DE2462597A1

DE2462597A1 - Neutron dose meter - particularly high energy neutrons, with reduced thickness polyethylene sleeve

Info

Publication number: DE2462597A1
Application number: DE19742462597
Authority: DE
Inventors: Max Dr Heinzelmann; Fritz Rohloff; Hans Schueren
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1974-10-08
Filing date: 1974-10-08
Publication date: 1977-10-20

Abstract

In an appts. for determining the equivalent dose or the power of the equivalent dose of neutrons, of the known type comprising, (a) a neutron-absorbing detector which emits potentials pulses, with a sleeve for modulating and absorbing neutrons, connected to (b) an amplifier for the potential pulses so emitted, (c) a potential discriminator for the amplified pulses, (d) a counter device for counting or measuring the avE. no. of potential pulses per unit time emitted by the discriminator, the detector for neutrons with energies rising to at least 106eV, emitting potential pulses the magnitude of which depends on the energy liberated in the course of the nuclear processes initiated in the detector by the absorbed neutrons as well as by the kinetic energy of these, the no. of potential pulses of magnitude in the range of the energy liberated in the course of the nuclear process being a maximum, the improvement whereby a potential discriminator is used in which the magnitude of the potential threshol lies above the potential level of the greatest no. of pulses distributed round the maximum. Enables a much thinner hydrogen-contg. sleeve e.g. polyethylene, to be used e.g. a redn. from around 10 cm thickness to ca. 5 cm or less.

Description

Gerät zur Bestimmung der Äquivalentdosis Device for determining the dose equivalent

oder der Äquivalentdosisleistung von Neutronen Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Bestimmung der Äquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung von Neutronen, das als Albedo-Personendosimeter ausgebildet ist, bestehend aus einem Neutronen absorbierenden, Spannungsimpulse abgebenden Detektor mit einer Ummantelung zum Moderieren und zur Absorption von Neutronen, wobei die Ummantelung eine Kadmiumschicht von einer zwischen etwa 0,1 bis 2 mm liegenden Dicke und einen die Kadmiumschicht umfassenden Mantel aus Polyäthylen oder einem hinsichtlich seiner Moderatoreigenschaften dem Polyäthylen äquivalenten, wasserstoffhaltigen Material aufweist, aus einer dem Detektor nachgeschalteten, zur Verstärkung der vom Detektor abgegebenen Spannungsimpulse vorgesehenen Verstärkereinrichtung, aus einem die verstärkten Spannungsimpulse aufnehmenden Spannungsdiskriminator mit einer Spannungsschwelle zum Unterdrücken eines Teils der Spannungsimpulse sowie aus einer dem Spannungsdiskriminator nachgeschalteten Einrichtung zum Zählen oder zum Messen der zeitlich gemittelten Zahl der von dem Spannungsdiskriminator abgegebenen Spannungsimpulse, wobei der Detektor für Neutronen mit Energien bis zu mindestens 106 eV Spannungsimpulse abgibt, deren Höhe von der infolge des im Detektor durch die absorbierten Neutronen ausgelösten Kernprozesses freiwerdenden Energie sowie von der kinetischen Energie der absorbierten Neutronen abhängig ist und wobei die Zahl der Spannungsimpulse mit einer der im Bereich der beim Kernprozeß freiwerdenden Energie liegenden Höhe ein Maximum aufweist. or the dose equivalent rate of neutrons The invention relates to a device for determining the dose equivalent or the dose equivalent rate of Neutron, which is designed as an albedo personal dosimeter, consisting of a Detector that absorbs neutrons and emits voltage pulses with a jacket for moderating and absorbing neutrons, the coating being a cadmium layer of a thickness lying between about 0.1 to 2 mm and one the cadmium layer comprehensive jacket made of polyethylene or one with regard to its moderator properties the polyethylene equivalent, hydrogen-containing material, from one of the Downstream detector to amplify the voltage pulses emitted by the detector provided amplifier device, from a receiving the amplified voltage pulses Stress discriminator with a stress threshold to suppress a part the voltage pulses as well as from a downstream voltage discriminator Device for counting or measuring the time-averaged number of the Voltage discriminator emitted voltage pulses, the detector for neutrons with Emits energies up to at least 106 eV voltage pulses, whose Height of the amount triggered by the absorbed neutrons in the detector The energy released by the core process and the kinetic energy of the absorbed Neutrons is dependent and where the number of voltage pulses with one of the im Area of the energy released during the core process height has a maximum.

