DE2644007A1 - Auswertungsvorrichtung fuer thermolumineszente strahlendosimeter - Google Patents
Auswertungsvorrichtung fuer thermolumineszente strahlendosimeterInfo
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Description
Matsushita Electric Industrial Co. Ltd., Osaka, Japan
Austragsvorrichtung für thermolumineszente Strahlendosimeter
Zusammenfassung der Offenbarung
Vorrichtung, bei ein thermolumineszentes Strahlendosimeter erwärmt und die
vom Dosimeter abgestrahlte Strahlung gemessen wird. Diese Vorrichtung ist so
konstruiert, daß aur Messung eine Personenkennkarte zwangsweise in die Vorrichtung
eingeführt werden muß. Die Markierungen auf dem Dosimeter und die Markierungen auf der Hennkarte werden in Beziehung zueinander gesetzt; nur wenn
sie übereinstimmen, wird die Durchführung der Messung zugelassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswerten von Strah-
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lendaten eines thermolumineszentEn Strahlungsdnsimeters und insbesondere eine
solche Vorrichtung, die geeignet ist zur Hantrolle van Personen auf der Grundlage
diesbezüglicher Htrahlungsdosen.
Ein thermolumineszentes Strahlungsdosimeter ist eine Anordnung zur Messung
der Strahlunqsdosen von Neutronen und ionisierender Strahlung wie Röntgen-,
Alpha- und Gamma-Strahlen. Gewöhnlich besteht das thermolumineszente Dosimeter
aus einem oder mehreren Strücken aus in Glas gekapselten oder tablettenförmiaen
thermolumineszenten Kristallen wie Calciumsulfat (CaSD, :Tm: CaSD, :
Dy), Lithiurpfluorid (LiF), Lithiumborat (Li„B,CL) ader eines erylliumoxids
(BeD) und befindet sich auf einem Γ-'etallrahmen bzw, einer f'etallplatte.
Thermolumineszente Dosimeter geben, wie oben erwähnt, üJärrneleuchtstrahlen ab,
wenn sie mit einem Heißluftstrahl, heißem Stickstoffgas oder einem mechanischen Heizelement erwärmt werden. Die Wärmestrahlung ist dabei der Strahlunasdosis
proportional.
Es ist bekannt, daS eine auf der Strahlungsdosis basierende Personenkontrolle
hinsichtlich der Anpaßfähigkeit, Empfindlichkeit und Genauigkeit herkömmlichen
Film-, Stift- ader Glasdüsimetern überlegen ist. Weiterhin läßt das
thermoluminxeszente Dosimeter sich leicht auch automatisch auswerten. Man hat
daher versucht, eine Automatik für den Zugang für Strahlenzonen auf der Basis
der Strahlungsdosen einzuführen und auch den Gesamtwert der Dosen jeder Person zu bestimmen, die jedesmal gemessen werden, wenn sie eine Sperre passiert,
wo die Messung stattfinden soll.
Bei einem solchen System war man jedoch nicht gegen Fehler gefeit, wenn Fer-
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sünen die Dosimeter untereinander austauschten.
Es sdII nämlich jede Person immer das gleiche Dosimeter tragen.
Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung
für thermolumineszente Dosimeter anzugehen, bei der das Dosimeter auf korrekte
Zuordnung zu der es tragenden Person geprüft und auf der Grundlage
dieser Kontrolle die Messung gesteuert wird.
Dieses Ziel uird nach der vorliegenden Erfindung erreicht, indem die Personenkennkarte
bei der Messung in die Anzeigevorrichtung eingesetzt werden muß und das Dosimeter Markierungen entsprechend der Markierungen auf der Personenkennkarte
aufuieist. Vor der Messung werden die Markierungen auf dem Dosimeter
und der Personenkennkarte verglichen.
Die Erfindung soll nun anhand äer in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen erläutert werden.
