DE2725749A1

DE2725749A1 - Verfahren zum bestimmen der zufallskoinzidenzzaehlrate bei einem nach der koinzidenzmethode arbeitenden szintillationszaehler

Info

Publication number: DE2725749A1
Application number: DE19772725749
Authority: DE
Inventors: Donald L Horrocks
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1976-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1977-12-08
Also published as: SE418910B; BE855416A; SE7706523L; FR2354568A1; US4071761A; GB1527339A; NL7706053A; FR2354568B1

Description

Patentanwälte Dipi.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. öünther Koch

- Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Raine

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 7. JUH! ^17

Unser Zeichen: 15 906 - G/De

Bezeichnung: Verfahren zum Bestimmen der Zufalls-

koinzidenzzählrate bei einem nach der Koinzidenzmethode arbeitenden Szintillationszähler

Anmelder: Beckman Instruments, INC.

2500 Harbor Boulevard, Fullerton,
Kalifornien / V.St.A.

Vertreter gem. § 16

PatG Wallach, C, Dipl.-Ing.; Koch, G., Dipl.-

Ing.; Haibach, T., Dipl.-Phys.,Dr.rer.nat.; Feldkamp, R., Dipl.-Ing.; Pat.-Anwälte, 8000 München

Erfinder: Donald L. Horrocks

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem wenigstens zwei nach der Koinzidenzmethode arbeitende Detektoren aufweisenden Szintillationszähler, bei dem die Zufallskoinzidenzzählrate durch Einzelquanten-Emissionen herrührt, die zufällig derart auftreten, daß Paare von im wesentlichen koinzidenten Einzelquanten-Ereignissen jeweils in beiden Detektoren festgestellt und irrtümlicherweise als in der Probe auftretende radioaktive Zerfälle gezählt werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem Szintillationszähler mit wenigstens zwei nach der Koinzidenzmethode arbeitenden Detektoren, wobei die Zufallfskoinzidenzzählrate aufgrund von Zufallskoinzidenzen von Ereignissen zu Stande kommt, die nur von einem Detektor feststellbar sind.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Radioaktivitäts-Messungen, bei der das Koinzidenzverfahren herangezogen wird. Bei einer solchen Radioaktivitätsmessung werden die mit einem radioaktiven Zerfall in Zusammenhang stehenden Ereignisse in zwei oder mehr Detektoren innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls festgestellt, um verschiedene Fehlerquellen auszuschalten, die zu fehlerhaften Meßergebnissen führen würden, wenn nur ein Detektor verwendet wird. Die Erfindung betrifft insbesondere

•ue und bessere Verfahren, um eine weitere Fehlerquelle unwirk-SiOi zu nachen, die auf die Feststellung oder Messung von Zufallskoinzidenzen in mehr als einem Detektor zurückzuführen ist.

Eines der am meisten verwendeten Geräte zur Messung der Strahlung von radioaktiven Substanzen ist der Szintillationszähler. Der wichtigste Teil eines Szintillationszählers ist ein Szintillator bzw. Szintillationemedium, welches die einfallende Strahlung absorbiert und in Abhängigkeit davon Photonen emittiert. Viele dieser emittierten Photonen fallen auf die Photo-

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kathode einer in der Nähe angeordneten Photovervielfacherrohre auf und werden in Photoelektronen umgesetzt, die von der Photokathode abgegeben werden. Die von der Photokathode emittierten Elektronen werden durch mehrere aufeinander folgende Elektroden in der Photovervielfacherrohre, den sogenannten Dynoden, vervielfacht und als Ausgangssignal der Photovervielfacherrohre liegt ein meßbarer elektrischer Impuls mit einer Impulshöhe vor, die etwa proportional der Energie der einfallenden Strahlung ist.