Geräte zur Bestimmung der Aquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung von Neutronen werden vor allem hinter Abschirmungen von Neutronenquellen - wo im allgemeinen Neutronen mit Energien von 1/40 eV bis 7 etwa 10' eV vorhanden sind - zur Messung eingesetzt.Devices for determining the dose equivalent or the dose equivalent rate of neutrons are mainly behind shields from neutron sources - where im general neutrons with energies from 1/40 eV to 7 about 10 'eV are present - used for measurement.

Dabei ist es das Ziel der Messung, einen Wert für die schädigende Wirkung der Neutronen im menschlichen Körper anzugeben, die - bezogen auf jeweils gleiche Fluenz von Neutronen verschiedener Energie - von der Energie der Neutronen abhängig ist. Diese Abhängigkeit ist in einer von der "International Commission for Radiological Protection" zur Beachtung empfohlenen Äquivalentdosiskurve beschrieben. Es wird daher, um das vorgenannte Ziel zu erreichen, angestrebt, daß der Verlauf der Kurve der Antwortfunktion des Gerätes, das heißt die Zählrate pro Einheitsflußdichte als Funktion der Neutronenenergie, in dem vorgenannten Energiebereich möglichst mit dem Verlauf der Äquivalentdosiskurve übereinstimmt. DAbei ist für Strahlungsschutzzwecke die Energieunabhängigkeit der Geräte zur Bestimmung der Aquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung hinreichend, wenn der Meßwert des Gerätes für keine Energie um mehr als den Faktor 2 von dem angestrebten Verlauf abweicht.It is the aim of the measurement to get a value for the damaging To indicate the effect of neutrons in the human body - based on each equal fluence of neutrons of different energies - of the energy of neutrons is dependent. This dependency is in one of the "International Commission for Radiological Protection "for observing the recommended equivalent dose curve. Therefore, in order to achieve the aforementioned object, it is desirable that the course the curve of the response function of the device, i.e. the count rate per unit flux density as a function of the neutron energy, in the aforementioned energy range if possible coincides with the course of the equivalent dose curve. This is for radiation protection purposes the energy independence of the devices for determining the equivalent dose or the Dose equivalent rate sufficient if the Measured value of the device for no energy deviates by more than a factor of 2 from the desired course.

Geräte, die zur Bestimmung der Äquivalentdosis vorgesehen sind, sind unter der Bezeichnung "Rem-Counter" bekannt. Bekannt sind Geräte, die einen Detektor für Neutronen aufweisen, der mit einer Ummantelung aus wasserstoffhaltigem Material, wie Paraffin, Polyäthylen oder dergleichen, umgeben ist. Als Detektoren werden beispielsweise BF3-Zählrohre oder 3He-Zählrohre verwendet, die eine hohe Empfindlichkeit für thermische Neutronen, dagegen eine geringere Empfindlichkeit für Neutronen höherer Energie aufweisen.Devices intended to determine the dose equivalent are known under the name "Rem-Counter". Devices that have a detector are known for neutrons, which is covered with a coating of hydrogen-containing material, such as paraffin, polyethylene or the like, is surrounded. The detectors are, for example BF3 counter tubes or 3He counter tubes are used, which have a high sensitivity to thermal Neutrons, on the other hand, a lower sensitivity to neutrons of higher energy exhibit.