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht eines thermolumineszenten Strahlungsdosimeters
in der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht einer Personenkennkarte in der vorliegenden Erfindung
;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung für thermolumineszente
Strahlungsdosimeter nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. if ist ein Stromlauf einer Anordnung zur Erfassung der Hodiernummern in
der Vorrichtung der Fig. 3;
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Fig. 5 ist ein Stramlauf einer Ausführungsform eines Vergleichers in der Vorrichtung
der Fig. 3;
Fig. 6 ist eine Draufsicht der Heiz- und Meßanordnung in der Vorrichtung
nach Fig. 3.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein thermoluminxeszentes Dosimeter 1. Mit 1a
ist ein thermolumineszentes Dosimeterelement bezeichnet, das aus einem Glaskapsel
besteht, in der Pulver aus thermolumineszenten Kristallen wie Calciumsulfat (CaSD^:Tm)(CaSO^:Dy), Lithiumfluorid (LiF) oder Lithiumborat (Li2B^G7)
eingeschlossen sind. Das Bszugszeichen 2 zeigt den Metallrahmen mit einer
Vielzahl Löchern 3, der mehrere der wie oben beschrieben aufgebauten thermolumineszenten
Strahlungsdosimeterelemente 1a trägt. Der Metallrahmen kann aus
geeignetem Metallmaterial wie Aluminium oder nichtrostendem Stahl hergestellt sein. Eine binäre Ziffernkodierung läßt sich erreichen, indem man die Löcher
3 mit einem geeigneten wärmefesten Kunststoff oder Gummi füllt. Nachdem die Elemente 1a einer Strahlung ausgesetzt waren, setzt man sie in die Meßstation
einer Anzeigevorrichtung ein, um die Stärke der thermolumineszenten Strahlung zu bestimmen. Die Anzeigevorrichtung ist allgemein so aufgebaut, daß sie die
Elemente auf eine Temperatur zwischen 3od und 4do C erwärmt und die von den
Elementen 1a abgegebenen LJärmeldichtstrahlen dann mittels eines Photovervielfachers
erfaßt.
Die Fig. 2 zeigt eine Pasonenkennkarte k, wobei das Bezugszeichen 5 gestanzte
Löcher zeigt, bei denen es sich um die für die Kontrolle einer in einem Strahlenbereich
arbeitenden Person erforderliche Personenkennzeichnung handelt.
Zwecks leichter Identifizierung der Kennkarte k sind die gleichen Informatio-
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nen auch auf sie aufgedruckt, und das PhotD des Trägers (nicht gezeigt) kann
auf sie aufgeklebt sein.
In einer AuswstungsvDirichtung für thermDlumineszente Strahlungsdosiemter
nach der vorliegenden Erfindung werden die Kodiernummern auf dem Rahmen 2 des
thermolumineszenten Dosimeters in Fig. 1 und die Hodiernummern auf der Hennkarte
k der Fig. 2 mittels einer geeigneten optischen Einrichtung erfaßt; wenn
die Schlüsselkodes in den Kodierzahlen übereinstimmen, wird die Messung der
thermülumineszenten Strahlen zugelassen. Wenn nicht, wird ein Alarm ausgegeben
und kann die Messung der Thermalumineszenzstrahlung nicht erfolgen.
Im folgenden wird die Anzeigevorrichtung ausführlich beschrieben.
Die Steuerung 7 - Fig. 3 - wird durch ein Startsignal vom Startschalter 6 betätigt,
ujobei das thermolumineszente Dosimeter 1 und die Hennkarte k sich in
der jeweiligen Meßlage befinden. Die Löcher 3 auf dem Metallrahmen 2 des thermolumineszenten
Dosiemeters 1 uierden mit der Einrichtung B erfaßt und die erfaßten
Kdesignale auf einen Halbleiter-Speicher 9 in Form integrierter Schaltkreise
übertragen. Die Löcher 5 in der Kennkarte k werden ebenfalls mit einer
anderen Einrichtung 1o erfaßt und die erfaßten Hodesignale unmittelbar auf die
Homparatoranardnung 11 gegeben. Sowie die erfaßten Hodesignale auf die Homparatoranordnung
11 gegeben werden, erfolgt mittels eines Impulssignals aus der Komparatoranordnung 11 der Abruf der im Speicher 9 gespeicherten Kodesignale
sowie ein V/ergleich derselben in der Komparatoranordnung 11. Stimmen die
Schlüsselkodes beider Kodesignale überein, wird ein Signal an die Steuerung 7
gegeben, die dann die Heizeinrichtung 12 einschaltet, so daß die thermolumineszenten
Dosimeterelemente 1a nacheinander auf eine Temperatur zwischen 3oo
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und kaa C eriuärmt werden. Die von dem jeweiligen Dosimeterelement 1a abgegebenen
thErmalumineszenten Strahlen lassen sich mit einem geeigneten Photodetektor
13 uie beispielsweise einem Photovervielfacher erfassen und zu einem
Gleichstramsignal wandeln, das ein Integratorverstärker 14 über eine konstante
Zeitspanne integriert. Der liiert der Strahlendosis läßt sich mit einer geeigneten
Anzeigevorrichtung darstellen oder mittels einer Aufzeichnungseinrichtung
16 festhalten, wobei eine Kompensationsschaltung für einen Ausgleich der
Empfindlichkeit des thermolumineszenten Dosimeters öorgt. Sind Messungen von
starken ("severe") Strahlungsdosen erforderlich, ist die Kompensationsschaltung 15 erforderlich, um die Empfindlichkeitsunterschiede zwischen den thermolumineszenten
Dosimeterelementen 1a auszugleichen. Diese Schaltung kann jedoch auch weggelassen werden.
