DE2616652B2

DE2616652B2 - Anordnung zur Kontrolle der von einer Strahlungsquelle gelieferten Strahlendosis

Info

Publication number: DE2616652B2
Application number: DE2616652A
Authority: DE
Inventors: Guy La Celle St. Cloud Azam; Rene Versailles Boux
Original assignee: C.G.R.-Mev, Paris
Priority date: 1975-04-16
Filing date: 1976-04-15
Publication date: 1980-12-11
Also published as: DE2616652C3; DE2616652A1; JPS6139065B2; FR2308109B1; GB1516425A; US4034222A; JPS51128862A; FR2308109A1; CA1054261A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kontrolle der von einer Strahlungsquelle gelieferten Strahlendosis, mit einem ersten Dosismeßschaltungszweig, mit einem da/u parallelen zweiten Dosismeßschaltungszweig, deren jeder eine DosislehHingssignale liefernde Ionisationskammer aufweist, mit Integriereinrichtungen Integrieren der Dosisleistungssignale, welche für jeweils einen vorgegebenen Betrag der integrierten Dosis einen Zählimpuls liefern, und mit Vorwahlzählern, die die Zählimpulse zählen und beim Erreichen einer einem vorbestimmten Strahlendosiswert entsprechenden Impulszahl ein Abschaltsignal zum automatischen Abschalten der Strahlungsquelle abgeben.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-OS 22 18 237 bekannt Einer der beiden Dosismeßschaltungszweige ist der Hauptschaltungszweig, dem zur Sicherheit der zweite Dosismeßschaltungszweig als Hilfszweig zugeordnet ist Im Falle eines Versagens des Hauptschaltungszweiges schaltet der Hilfsschaltungszweig die Strahlenquelle beim Erreichen der gewünschten Dosis ab. Da bei der bekannten Anordnung der Hilfsschaltungszweig nur beim Ausfall des Hauptschaltungszweiges tätig wird, muß seine Funktionsbereitsdnft ständig überprüft werden. Hierzu sind umfangreiche Überwachungseinrichtungen erforderlich, die jeweils dann eine Abschaltung der Strahlenquelle auslösen, wenn Unterschiede in der Funktion der beiden Dosismeßschaltungszweige auftreten. Bei der bekannten Anordnung werden z. B. die Ausgänge der Integriereinrichtungen and die Zählerstände miteinander verglichen. Diese bekannte Anordnung ist nicht nur sehr aufwendig, sie hat auch zur Fo?je, daß die Strahlenquelle bereits abgeschaltet wird, wenn einer der Dosismeßschaltungszweige defekt ist, die gewünschte Dosis aber noch nicht erreicht ist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beide Dosismeßschaltungszweige sowohl als Hauptmeßschaltungszweig als auch als Hilfsmeßschdtungszweig funktionsfähig sind.

Diese Aufgabe wird bei eine·· Anordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Doppelschalter vorgesehen ist, der in seiner ersten Stellung einen Widerstand dem ersten Dosismeßschaltungszweig zuschaltet und in seiner zweiten Stellung dem zweiten Dosismeöschaltungszweig einen Widerstand zuschaltet, wobei diese Widerstände jeweils die Integrationszeitkonstante der Integriereinrichtung des zugehörigen Dosismeßschaltungszweiges verändern, wodurch derjenige Dosismeßschaltungszweig, uessen Integrationszeitkonstante durch diese Veränderung die kürzere ist als Hauptschaltungszweig zur Abschaltung der Strahlungsquelle wirkt, während der andere Dosismeßschaltungszweig, dessen Integrationszeitkonstante aufgrund der Veränderung

so der Integrationszeitkonstanten die längere ist, den Hilfsschaltungszweig zur Abschaltung der Strahlungsquelle bei etwaigem defektem Hauptschaltungszweig bildet
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine erstes Ausfuhrungsbeispiel der Anordnung zur Kontrolle der Strahlendosis, und
F i g. 2 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel mit zugeordnetem Sicherheitssystem.

Die Anordnung zur Kontrolle der Strahlendosis enthält, wie F i g. 1 zeigt, zwei Dosismeßschaltungszweige A und B, welche das Abstellen einer Strahlungsquelle 5 veranlassen, wenn der Wert der Dosis einen vorbestimmten Wert ei reicht.