Bei diesen bekannten Geräten weist die Ummantelung eine Wandstärke von mindestens 12,5 cm auf. Diese Geräte sind daher schwer und unhandlich.In these known devices, the casing has a wall thickness of at least 12.5 cm. These devices are therefore heavy and unwieldy.

Zudem wird bei den kleinsten der bekannten Geräte eine von der Energie unabhängige Anzeige der Äquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung für Neutronenergien in dem vorgesehenen Neutronenenergiebereich nur unvollkommen erreicht. Zwar ist bekannt, die Bestimmung der Äquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung dadurch zu verbessern, daß mit einem Detektor die Messung mehrfach durchgeführt wird, wobei der Detektor für jede Messung mit einer unterschiedlich dicken Ummantelung umgeben wird. Jedoch ist dieses bekannte Verfahren umständlich und für praktische Erfordernisse zu aufwendig. Bekannt ist auch ein Gerät, das aus mehreren, in einer Ummantelung befindlichen Detektoren besteht. Mit diesem bekannten Gerät ist zwar eine Bestimmung der gewünschten Meßgröße in einem einzigen Meßvorgang erreichbar. Das Gerät ist jedoch sehr aufwendig und ebenfalls für praktische Erfordernisse zu schwer und unhandlich.In addition, with the smallest of the known devices, one of the energy independent display of the equivalent dose or the equivalent dose rate for neutron energies only incompletely achieved in the intended neutron energy range. True is known, the determination of the dose equivalent or the dose equivalent rate thereby to improve that the measurement is carried out several times with a detector, wherein surround the detector with a jacket of different thicknesses for each measurement will. However, this known method is cumbersome and for practical needs too expensive. Also known is a device that consists of several in one casing located Detectors exists. With this known device, although a determination of the desired Measured variable can be achieved in a single measurement process. However, the device is very complex and also too heavy and unwieldy for practical requirements.

Ein Neutronendosimeter mit einer in dem wasserstoffhaltigen Material eingebetteten durchlöcherten Absorberschicht aus Bor ist aus der deutschen Patentschrift 1 233 500 bekannt. Bei diesem bekannten Neutronendosimeter wird zwar eine gute Anpassung der Empfindlichkeitskurve an die Äquivalentdosiskurve erzielt, es ist jedoch relativ schwer und somit ebenfalls unhandlich, zumal zur Erzielung der gut an die Äquivalentdosiskurve angepaßten Empfindlichkeitskurve eine Wandstärke des Moderators von etwa 8,1 cm erforderlich ist.A neutron dosimeter with one in the hydrogenous material embedded perforated absorber layer made of boron is from the German patent specification 1 233 500 known. With this known neutron dosimeter, there is a good adaptation the sensitivity curve to the dose equivalent curve, but it is relative heavy and therefore also unwieldy, especially in order to achieve the equivalent dose curve adapted sensitivity curve a wall thickness of the moderator of about 8.1 cm is required.