Stimmen die Schlüsselkodes in den erfaßten Kodesignalen nicht überein, gibt
die Komparatoranordnung 11 kein Schaltsignal für die Heizeinrichtung 12 ab,
so daß das thermolumineszente Dosimeterelement 1 nicht erwärmt wird und eine
Messung der thermolumineszenten Strahlung nicht stattfindet. In diesem Fall
wird die mangelnde Übereinstimmung der erfaßten Kodezahlen mittels eines geeigneten
Indikators 17 wie einer akustischen oder optischen Alarmeinrichtung β
angezeigt.
Die Fig. k zeigt die Einzelheiten der Schaltung der Einrichtungen B, 1o, die
die Kodierzahlen ablesen. Die Einrichtungen 8, 1a bestehen aus einer Matrix,
aus lichtempfindlichen Cadmiumselensensoren Rs» Die binär kodierten Zahlen entsprechend
den Löchern 3 bzw. 5 auf dem thermolumineszenten Dosimeter 1 und
der Kennkarte k werden optisch gelesen. Die Löcher 3 bzw. 5 werden dabei der
Matrix aus den Photowiderständen zugewandt angeordnet. Indem man nacheinander
auf die Anschlüsse CL1 bis CL, einen negativen Impuls gibt, werden die Photo-
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π en
der Verstärker A Ausgangsimpulse entsprechend den Kodierzahlen.
der Verstärker A Ausgangsimpulse entsprechend den Kodierzahlen.
sensoren Rs angesteuert und erscheinen an den Ausgangsanschlüssen FL bis FL
Im folgenden ujird der Aufbau und die Funktionsweise der Kamparatoranordnung
11 beschrieben.
Der Anschluß 51 - vergl. Fig. 5 - ist mit dem Triggeranschluß eines Flipflops
FF. verbunden. Beendet die Einrichtung θ ihre Tätigkeit, geht ein Ende-Signal
auf den Anschluß 51 und triggert das Flipflop FF., das damit die Flipflops
FF„ bis FFg in den Betriebzustand bringt. Das Flipflop FF„ erhält Taktimpulse
von einem Anschluß 5k, so daß es die Flipflopiuirkung wiederholt. Die Flipflops
FF, bis FFg bilden ein Schieberegister; unter Ansteuerung durch das Signal
aus dem Flipflop FF„ erscheint an den Anschlüssen CL. bis CL, nacheinander ein
negativer Impuls. Die Anschlüsse CL. bis CL, sind mit den jeweils gleichbezeichneten
Anschlüssen der Einrichtung 1o in der Fig. k verbunden. Ebenso sind
sie mit dem Speicher 9 verbunden, um die gespeicherte Hodezahl des Dosimeters
1 abzurufen. G. und G? sind UIMD-Glieder. Wenn beispielsweise der negative Impuls
vom Anschluß CL. ansteht, werden die Codesignale der entsprechenden Spalte
der Hennkarte k erfaßt und über die Anschlüsse FL bis FL auf einen digitalen
Komparator 55 übertragen. Gleichzeitig gehen auch die entsprechenden Kodesignale im Speicher 9 auf den Komparator 55. Wenn sich beim Vergleich im
Komparator 55 ergibt, daß die beiden Kodes übereinstimmen, wird ein Ausgangsimpuls
erzeugt und auf den 1/3-Zähler 56 gegeben. Stimmen die Kodesignale aus
dem Speicher 9 und der Einrichtung k vollständig überein, erfaßt der Zähler 56
drei Impulse, worauf der Zähler 56 einen Impuls erzeugt. Dieser Impuls geht auf ein UND-Glied G,, der am Ausgangsanschluß 53 einen Impuls abgibt. Wenn andererseits
die Kodesignale nicht übereinstimmen, wird am Ausgangsanschluß 57
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Ίο
eines UND-Glieds G5 ein Impuls erzeugt, da das Ausgangssignal des Zählers 56
über einen Inverter 58 auf das UND-Glied G5 geht.