Der Dosismeßschaltungszweig A enthält:
— eine Ionisationskammer Ka für die Messung der Strahlendosisleistung, die auf dem Weg eines

Strahlungsbündels angeordnet ist und Elektroden enthält (in F i g. 1 nicht dargestellt), welche einen Strom aufnehmen, dem eine zu der Intensität des Strahlungsbündels F proportionale Spannung Vae entspricht,

— einen Spannungs-Frequenzwandler mit zwei Widerständen R_A \ und R_{A 2} in Reihe, und einem Operationsverstärker Aa. der ein zu der Spannung Vae proportionales Signal Vas erzeugt, dessen zweiter Eingang über einen Widerstand R_A3 an Masse liegt, und einem Kondensator C_A, der parallel in den Kreis des Operationsverstärkers Aa geschaltet ist und dessen Entladung durch das vorübergehende Schließen eines Schalters I_A erfolgt, der durch eine Schwellenwertschaltung Pa gesteuert wird,

— eine Schwellenwertschaltung Pa, und

— einen Vorwahl-Zähler Q_A.

Der zweite Schaltungszweig B enthält die gleichen Elemente wie der Schaltungszweig A nämlich:

— eine Ionisationskammer Kb (tatsächlich können die beiden Ionisationskammern Ka und Kb durch eine mit mehreren Elektrodensystemen ausgestattete einzige Ionisationskammer ersetzt werden), welche einen Strom aufnimmt, welchem eine zu der Intensität des Strahlungsbündels proportionale Spannung Vreentspricht,

— einen Spannungs-Frequenzwandler mit zwei Widerständen Rb \ und Rbz, die in Reihe geschaltet sind, einem Operationsverstärker Ab, welcher ein zu der Spannung V_Be proportionales Signal Vas erzeugt, dessen zweiter Eingang über einen Widerstand Rb 2 an Masse liegt, und einem Kondensator Cb. der parallel in den Kreis des Operationsverstärkers Ab geschaltet ist und dessen Entladung durch das vorübergehende Schließen eines Schalters Ib erreicht wird, welcher durch eine Schwellenwertschaltung Pb gesteuert wird,

— eine Schwellenwertschaltung Pb und

— einen Vorwahl-Zähler Qb-

Wenn im Betrieb die Ausgangsspannung Vas (oder Vbs) des Verstärkers Aa (oder Ab) einen vorbestimmten »Schwellenwert« erreicht, gibt die Schwellenwertschaltung P_A (oder Pb) einen Impuls ab, durch den der Vorwahl-Zähler Qa (oder Qb) um -eine Ziffer weitergeschaltet und das Schließen des Schalters Ia (oder Ib) für eine Zeit bewirkt wird, die ziemlich kurz ist, aber ausreicht, um den Kondensator C (oder Cb) zu entladen. Der durch de," Vorwahl-Zähler Qa (oder Qb) akkumulierte Wert entspricht deshalb der integrierten Dosisleistung, d.h. der Dosis,

Ein Umschalter A steuert das Einschalten djr Widerstände R_A ι oder Rb ι in die Meßschaltungszweige A bzw. B. In Fig. 1 ist der Widerstand R_A \ kurzgeschlossen gezeichnet, während der Widerstand ab ι eingeschaltet ist und eine gewisse Verzögerung in der Messung des Schaltungszweiges B in bezug auf die Messung des Schaltungszweiges A hervorruft, der dann der Hauptschaltungszweig ist und die Aufgabe hat, das

ίο automatische Abstellen der Strahlungsquelle 5 mittels eines Modulators M zu veranlassen, wenn die Dosis einen vorbestimmten Wert erreicht Im Fall einer Betriebsstörung des Hauptschaltungszweiges (welches in dem dargestellten Beispiel der Schaltungszweig A ist) löst der Hilfsschaltungszweig B mit geringfügiger Verzögerung gegenüber dem Schaltungszweig A das automatische Abstellen der Strahlungsquelle aus. Je nach der Stellung des Umschalters D\ arbeitet der Meßschal ningszweig A (oder der Meßschaltungszweig

B) als Hauptschaltungszweig, w kürend der andere Schaltungszweig Hilfsschaltungszweig wird. Das Verstellen des Umschalters D\ kann manuell ausgeführt werden oder besser durch ein automatisches System, welches einen Zähler oder einen zeitempfindlichen Integrator enthält, der auf die Dosis oder auf die Anzahl von Behandlungen voreingestellt ist