Aus "Nuclear Instruments and Methods", Band 63, 1968 Nr. 3, Seiten 329 bis 332 und "Nuclear Instruments and Methods", Band 45, 1966, Nr. 1, Seiten 151 bis 156 sind ferner Gräte der eingangs genannten Art bekannt, bei denen in der Umhüllung aus wasserst&ffhaltigem Material eine aus Kadmium bestehende, durchlöcherte Absorberschicht eingebettet ist. Diese bekannten Geräte sind leichter als das aus der vorgenannten Patentschrift bekannte Neutronendosimeter, sie weisen jedoch einen Durchmesser von etwa 20 cm auf und erreichen die angestrebte Anpassung an die Aquivalentdosiskurve nicht in vollem Umfange.From "Nuclear Instruments and Methods", Volume 63, 1968 No. 3, pages 329 to 332 and "Nuclear Instruments and Methods", Volume 45, 1966, No. 1, pages 151 to 156 bones of the type mentioned are also known in which in the Covering made of hydrogen-containing material a perforated one made of cadmium Absorber layer is embedded. These well known devices are lighter than that out the aforementioned patent known neutron dosimeter, but they have a Diameter of about 20 cm and achieve the desired adaptation to the equivalent dose curve not in full.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zu schaffen, das eine hinreichend genaue Bestimmung der Äquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung von Neutronen eines Neutronenspektrums, das dem Spektrum hinter Abschirmungen von Neutronenquellen entspricht, bei wesentlich verringerten Abmessungen der Detektor-Uüimantelung erbringt.It is the object of the invention to provide a device that is sufficient precise determination of the equivalent dose or the equivalent dose rate of neutrons a neutron spectrum, which is the spectrum behind shields from neutron sources corresponds, yields with significantly reduced dimensions of the detector Uüimantelung.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kadmiumschicht den dem Detektor zugewandten Teil der Ummantelung bildet, daß der Mantel eine Wandstärke unterhalb 3 cm aufweist und daß die Spannungsschwelle des Spannungsdiskriminators so hoch liegt, daß die weitaus größte Zahl der um das Maximum verteilten, von Neutronen niedriger Energie herrührender Spannungsimpulse mit ihrer Spannungsamplitude unterhalb dieser Spannungsschwelle liegen.This task is carried out in accordance with a device of the type specified at the outset the invention achieved in that the cadmium layer facing the detector Part of the jacket forms that the jacket has a wall thickness below 3 cm and that the voltage threshold of the voltage discriminator is so high that the by far the largest number of low-energy neutrons distributed around the maximum resulting voltage pulses with their voltage amplitude below this voltage threshold lie.

Dabei kann die Wandstärke je nach der gewünschten Genauigkeit der Anpassung des Gerätes an die Äquivalentdosiskurve und in Ubereinstimmung mit dem im Diskriminator eingestellten Schwellenwert gewählt werden.The wall thickness can vary depending on the desired accuracy of the Adaptation of the device to the equivalent dose curve and in accordance with the The threshold value set in the discriminator can be selected.

Zwar ist es bekannt, bei Geräten zur Bestimmung der Äquivalentdosis oder der Äquivalentdosisleistung Spannungsimpulse durch einen zwischen Detektor und der Einrichtung zum Zählen der Spannungsimpulse geschalteten Spannungsdiskriminator zu unterdrücken.Although it is known in devices for determining the dose equivalent or the dose equivalent rate voltage pulses by an intermediate detector and the Device for counting the voltage pulses switched Suppress voltage discriminator.

Dabei handelt es sich jedoch nur um Spannungsimpulse niedriger Höhe, die beispielsweise durch Gammastrahlung ausgelöst werden und für die Messung der Neutronen einen störenden Untergrund darstellen würden. Demgegenüber werden bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Gerät auch solche Spannungsimpulse durch die Spannungsschwelle im Diskriminator zurückgehalten, die durch Neutronen vorwiegend niedriger Energie ausgelöst werden.However, these are only low-level voltage pulses, which are triggered, for example, by gamma radiation and for measuring the Neutrons would represent a disturbing background. In contrast, the device designed according to the invention such voltage pulses through the Voltage threshold held back in the discriminator, which is predominantly caused by neutrons lower energy.

Bei dem Gerät nach der Erfindung ist es für eine gute Anpassung der Kurve der Zählrate pro Einheitsflußdichte als Funktion der Neutronenenergie an die Äquivalentdosiskurve nicht erforderlich, die Neutronen in einer Ummantelung mit großer Wandstärke zu moderieren. Das Gerät nach der Erfindung weist daher eine Ummantelung mit geringerer Wandstärke auf als dies bisher bei bekannten Geräten möglich war.In the device according to the invention it is for a good adaptation of the Curve of the count rate per unit flux density as a function of the neutron energy to the Equivalent dose curve does not require the neutrons in a sheath with moderate wall thickness. The device according to the invention therefore has a casing with a smaller wall thickness than was previously possible with known devices.