Ein Szintillationszähler mit einem flüssigen Szintillator arbeitet nach demselben Grundprinzip, er unterscheidet sich vom üblichen Szintillationszähler lediglich dadurch, daß das Szintillationsmedium bzw. der Szintillator eine Flüssigkeit ist, in der die auszumessende Probe gelöst, suspendiert oder in einer anderen Weise untergemischt wird. Die Radioaktivität der Probe kann dadurch gemessen werden, daß die vom Szintillator emittierten Photonen in einer in der Nähe der Probe angeordneten Photovervielfacherrohre aufgefangen und die von der Photovervielfacherrohre erzeugten Impulse in einer geeigneten elektrischen Schaltung gezählt werden. In Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu messenden Probe und in Abhängigkeit von den speziellen durchzuführenden Untersuchungen bzw. Teste, führt diese elektrische Schaltung üblicherweise irgendeine Art von Impulshöhenanalyse der von der Photovervielfacherrohre bereitgestellten Ausgangsimpulse durch, da normalerweise die radioaktiven Ereignisse innerhalb eines bestimmten Energiepegelbereichs oder eines bestimmten Energiepegelfensters festgestellt und gezählt werden sollen.

Ein wesentliches, bei der Radioaktiv!tätmessung mittels Szintillationszählern auftretendes Problem besteht darin, daß eine Anzahl von Vorgängen, die überhaupt nicht mit der Radioaktivität oder dem radioaktiven Zerfall der Probe in Beziehung stehen,

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dennoch zu Ausgangsimpulsen bei der Fhotovervielfacherröhre eines Szintillationszähler führen. Diese Vorgänge werden häufig als "Einzel"-Ereignisse bezeichnet, da sie alle auf die Emission von einzelnen Photonen oder Photoelektronen zurückzuführen sind. Eine relativ große Anzahl von "Einzel"-Ereignissen geht auf die thermische Emission von Elektronen aus der Photokathode oder aus den Dynoden der Photovervielfacherröhre selbst zurück. Diese Elektronen werden unabhängig von irgendeiner detektierten Strahlung emittiert und können zu einem nicht unerheblichen Meßfehler insbesondere dann führen, wenn die Röhren mit relativ hohen Spannungen, nämlich dann, wenn mit hohen Verstärkungsfaktoren gearbeitet wird, betrieben werden, wie dies bei der Messung von relativ geringen Strahlungepegeln der Fall ist. Diese thermische Elektronenemission wird auch als "Röhrenrauschen" bezeichnet.

Bei Flüssig-Szintillationszählern kann die Probe selbst durch Vorgänge, die mit der Radioaktivität der Probe in keinem Zusammenhang stehen, Photonen emittieren. Das Probenmaterial kann beispielsweise in einem gewissen Grade eine Chemolumineszenz aufweisen, d.h. es können innerhalb des Probenmaterials bestimmte chemische Reaktionen oder eine bestimmte chemische Reaktion auftreten, bei denen Photonen emittiert werden. Das Probenmaterial kann weiterhin Biolumineszenz- oder Photolumineszenz-Vorgängen ausgesetzt sein, die ebenfalls unabhängig von der eigentlichen Radioaktivität des Probenmaterials Photonen erzeugen. Darüberhinaus können auch eine Hintergrundstrahlung mit einem niederen Pegel, statische elektrische Entladungen, oder eine undichte Abschirmung des Zählers gegenüber dem Umgebungslicht zu "Einzel"-Ereignissen führen, die vom Szintillationszähler festgestellt und gemessen werden können.

Mit der bekannten Koinzidenzmethode kann die Detektion von "Einzel"-Ereignis8en in einem Szintillationszähler wesentlich verringert werden. Bei einem Plüssig-Szintillationszähler wird

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diese Methode dadurch realisiert, daß wenigstens zwei jeweils auf einer Seite der Probe angeordnete Fhotovervielfacherröhren verwendet werden. Wenn von der Probe zahlreiche einzelne radioaktive Teilchen emittiert werden, kann dies üblicherweise zur gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen Emission von etwa 7 oder mehr Photonen führen. Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein solches Ereignis von beiden Photovervi elfacherröhren nahezu gleichzeitig festgestellt wird. Ein "Einzel"-Ereignis, das beispielsweise durch Chemolumineszenz oder durch thermische Emission eines Elektrons in einer der Röhren herrührt, führt nur in einer der Röhren zu einem Ausgangsimpuls. Durch Verwendung der Koinzidenzmethode lassen sich also die meisten "Einzel"-Ereignisse für den eigentlichen ZählVorgang unterdrücken .

