiation ( 40b , The visual field of the optical detector is through the Aufstecktubus ( 17 ) For example, limited to an angle of 110 mrad.

5 zeigt den Zustand der Prüfung der Funktion des erfindungsgemäßen Strahlungsmessgerätes. Der Deckel (20) enthält einen Referenzstrahler (21) für ionisierende Strahlung und einen optischen Referenzstrahler (22), zum Beispiel eine LED. Zur Lagesicherung des Deckels (20) ist der Zentrierstift (27) in die Bohrung (26) des Gehäuses (5) eingeführt. Die beiden Referenzstrahler (21) und (22) befinden sich senkrecht über den jeweiligen für die Strahlungsart zuständigen Detektoren (18) und (19). Der Referenzstrahler (21) für die ionisierende Strahlung ist beispielsweise ein Aktivitätsnormal mit geringer, unter der gesetzlichen Freigrenze liegenden Aktivität. Als Aktivitätsnormal eignen sich für die erfindungsgemäße Vorrichtung die kontinuierlich strahlenden Isotope Fe-55, Mn-54, Cd-109, Zn-65, Ba-11, Am-241, Ra-226 oder einer Mischung daraus. Auch das Backhilfsmittel Pottasche aus dem Lebensmittelbereich mit dem darin enthaltenen Isotop K-40 kann als Referenzstrahler eingesetzt werden. Die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Strahlungsmessegerätes ist gegeben, wenn die Ausgangssignale des Detektors (18, 19) mit dem auf dem Prüfzertifikat des Herstellers eingetragenen Wert unter Beachtung des Messabstandes übereinstimmen. Somit können Alterungen oder Fehler des Strahlungsmessgerätes (1) und der nachfolgenden Signalauswertung festgestellt werden. Bei der Vergleichsmessung ist die Halbwertszeit des Aktivitätsnormals zu beachten.
Der elektrisch betriebene optische Referenzstrahler (22) befindet sich bei aufgesetztem Deckel (20) senkrecht über dem Detektor (19). Im eingeschalteten Zustand bestrahlt der Referenzstrahler (22) den Detektor (19) mit einer konstanten Bestrahlungsstärke. Das Ausgangssignal des Detektors wird mit dem eingetragenen Wert des Herstellers auf dem Prüfzertifikat verglichen. Somit können Alterungen oder Fehler des Innenraumes, des Detektors (19) und der nachfolgenden Signalauswertung sofort festgestellt werden. 5 shows the state of the examination of the function of the radiation meter according to the invention. The lid ( 20 ) contains a reference emitter ( 21 ) for ionizing radiation and an optical reference radiator ( 22 ), for example an LED. To secure the position of the lid ( 20 ) is the centering pin ( 27 ) into the hole ( 26 ) of the housing ( 5 ) introduced. The two reference emitters ( 21 ) and (22) are located vertically above the respective detectors responsible for the type of radiation ( 18 ) and (19). The reference emitter ( 21 ) for the ionizing radiation is, for example, an activity standard with low activity below the statutory exemption limit. Suitable activity standards for the device according to the invention are the continuously radiating isotopes Fe-55, Mn-54, Cd-109, Zn-65, Ba-11, Am-241, Ra-226 or a mixture thereof. Also, the baking aid potash from the food industry with the isotope K-40 contained therein can be used as a reference radiator. The functional reliability of the radiation measuring device according to the invention is given when the output signals of the detector ( 18 . 19 ) with the value entered on the test certificate of the manufacturer in accordance with the measuring distance. Thus, aging or errors of the radiation measuring device ( 1 ) and the subsequent signal evaluation. In the comparison measurement, the half-life of the activity standard is to be observed.
The electrically operated optical reference radiator ( 22 ) is located with the lid ( 20 ) vertically above the detector ( 19 ). When switched on, the reference radiator irradiates ( 22 ) the detector ( 19 ) with a constant irradiance. The output signal of the detector is compared with the value entered by the manufacturer on the test certificate. Thus, aging or failure of the interior, the detector ( 19 ) and the subsequent signal evaluation are detected immediately.