Die Neutronen niedriger Energie lösen infolge ihres sehr hohen Wirkungsquerschnittes für den im Detektor ablaufenden Kernprozeß zur Erzeugung von Ionen eine sehr große Zahl von Spannungsimpulsen aus. Die Verteilung der Höhen der Spannung dieser Spannungsimpulse erstreckt sich über einen größeren Energiebereich infolge der statistischen Natur der Prozesse im Detektor bei der Entstehung der Spannungsimpulse, wobei das Maximum der Verteilung dieser von Neutronen niedriger Energie verursachten Spannungsimpulse der beim Kernprozeß freiwerdenden Energie entspricht. Um die weitaus größte Zahl - beispielsweise mindestens 95 % - dieser Spannungsimpulse zu unterdrücken, wird der Schwellenwert auf eine Höhe eingestellt, der oberhalb des Maximums der Verteilung am Fuße der Verteilungskurve liegt.The low-energy neutrons dissolve due to their very high cross-section a very large one for the nuclear process for the generation of ions taking place in the detector Number of voltage pulses. The distribution of the heights of the voltage of these voltage pulses extends over a larger energy range due to its statistical nature the processes in the detector when the voltage pulses are generated, whereby the maximum of the distribution of these voltage pulses caused by low energy neutrons corresponds to the energy released during the core process. By far the largest number - For example, at least 95% - to suppress these voltage pulses the threshold is set at a level above the maximum of the distribution is at the foot of the distribution curve.

Die Höhe der den Diskriminator passierenden Spannungsimpulse entspricht der Suumme der beim Kernprozeß freiwerdenden Energie und der kinetischen Energie der im Detektor absorbierten Neutronen.The height of the voltage pulses passing the discriminator corresponds the sum of the energy released during the nuclear process and the kinetic energy of the neutrons absorbed in the detector.

Dadurch, daß die Kadmiumschicht den dem Dekektor zugewandten Teil der Ummantelung bildet, wird erreicht, daß alle Neutronen mit Energien, die kleiner sind als 0,5 eV, außerhalb des Detektors absorbiert werden und somit gar nicht in den Detektor gelangen. Die Zahl der durch Neutronen niedriger Energien im Detektor verursachten Spannungsimpulse ist daher sehr viel geringer, so daß es möglich ist, den Schwellenwert des Spannungsdiskriminators auf eine niedere Höhe einzustellen und somit eine noch bessere Anpassung der Kurve der Zählrate pro Einheitsflußdichte als Funktion der Neutronenenergie an die Äquivalentdosiskurve zu erreichen.Because the cadmium layer is the part facing the decector the sheath forms, it is achieved that all neutrons with energies that are smaller are than 0.5 eV, are absorbed outside the detector and therefore not even in get to the detector. The number of low energy neutrons in the detector caused voltage pulses is therefore much lower, so that it is possible set the threshold value of the voltage discriminator to a low level and thus an even better fit of the curve of the count rate per unit flux density as a function of the neutron energy to achieve the equivalent dose curve.

Zwar ist die Empfindlichkeit des Gerätes, dessen Ummantelung eine dem Detektor zugewandte Kadmiumschicht aufweist, für Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV praktisch gleich Null. Da jedoch im allgemeinen hinter Abschirmungen von Neutronenquellen der Anteil der Äquivalentdosisleistung, der durch Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV verursacht wird, weniger als 5 % der gesamten Äquivalentdosisleistung ist, wird die Anpassung des Gerätes an die Äquivalentdosiskurve hierdurch nur unwesentlich beeinflußt. Für den Fall, daß auch Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV gemessen werden sollten, ist es möglich, als dem Detektor zugewandten Teil der Ummantelung eine durchlöcherte Kadmiumschicht vorzusehen, oder aber das Gerät mit einem Detektor zur Messung von Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV zu verbinden.It is true that the sensitivity of the device, the casing of which is a Has the detector facing cadmium layer, for neutrons with energies below 0.5 eV practically zero. Since, however, generally behind shields from neutron sources the proportion of the dose equivalent rate caused by neutrons with energies below 0.5 eV is less than 5% of the total dose equivalent rate, the adaptation of the device to the equivalent dose curve is therefore only insignificant influenced. In the event that neutrons with energies below 0.5 eV are also measured should be, it is possible as part of the jacket facing the detector to provide a perforated cadmium layer, or the device with a detector for measuring neutrons with energies below 0.5 eV.

