DE2248790C3 - Thermolumineszenz-Dosimeterelement auf der Basis eines Phosphatglases - Google Patents

Claims (8)

1. Patentanspruch:

   Thermolumineszenz-Dosimeterelement für die Messung ionisierender f trahlung auf der Basis eines s Phosphatglases mit einer Beimengung von Mangan in einer Konzentration zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent als Aktivator, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung des erfaßbaren Meßbereiches zu hohen Dosiswerten hin das Phosphatglas zusätzlich Cer und/oder Silber als Koaktivatoren enthält.

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   Die Erfindung betrifft ein Thermolumineszenz-Dosimeterelement für die Messung ionisierender Strahlung auf der Basis eines Phosphatglases mit einer Beimengung von Mangan in einer Konzentration zwischen 0,1 zo und 10 Gewichtsprozent als Aktivator.

   Solche Dosimeterelemente sind bekannt aus »Atomnaja Energija«, Bd. 15, 1963, Nr. 1, Seiten 48 bis 52, »Kernenergie«, 8. Jahrgang, 1965, Heft 9, Seiten 543 und 544, »Atomic Energy Review«, Vol. 3, 1965, Nr.
2. 2, Seiten 100 bis 102 und »Atompraxis«, Bd. 12, 1966, Heft 12, Seiten617bis619.
3. Festkörperdosimeter werden in der Medizin, Biologie, Industrie und Forschung eingesetzt und finden zunehmend Verwendung in der Personendosisüberwachung. Dies gilt insbesondere für Radiothermolumineszenz-Dosimeter auf der Basis von lonenkristallen, die gegenüber anderen Festkörperdosimetem dosimetrisch günstiger sind. Die Kristalle werden üblicherweise aus Gründen der Homogenisierung der Strahlenempfindlichkeit pulverisiert und vermengt, so daß die Strahlendetektoren in Form von losem oder gesintertem Kristallpulver (Presslinge) vorkommen. Aufgrund des relativ komplizierten — und damit auch kostspieligen — Herstellungsverfahrens ergeben sich jedoch insbesondere bei der Verwendung in der dosimetrischen Praxis Schwierigkeiten, die auf — unter Umständen erheblichen — Unterschieden der Strahlenempfindlichkeit von Detektor zu Detektor sowie der mittleren Strahlenempfindlichkeit eines Kollektivs von Detektoren von einer Herstellungscharge zur nächsten beruhen. Außerdem werden Änderungen der Haftstellenverteilung und damit der Strahlenempfindlichkeit durch die — im Meßzyklus erforderlichen — Temperaturbehandlungen der Strahlendetektoren verursacht Diese »Haftstellendynamik« kann bei Wiederverwendung der Detektoren die Meßgenauigkeit und damit Zuverlässigkeit der dosimetrischen Aussage erheblich beeinträchtigen.
4. Einfacher reproduzierbar herzustellen sind dagegen die Phosphatglas-Dosimeterelemente der eingangs genannten Art; ihre Verwendung war jedoch bisher auf relativ niedrige Dosiswerte beschränkt.
5. Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Thermolumineszenz-Dosimeterelement der eingangs beschriebenen Art, den erfaßbaren Meßbereich zu höheren Dosiswerten hin zu erweitern.
6. Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung des erfaßbaren Meßbereiches das Phosphatglas zusätzlich Cer und/oder Silber als Koaktivatoren enthält.
7. Es ist zwar bekannt (US-PS 29 58 604), Cer zu Gläsern zwecks Verringerung von deren Strahlungsverfärbung beizumengen; dabei handelt es sich aber um keine Dosimeter-Gläser.
8. Ausgehend von den bekannten Phosphatglas-Dosimeterelementen der eingangs genannten Art, die als Meßelementsubstanz Glas in Form von Metaphosphatglas geringer Ordnungszahl enthalten können, wodurch sich eine vergleichsweise geringe Energieabhängigkeit der Strahlenempfindlichkeit ergibt, und zur Intensivierung des gewünschten, für die Dosimeter wichtigen Effektes mit dem Aktivator Mangan -?ur Steigerung der Thermolumineszenz-Strahlenempfindlichkeit versehen sind, wird bei der Ausbildung gemäß der Erfindung als besonderer Vorteil durch Silber eine definierte Reduzierung der Thermolumineszenzfähigkeit für Hochdosismessungen und durch Cer eine Reduzierung der störenden Glasverfärbung bei hohen Dosen erreicht. Auf diese Weise werden Detektoren einer hohen, steuerbaren und einfach kontrollierbaren Strahlenempfindlichkeit für den Dosenbereich von Milliröntgen bis Megaröntgen erreicht mit linearer Dosis-Effekt-Beziehung innerhalb eines weiten Dosisbereichs. Die Meßelementsubstanz zeigt keine »Haftstellendynamik« bei Erwärmung, so daß eine Wiederverwendung ohne thermische Regenerierung bei Einhaltung einer hohen Reproduzierbarkeit der Strahlenempfindlichkeit möglich ist. Außerdem ist eine homogene Strahlenempfindlichkeit der Meßelemente innerhalb eines Kollektivs gewährleistet.