6 zeigt eine Ausführung des Strahlungsmessgerätes (1) wie es zum Messen unbekannter Strahlungsintensität aus einem großen Sicherheitsabstand konfiguriert ist. Ein Verlängerungshalter (41) ist am Gehäuse des Strahlungsmessgerätes (1) befestigt, so dass sich der Abstand zwischen dem Bediener und dem zu prüfenden Schutzgehäuse (2) mindestens um den Faktor 10 vergrößert. Durch den vergrößerten Abstand verringert sich die Exposition der Person um mehr als Faktor 100. Der ausziehbare Verlängerungshalter (41) ist auf den geforderten Personenabstand in weiten Grenzen anpassbar. Der Kontaktschalter (42) unter dem Gleitring (7) wird nur bei Berührung des Schutzgehäuses (2) oder einem anderen harten Gegenstand ausgelöst. Das durch den Kontaktschalter (42) erzeugte Signal dient der Kennzeichnung des aktuellen Messwertes mit dem Zusatz des Abstandes (3). In 6 befindet sich das Schutzgehäuse (2) in zu großem Abstand, so dass der Kontaktschalter (42) nicht geschlossen ist und das Messsignal nicht den Zusatz des Messabstandes (3) erhält.
7 zeigt eine Ausführung des Strahlungsmessgerätes (1) in seiner meistbenutzen Form mit einem Handgriff (25) und einem auslösenden Schalter (43) im Handbereich des Bedieners. Eine Kombination von einem Kontaktschalter (42) unter dem Gleitring, dargestellt in 6, und einem im Verlängerungshalter (41) mit Handgriff (25) und Handschalter (43) bietet Vorteile bei der Messung unbekannter, vermutlich hoher Expositionen. 6 shows an embodiment of the radiation meter ( 1 ) as configured to measure unknown radiation intensity from a large safety margin. An extension holder ( 41 ) is on the housing of the radiation meter ( 1 ), so that the distance between the operator and the protective housing ( 2 ) at least by the factor 10 increased. The increased distance reduces the person's exposure by more than one factor 100 , The extendable extension holder ( 41 ) is adaptable to the required passenger distance within wide limits. The contact switch ( 42 ) under the sliding ring ( 7 ) is only on touching the protective housing ( 2 ) or another hard object. That through the contact switch ( 42 ) signal is used to identify the current measured value with the addition of the distance ( 3 ). In 6 is the protective housing ( 2 ) too far away so that the contact switch ( 42 ) is not closed and the measuring signal is not the addition of the measuring distance ( 3 ) receives.
7 shows an embodiment of the radiation meter ( 1 ) in its most common use with a handle ( 25 ) and a triggering switch ( 43 ) in the hand area of the operator. A combination of a contact switch ( 42 ) under the slip ring, shown in 6 , and one in the extension holder ( 41 ) with handle ( 25 ) and handset ( 43 ) offers advantages in the measurement of unknown, presumably high exposures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Strahlungsmessgerätradiometer
22: Schutzgehäusehousing
33: Abstanddistance
44: Lochhole
55: Gehäusecasing
66: Öffnungopening
77: Gleitringsliding ring
88th: Bodenground
99: Detektordetector
1010: Strahlungsundurchlässiges SystemRadiation-proof system
1111: Wandwall
1212: Wandwall
1313: Wandwall
1414: Blendecover
1515: Blendecover
1616: Blendecover
1717: AufstecktubusAufstecktubus
1818: Detektor für ionisierende StrahlungDetector for ionizing radiation
18a18a: Detektor für die OrtsdosisleistungDetector for the local dose rate
18b18b: Detektor für die Organ-ÄquivalentdosisleistungDetector for organ equivalent dose rate
1919: Detektor für optische StrahlungDetector for optical radiation
2020: Deckelcover
2121: Strahler für ionisierende Strahlung bzw. AktivitätsnormalEmitter for ionizing radiation or activity standard
2222: Optischer ReferenzstrahlerOptical reference emitter
2323: Tongeneratortone
2424: Akustischer TonAcoustic tone
2525: Handgriffhandle
2626: Bohrungdrilling
2727: ZentrierstiftCentering
2828: SchwarzschichtBlack layer
4040: Zu messende StrahlungRadiation to be measured
40a40a: Ionisierende StrahlungIonizing radiation
40b40b: Optische StrahlungOptical radiation
4141: Verlängerungshalterextension holder
4242: Kontaktschaltercontact switch
4343: Handschalterhandset

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 945110 [0005]
DE 1143276 [0005]

Claims

Hand-held or machine-guided radiation measuring device (1), which is applied in contact with the protective housing (2) during measurements and exposes three types of radiation from gaps and holes (4) of protective housings (2) as well as radiation penetrating the walls and windows, in particular of laser machines, X-ray devices, containers and spaces detected, comprising - a housing (5) with an opening (6) for the radiation to be measured (40), - a bottom (8) with at least one detector (9), characterized in that a radiopaque system (10) consisting of interchangeable, layered walls (11, 12, 13) which reduce the scattering of optical radiation and the fluorescence of ionizing radiation on the walls of the measuring interior and a housing (5) with a sliding ring (7), the distance (3) between the protective housing (2) to be tested and the measuring centroid of the at least one detector (9) in the bottom (8) of the radiation measurement device (1).

Radiation meter after Claim 1 , characterized in that the sliding ring (7) is replaceable after contamination with dirt or particles.

Radiation meter after Claim 1 to 2 , characterized in that the distance (3) is set to the normative value of 100 mm.

Radiation meter after Claim 1 to 3 , characterized in that the visual field of the at least one detector (19) for optical radiation is limited by at least one diaphragm (14, 15, 16) or by a plug-on tube (17).

Radiation meter after Claim 1 to 4 , characterized in that the walls (11, 12, 13) are interchangeable and adaptable to a variable distance (3) and to a different kind of radiation.

Radiation meter after Claim 1 , characterized in that the inlet opening (6) of the housing (5) has a round, rectangular or oval cross section and is adapted to the shape of the protective housing to be tested (2) and the measuring task.

Radiation meter after Claim 1 , characterized in that the housing (5) is conically shaped with an enlarging or reducing cross-section to the measuring opening (6) out.

Radiation meter after Claim 1 to 7 , characterized in that in the bottom (8) at least one detector (18) for ionizing radiation and a detector (19) for optical radiation are present.

Radiation meter after Claim 1 to 8th , characterized in that a cover (20) with at least one reference radiator (21, 22) for comparison measurements with a centering pin (27) against rotation on the housing (5) of the radiation measuring device (1) is placed and the distance between the reference radiators and the at least one detector (19, 18) is constant.

Radiation meter after Claim 1 to 9 , characterized in that a tone generator (23), is electrically driven by at least one detector in the ground (8) and emits an acoustic sound (24) whose rectangular sound pulses are well audible and the pitch increases when the performance of received radiation increases and turns into a high continuous tone when the legal limits of radiation exposure are reached.

Radiation meter after Claim 2 , characterized in that the sliding ring (7) is designed as a contact switch (42).

Radiation meter after Claim 1 to 11 Characterized in that a persons distance enlarging extension holder (41) is fixed to the housing of the radiometer (1) with a hand-close switch (43).