Als Detektor kann ein zum Nachweis von Neutronen 3 mit dem Isotop 3He gefülltes Zählrohr verwendet werden. Thermische Neutronen erzeugen im 3He-Zählrohr eine Kernreaktion, bei der eine Energie von 770 keV frei wird. Für den Fall, daß ein 3He-Zählrohr als Detektor verwendet wird, kann daher die Höhe der Spannungsschwelle des Spannungsdiskriminators einer Energie im Energiebereich zwischen 800 und 850 keV entsprechen.A detector can be used to detect neutrons 3 with the isotope 3He filled counter tube can be used. Thermal neutrons generate in the 3He counter tube a nuclear reaction that releases an energy of 770 keV. In case that a 3He counter tube is used as a detector, can therefore determine the level of the voltage threshold the voltage discriminator of an energy in the energy range between 800 and 850 keV correspond.

Aufgrund der Einstellung des Spannungsdiskriminators gemäß der durch die Erfindung gegebenenen Lehre ist es möglich, schon bei Geräten, die nicht als Albedo-Personendosimeter ausgebildet sind, die gegenüber bekannten Geräten relativ geringe Wand stärke von 3 bis 5,5 cm vorzusehen, wobei die Wandstärke je nach der gewünschten Genauigkeit der Anpassung des Gerätes an die Äquivalentdosiskurve und in übereinstimmung mit dem im Diskriminator eingestellten Schwellenwert gewählt wird.Due to the setting of the voltage discriminator according to the by the invention given teaching, it is possible even with devices that are not as Albedo personal dosimeters are designed which are relative to known devices low wall thickness of 3 to 5.5 cm, the wall thickness depending on the desired accuracy of adapting the device to the equivalent dose curve and selected in accordance with the threshold value set in the discriminator will.

Bei dem als Albedo-Personendosimeter ausgebildeten Gerät gemäß der Erfindung wird darüber hinaus der als Moderator dienende Teil der Ummantelung zumindest teilweise durch den dem Detektor nächstliegenden Teil der Person gebildet.In the case of the device designed as an albedo personal dosimeter according to In addition, the part of the casing serving as a moderator is at least the present invention partially formed by the part of the person closest to the detector.

Eine vorteilhafte, weil handliche Variante des Gerätes gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Ummantelung auf einer Seite des Detektors nur aus der Kadmiumschicht besteht. Denn ist für den als Moderator dienenden Teil der Ummantelung eine Polyäthylenwandung vorgesehen, so kann diese Wandung in Richtung des Rumpfes der das Personendosimeter tragenden Person entfallen, da der Teil der Person, an dem das Dosimeter befestigt ist, die Funktion des Moderators übernimmt. An der vom Rumpf der Person abgewandten Seite genügt - je nach der angestrebten Anpassung des Dosimeters an die Aquivalentdosiskurve eine Wandung geringerer Wandstärke. Je nach der angestrebten Genauigkeit des Dosimeters kann die Polyäthylenwandung auch ganz entfallen.An advantageous, because handy variant of the device according to the invention is that the sheathing on one side of the detector consists only of the cadmium layer consists. Because there is a polyethylene wall for the part of the jacket serving as a moderator provided, this wall can be in the direction of the body of the personal dosimeter The person carrying it is omitted as the part of the person to which the dosimeter is attached takes over the role of moderator. On the one facing away from the person's torso One side is sufficient - depending on the desired adaptation of the dosimeter to the equivalent dose curve a wall with a smaller wall thickness. Depending on the desired accuracy of the dosimeter the polyethylene wall can also be omitted entirely.