Aufgrund des rein zufälligen Auftretens der "Einzel"-Ereignisse, besteht eine signifikante Wahrscheinlichkeit, daß ein "Einzel"-Ereignis nahezu zum selben Zeitpunkt in einer Photovervielfacherröhre festgestellt wird, zu dem ein anderes "Einzel"-Ereignis in der anderen Photovervielfacherröhre festgestellt wird. Daher ergibt sich eine Zufallskoinzidenzzählrate, die auf Zufallskoinzidenzen von miteinander nicht in Beziehung stehenden "Einzel"-Ereignissen zurückzuführen ist. Die Zufallskoinzidenzzählrate S_n ist mathematisch durch folgende Gleichung gegeben:

In dieser Gleichung ist

T die Auflösungszeit des Koinzidenzzählers, d.h. der längste Zeitraum, bei dem zwei getrennt auftretende Impulse noch als koinzident angesehen werden können,

S- die von einer der Photovervielfacherröhren gemessene "Einzel "-Zählrate und

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Sp die von der anderen Photovervielfacherröhre gemessene "Einzel "-Zählrate .

Bei normaler Betriebsweise erhält man mit einem Flüssig-Szintillationezähler eine gemessene Zählrate (S ), die aus der Summe der Proben-Koinzidenzzählrate (S_e) und der "Einzel"-Zufalle-

el

koinzidenzzählrate (S_) besteht; das heißt, es ist

^Sm - ^Sa ^{+ S}c (2)

Für eine optimale Meßgenauigkeit muß der Benutzer eines Flüssig-Szintillationszählers die Größe S kennen, so daß eine Korrektür - soweit dies möglich ist - vorgenommen werden kann, um die richtige, korrekte Strahlungsgröße zu erhalten, die nur auf die Probe selbst zurückgeht. Auch wenn eine direkte Korrektur aufgrund dessen nicht möglich ist, daß die Prüfung in bestimmten Energiepegel-ⁿFenstern" vorgenommen wird, so kann der Benutzer des Zählers dennoch die Größe S als Hinweis für die Zuverlässigkeit der gemessenen Zählrate verwenden.

Bis jetzt war eine genaue Bestimmung der Zufallskoinzidenzzählrate nicht möglich. Es war lediglich möglich, das Vorhandensein derartiger "Einzel"-Ereignisse, die mit der Zeit abnehmen, qualitativ abzuschätzen. Üblicherweise weisen die Chemolumineszenz, die Biolumineszenz und die Photolumineszenz diese Zerfalls- bzw. Emissionseigenschaften auf. Bei den herkömmlichen Verfahren wurde die Radioaktivität einer Probe zu unterschiedlichen Zeiten gemessen und die gemessenen Zählraten verglichen, so daß eine Abnahme der gemessenen Koinzidenzzählrate festgestellt werden konnte. Wenn nur eine geringe oder überhaupt keine Abnahme der gemessenen Koinzidenzzählrate über einen relativ großen Zeitraum hinweg vorlag, wurde üblicherweise angenommen, daß die Zufallskoinzidenzzählrate unbedeutend und nicht signifikant ist. Dieses Verfahren ist natürlich sehr zeitaufwendig und mit diesem Verfahren werden alle diejenigen "Einzel"-Ereignisse, die auf das

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Vi;

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Röhrenrauschen zurückzuführen sind, oder auf anderen Ursachen beruhen, bei denen kein schneller Abfall auftritt, nicht erfaßt.

Daher besteht auf dem Gebiet der Radioaktivitätsmessung mit dem Koinzidenzverfahren ein starkes Bedürfnis, den auf Zufallskoinzidenzen von "Einzel"-Ereignissen beruhenden Fehler zuverläßig abschätzen zu können, so daß genauere Radioaktivitätsmessungen möglich werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem diese Forderung erfüllt werden kann.

Die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen lösen erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe.

Die Aufgabe läßt sich auch durch die im kennzeichnenden Teil des-Anspruchs 4- angegebenen Maßnahmen lösen.