F i g. 2 zeigt schematisch eine der in F i g. 1 dargestellten entsprechende Anordnung, der ein Fehlermeldesystem zugeordnet ist, wobei der Umschalter A dann durch einen Doppelumschalter D₂ ersetzt ist Wenn der Doppelumschalter D₂ in der in F i g. 2 gezeigten Stellung ist, ist der Schaltungszweig A der Hauptschaltungszweig, welcher den Betrieb eines Systems Ta zum automatischen Abstellen der Strahlungsquelle 5 steuert, d.h. das Abschalten der Hochspannung und das Abstellen des Modulators M. Wenn dieser Hauptschaltungszweig A defekt ist, bewirkt der Hilfsschaltungszweig B über das System Ta das AbsteUen der Strahlungsquelle (wobei beispielsweise eine Signallampe ARR.B das Abstellen durch den Schaltungszweig B anzeigt), während eine Warnvorrichtung (eine Signallampe Wa in dem dargestellten Beispiel) über Kontakt 13 zum Aufleuchten gebracht wird. Wenn der Umschalter D₂ in der anderen Stellung ist, wird der Schaltungszweig B zum Hauplschaltungszweig. Wenn das Abstellen der Strahlungsquelle durch den Schaltungszweig A bewirkt wird, wird in diesem Fall eine Signallampe W₀ anzeigen, daß der Schaltungszweig B defekt ist, und es zeigt eine Signallampe ARR.A das

Abstellen durch den Schaltungszweig A an. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kontrolle der von einer Strahlungsquelle gelieferten Strahlendosis, mit einem ersten Dosismeßschaltungszweig, mit einem dazu parallelen zweiten Dosismeßschaltungszweig, deren jeder eine Dosisleistungssignale liefernde Ionisationskammer aufweist, mit Integriereinrichtungen zum Integrieren der Dosisleistungssignale, weiche für jeweils einen vorgegebenen Betrag der integrierten Dosis einen Zählimpuls liefern, und mit Vorwahlzählern, die die Zählimpulse zählen und beim Erreichen einer einem vorbestimmten Strahlendosiswert entsprechenden Impulszahl ein Abschaltsignal zum automatischen Abschalten der Strahlungsquelle abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelschalter (D_x; D₂) vorgesehen ist, der in seiner ersten Stellung einen Widerstand (Ra i) dem ersten Dosismeßschaltungszweig (A) zuschaltet und in seiner zweiten Stellung dem zweiten Dosismeßschaltungszweig (B) einen Widerstand (Rb \) zuschaltet, wobei diese Widerstände (Ra i, Ra 2) jeweils die Integrationszeitkonstante der Integriereinrichtung des zugehörigen Dosismeßschaltungszweiges verändern, wodurch derjenige Dosismeßschaltungszweig, dessen Integrationszeitkonstante durch diese Veränderung die kürzere ist, als Hauptschaltungszweig zur Abschaltung der Strahlungsquelle (S) wirkt, während der andere Dosismeßschaltungszweig, dessen Integrationszeitkonstante aufgrund der Veränderung der Integrationszeitkonstmrten die längere ist, den Hilfsschaltungszweig zur Abschaltung der Strahlungsquelle bei etwaigem defektem Hauptschaltungszweig bildet

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von dem Doppelschalter (Di) gesteuerte Warnvorrichtung (Wa), die betätigt wird, wenn die Abschaltung der Strahlungsquelle durch denjenigen Dosismeßschaltungszweig erfolgt, der zu diesem Zeitpunkt den Hilfsschaltungszweig bildet

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lntegriereinrichtting in jedem Dosismeßschaltungszweig (A, B)zv/e\ Widerstände (Ra i, Ra 2 bzw. Rb u Rb 2) in Reihe zwischen der Ionisationskammer (Ka, Kb) und einem Operationsverstärker (Aa bzw. Ab), sowie einen Kondensator (Ca, Cb) enthält der parallel in den Gegenkopplungskreis des Operationsverstärkers geschaltet ist, daß ein durch eine mit dem Operationsverstärker in Reihe geschaltete Schwellenwertschaltung (P_A bzw. Pb) bei deren Ansprechen jeweils vorübergehend geschlossener Schalter (Ia bzw. h)d\e Entladung des Kondensators (Ca bzw. Cb) bewirkt, und daß je ein Kontaktsatz des Doppelschalters (Dy, Di) parallel zu jeweils einem der beiden Widerstände jedes Schaltungszweiges (A bzw. Sj liegt.