Die Unempfindlichkeit des als Albedo-Personendosimeters verwendeten Gerätes für Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV ist unerheblich, da Neutronen dieser Energie mittels der Kadmium-Absorber bekannter Filmplaketten nachgewiesen werden können.The insensitivity of the albedo personal dosimeter used Device for neutrons with energies below 0.5 eV is irrelevant because neutrons this energy by means of the cadmium absorber known film badges can be proven.

Für denFall, daß das als Albedo-Personendosimeter verwendete erfindungsgemäß ausgebildete Gerät auch für Neutronen mit Energien unterhalb 0,5 eV empfindlich sein soll, kann der dem Detektor zugewandte Teil der Ummantelung aus einer durchlöcherten Kadmiumschicht bestehen. Da die Wandung des Moderators des Gerätes nicht nach allen Seiten gleich dick ist, sollten die Bohrungen in der Kadmiumschicht eine unterschiedliche Verteilung aufweisen.In the event that that used as an albedo personal dosimeter according to the invention trained device also sensitive to neutrons with energies below 0.5 eV should be, the part of the casing facing the detector can consist of a perforated Cadmium layer. Since the wall of the moderator of the device is not after all Sides is the same thickness, the holes in the cadmium layer should be different Exhibit distribution.

Die Erfindung wird anhand des Ausführungsbeispiels eines Detektors, bei dem eine aus einer Kadmiumschicht und einer Polyäthylen schicht bestehende Ummantelung vorgesehen ist, sowie anhand von Empfindlichkeitskurven zweier solcher Detektoren näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Detektor mit Ummantelung Figuren 2 und 3 Empfindlichkeitskurven zweier Geräte mit Detektoren mit unterschiedlich dicker Ummantelung In Figur 1 ist ein Detektor 1 mit einer Ummantelung dargestellt, die aus einer an dem Detektor 1 anliegenden Absorberschicht 2 und einem äußeren Mantel 3 aus einem wasserstoffhaltigen Material besteht.The invention is based on the embodiment of a detector, in which a layer consisting of a cadmium layer and a polyethylene coating is provided, as well as based on sensitivity curves of two such detectors explained in more detail. FIG. 1 shows a detector with a casing, FIGS. 2 and 3 sensitivity curves of two devices with detectors of different thicknesses Sheath In Figure 1, a detector 1 is shown with a sheath that from an absorber layer 2 resting on the detector 1 and an outer jacket 3 consists of a hydrogen-containing material.

Zur Bestimmung der in den Figuren 2 und 3 wiedergegebenen Empfindlichkeitskurven wurde als Detektor ein bekanntes 3He-Zählrohr verwendet. Die Absorberschicht 2 bestand aus einer Kadmiumschicht mit einer Dicke von etwa 1 mm. Der Detektor 1 war an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Hochspannungsgerät angeschlossen. Außerdem waren - wie in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt worden ist - dem Detektor 1 ein Vorverstärker und ein Hauptverstärker nachgeschaltet, dem ein Spannungsdiskriminator und ein an den Spannungsdiskriminator angeschlossener Zähler nachgeschaltet waren, die Höhe der Schwelle des Spannungsdiskriminators entsprach einer Energie von 825 keV.To determine the sensitivity curves shown in FIGS. 2 and 3 was used as a detector a known 3He counter tube is used. The absorber layer 2 consisted of a cadmium layer with a thickness of about 1 mm. The detector 1 was connected to a high-voltage device not shown in the drawing. In addition - as has also not been shown in the drawing - the Detector 1 is followed by a preamplifier and a main amplifier, which is a voltage discriminator and a meter connected to the voltage discriminator was connected downstream, the height of the threshold of the voltage discriminator corresponded to an energy of 825 keV.