Es ist weiterhin möglich, mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7 angegebenen Merkmalen die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß zu lösen.

Schließlich ist die Lösung der gestellten Aufgabe auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteraneprüchen angegeben.

Die vorliegende Erfindung gibt also ein Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate an, die auf Ereignisse zurückgeführt werden, bei denen einzelne Energiequanten erzeugt werden, die zufällig praktisch als koinzidente Paare auftreten und von zwei voneinander unabhängigen Detektoren im Szintillationszähler festgestellt werden können. Kurz zusammengefaßt und allgemein

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ausgedrückt weist das erfindungsgemäße Verfahren folgende Maßnahmen auf: Zählen der Anzahl von gemessenen Koinzidenzen oder Impulsen, die praktisch gleichzeitig von beiden Detektoren im Szintillationszähler festgestellt werden, Zählen der Anzahl von Impulsen, die unabhängig von Koinzidenzen in beiden Detektoren festgestellt werden, und Ermitteln einer auf Zufallskoinzidenzen der Einzelquantum-Ereignisse zurückzuführenden Zufallskoinzidenzzählrate aus den Ergebnissen dieser Zählvorgänge.

Bei dem erstgenannten Zählvorgang wird der Szintillationszähler in der üblichen Weise zur Zählung von Koinzidenzen verwendet, d.h. es muß ein Ereignis von beiden Detektoren praktisch gleichzeitig festgestellt oder detektiert werden, um gezählt zu werden. Beim zweiten genannten Zählvorgang ist dagegen keine Koinzidenz zwischen den von den beiden Detektoren festgestellten Ereignissen erforderlich. Die Ereignisse bzw. Zählungen werden festgestellt und aufsummiert, wobei es gleichgültig ist, ob die Zählungen von der Detektion im einen oder im anderen Detektor oder in beiden Detektoren gleichzeitig herrühren. Dieser ZählVorgang wird als Einzelphotonen-Zählung bezeichnet, weil mit diesem Zählvorgang alle "Einzel"-Ereignisse und die Koinzidenzereignisse gezählt werden. Eine näherungsweise, allerdings sehr zuverlässige Abschätzung der "Einzel"-Zählrate kann durch die Differenzbildung der beiden Ergebnisse dieser beiden Meßvorgänge ermittelt werden, und aus dieser in dieser Weise erhaltenen "Einzel"-Zählrate kann die Zufallskoinzidenzzählrate berechnet oder bestimmt werden. Dann kann eine Prozentkorrektur bzw. eine Prozentsatzkorrektur berechnet und gewünschtenfalls dazu verwendet werden, die gemessene Zählrate für die nacheinander oder gleichzeitig gemessenen Probenstrahlungsraten zu korrigieren.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe wird eine radioaktive Probe zunächst gleichzeitig in zwei Zählkanälen gezählt, deren untere Pegelbegrenzungen Jeweils

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beide auf Null und deren obere Energiepegelbegrenzungen auf ein Maximum eingestellt sind, so daß alle Impulse gezählt werden. In einem dieser Zählkanäle ist ein aktives Koinzidenzglied vorgesehen, so daß dieser Kanal alle Koinzidenzzählungen, d.h. diejenigen Koinzidenzzählungen, die von der Probe selbst herrühren und diejenigen, die durch Zufallskoinzidenzen verursacht werden, mißt. Im zweiten Kanal befindet sich kein aktives Koinzidenzglied, so daß der zweite Kanal die Einzelphotonenzählung oder die Zählung der Impulse übernimmt, die sowohl auf "Einzel"-Ereignisse als auch auf "Koinzidenz"-Ereignisse zurückzuführen sind. Der ZählVorgang in den zwei Kanälen wird während eines vorgegebenen Zeitraumes oder solange fortgesetzt, bis der Zählerstand eine Zahl erreicht hat, die einer vorgegebenen statistischen Wahrscheinlichkeit der Genauigkeit entspricht. Dann wird die Koinzidenzzählrate aus den Zählraten der beiden Kanäle bestimmt und eine Prozentkorrektur berechnet. Die Prozentkorrektur kann in zuverlässiger Weise auch in Zusammenhang mit Proben zählraten verwendet werden, die unter Verwendung einer unteren Energiepegelbegrenzung Null und einer maximalen oberen Energiepegelbegrenzung erhalten werden. Wenn andere Zählfenster verwendet werden, wird die Prozentkorrektur am besten als ein Hinweise oder ein Maß für die Genauigkeit und nicht notwendigerweise als absoluter Wert herangezogen. Die Messungen in den beiden Kanälen können erforderlichenfalls wiederholt werden, nachdem die Radioaktivität der Messung entsprechend den gewünschten Zählprogrammparametern gemessen worden ist. Wenn dann eine kleinere Korrektur erhalten wurde, ist dies ein Hinweis auf eine relativ hohe "Einzel"-Zählrate, die auf einen Vorgang, beispielsweise auf die Chemolumineszenz, zurückgeht, der bzw. die recht schnell abklingt.