Der Anschluß 53 führt zur Steuerung 7, der Anschluß 57 zum Indikator 17 und
der Aufzeichnungseinrichtung 16.
G, ist ein ODER-Glied und erzeugt einen Impuls infolge des Endesignales aus
dem Flipflop FF,- über eine monostabile Kippstufe MM oder infolge eines Signals,
das zum Einschalten der Vorrichtung in Beziehung steht, Dieser Impuls setzt das Flipflop FF rück.
Die Fig. 8 zeigt Einzelheiten zur Erwärmung und Erfassung der thermolumineszenten
Strahlung, ülenn die Schlüsselkodes übereinstimmen, wird am Ausgangsanschluß 53 des UND-Glieds G^ ein positiver Impuls erzeugt. Dieser positive
Impuls kann auf die Antriebsschaltung einer Luftpumpe 2o gegeben werden, um
diese einzuschalten. Der Luftstrom durchläuft ein elektromagnetisches Ventil 21 und einen Konverter 22, der ihn aufheizt. Dieser Heißluftstrahl erwärmt
dann das thermolumineszente Dosimeter 1. Als Ergebnis wird die vom Dosimeter 1 abgegebene thermolumineszente Strahlung mittels einer sich verjüngenden
Führung 2k auf den Photovervielfacher 13 geführt. Das Bezugszeichen 23 in der
Fig.6 bezeichnet eine Düse, durch die die Heißluft strömt. Jedes der Dosimeterelemente
1a kann auf die oben genannte Temperatur erwärmt werden, indem man die Magnetventile 21 nacheinander einschaltet. Der Photüvervielfacher 13
wandelt die thermolumineszente Strahlung zu Gleichstromsignalen.
Als weiterer Vorteil ist es möglich, im Strahlenschutz oder bei der Routineüberwachung
von Strahlenbelastungen eine Türschließmechanik am Eingang und
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Ausgang eines Strahlenbereichs zu steuern. Hierzu wird der am Anschluß 53 üder
57 erscheinende Ausgangsimpuls auf eine geeignete Verzögerungsschaltung gegeben,
die nach der entsprechenden Zeitverzögerung ein Befehlssignal auf eine Türöffnungs- bzu. -schließvorrichtung gibt.
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Leerseite
Claims (1)
- NACHGEREICHTPatentansprücheAuswertungsvorrichtung für thermolumineszente Strahlungsdosimeter, die ein thermolumineszentes StrahlungsdDsimeter aufnehmen und erwärmen kann und die vom Dosimeter abgegebene thermolumineszente Strahlung mißt, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung, die Markierungen auf dem eingesetzten Dosimeter erfaßt, eine Halteeinrichtung, die eine Personenkennkarte aufnimmt und sie in einer vorbestimmten Lage hält, durch eine zweite Einrichtung, die Markierungen auf der eingesetzten Personenkennkarte erfaßt, eine l/ergleichseinrichtung, die die Erfassungssignale der ersten Einrichtung mit den Erfassungssignalen aus der zweiten Einrichtung vergleicht und ein Startsignal erzeugt, wenn die Signale aus der ersten und der zweiten Einrichtung eine vorbestimmte Beziehung aufweisen, und durch eine Steuerung, die an die Uergleichseinrichtung angeschlossen ist und die Arbeitsweise der Vorrichtung derart steuert, daß eine Messung nur zugelassen wird, wenn die Steuerung das Startsignal erhält.2. Anzeigevorrichtung für thermolumineszenteStrahlungsdosimeter nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, daß das Dosimeter einen Rahmen aufweist, der thermolumineszente Elemente und die Markierungen709813/0358trägt.3. Anzeigevorrichtung für ein thermolumi-neszentes Strahlendosimeter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Markierungen um Löcher im Rahmen handelt.k. Anzeigevorrichtung für thermolumines-zente Strahlendosimeter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung, die betätigt wird, ωεηπ die Markierungen auf dem Dosimeter und auf der Personenkennkarte nicht die vorbestimmte Beziehung aufweisen.5. Anzeigevorrichtung für thermolumineszen-te Strahlungsdosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Uärmvorrichtung für den Eruärmungsvorgang nicht betätigt uird, uenn das Startsignal nicht abgegeben uird.709813/0358
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