In den Kurven in den Figuren 2 und 3 sind auf der Ordinate die Empfindlichkeit des Gerätes und auf der Abszisse die Energie der auf die Ummantelung des Detektors 1 auftreffenden Neutronen aufgetragen.In the curves in FIGS. 2 and 3, the ordinate is the sensitivity of the device and on the abscissa the energy on the casing of the detector 1 applied neutrons.

Dabei ist Empfindlichkeit = Zählrate Äquivalentdosi sleistung Die Kreuze in den Kurven stellen die Ergebniswerte von Messungen mit Neutronen von Präparat-Neutronenquellen und monoenergetischen Neutronen von 14 MeV dar. Die mit den Präparat-Neutronenquellen erhaltenen Meßwerte sind in den Kurven bei einer Energie aufgetragen, die der mittleren Energie der Neutronen der Präparat-Neutronenquellen entspricht. Der gestrichelte Bereich der Kurve wurde interpoliert.Sensitivity = counting rate equivalent dose rate Crosses in the curves represent the results of measurements with neutrons from preparation neutron sources and monoenergetic neutrons of 14 MeV. The ones with the preparation neutron sources The measured values obtained are plotted in the curves at an energy that is the mean Energy of the neutrons of the preparation neutron sources corresponds. The dashed one The area of the curve has been interpolated.

Das Gerät, dessen Empfindlichkeitskurve in Figur 2 dargestellt ist, wies einen Mantel 3 aus Polyäthylen mit einer Wandstärke von 5,08 cm auf. Der Mantel 3 aus Polyäthylen des zweiten Gerätes, dessen Empfindlichkeitskurve in Figur 3 dargestellt ist, besaß eine Wandstärke von 3,81 cm. Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist das Gerät mit der größeren Wand stärke zwar besser an die Äquivalentdosiskurve angepaßt, jedoch weist auch das Gerät mit der geringeren Wand stärke eine hinreichend genaue Anpassung an die Äquivalentdosiskurve auf.The device, the sensitivity curve of which is shown in Figure 2, had a jacket 3 made of polyethylene with a wall thickness of 5.08 cm up. The jacket 3 made of polyethylene of the second device, its sensitivity curve shown in Figure 3, had a wall thickness of 3.81 cm. As from the figures 2 and 3 shows, the device with the greater wall thickness is better suited to the Equivalent dose curve adapted, but the device with the smaller wall also has strengthen a sufficiently accurate fit to the dose equivalent curve.

Claims

Claims 1. Device for determining the dose equivalent or the equivalent dose rate of neutrons, designed as an albedo personal dosimeter consists of a detector that absorbs neutrons and emits voltage pulses with a jacket for moderating and absorbing neutrons, the Coating a layer of cadmium with a thickness between about 0.1 and 2 mm and a jacket comprising the cadmium layer made of polyethylene or one with respect to it Its moderator properties are equivalent to that of polyethylene and contain hydrogen Has material, from a downstream detector, to amplify the from the detector emitted voltage pulses provided amplifier device a voltage discriminator receiving the amplified voltage pulses; nit a voltage threshold for suppressing part of the voltage pulses and from a device for counting downstream of the voltage discriminator or for measuring the time-averaged number of those output by the voltage discriminator Voltage pulses, the detector for neutrons with energies up to at least 106 eV voltage pulses are emitted, the height of which depends on the result of the in the detector by the absorbed neutrons triggered nuclear processes released energy as well as depends on the kinetic energy of the absorbed neutrons and where the number of voltage pulses with one in the range of those released during the core process Energy lying height has a maximum, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the cadmium layer (2) is the part of the casing facing the detector (1) forms that the jacket (3) has a wall thickness below 3 cm and that the voltage threshold of the voltage discriminator is so high that by far the largest number of those around the Maximum distributed voltage pulses from low energy neutrons with their voltage amplitude are below this voltage threshold.

2. Apparatus according to claim 1, which is designed as an albedo personal dosimeter is that the sheathing is on one side of the detector (1) consists only of the cadmium layer (2).