Gemäß einer weiteren Möglichkeit zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein einziger Zählkanal zum Messen der Koinzidenzzählrate und der Einzelphotonenzählrate verwendet. Auch hier wird

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der Kanal wieder so eingestellt, daß er auf Impulse über einen breiten Energiebereich hinweg anspricht. Zunächst befindet sich kein aktives Koinzidenzglied in diesem Kanal und die Einzelphotonenzählrate wird während eines kurzen Zeitraumes gemessen. Dann wird das Koinzidenzglied wirksam gemacht und die Probenaktivität wird im selben Kanal nochmals zur Ermittlung der sowohl die tatsächlichen als auch die zufälligen Koinzidenzen umfassenden Koinzidenzzählrate, sowie in einem anderen oder mehreren anderen Kanälen gemessen, bei denen die für einen bestimmten Test oder für bestimmte Tests der Probe erforderlichen Zählprogrammparameter verwendet werden. Schließlich wird das Koinzidenzglied wieder außer Funktion gesetzt, und die Einzelprotonenzählung wird während eines weiteren Zeitraumes durchgeführt. Mit diesem besonderen Verfahren kann die Koinzidenzzählrate und ein entsprechender Prozentfehler sowohl für die Anfangswerte als auch für die Endwerte der Einzelphotonenzählrate bestimmt werden. Beide Fehlerwerte liegen dann dem Benutzer des Zählers vor, um für die Meßergebnisse herangezogen zu werden, wenn dies der Benutzer wünscht oder für erforderlich hält.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein Verfahren, mit dem auf zuverlässige Weise eine Zufallskoinzidenzzählung ermittelt wird, die auf Zufallskoinzidenzen von Einzelphotonenereignissen zurückzufuhren sind, welche Jeweils nur in einem einzigen Detektor eines Szintillationszähler festgestellt werden, der zwei nach dem Koinzidenzverfahren arbeitende Detektoren aufweist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Koinzidenzzählrate, die sich aus den im wesentlichen koinzidenten Ausgangsimpulsen der Detektoren ergibt, und eine Einzelphotonenzählrate gerneβsen, die sich aus den Ausgangsimpulsen beider Detektoren unabhängig davon ergibt, ob die Ausgangs impulse koinzident sind oder nicht, und es wird eine Zufallskoinzidenzzahlrate aus der Differenz zwischen der Einzelphotonenzählrate und der gemessen Koinzidenzzählrate ermittelt. Aus der auf diese Weise ermittelten

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Zufallskoinzidenzzählrate kann erforderlichen- oder gewünschtenfalls ein Prozentfehlerwert errechnet werden, der für die nachfolgend oder gleichzeitig gemessenen Probenstrahlungszählungen verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Meßanordnung mit einem Szintillationszähler und zugehörigen Bauteilen zur Durchführung des Koinzidenzzählverfahrens gemäß den erfindungsgemäßen Grundsätzen,

Figur 2 eine graphische Darstellung, die wiedergibt, wie sich der Zählraten-Prozentfehler, der sich durch die Zufallskoinzidenzen ergibt, in Abhängigkeit von der Einzel- . photonenzählung und der tatsächlichen Zählrate der Probe ändert, und

Figur 3 ein Figur 1 entsprechendes Blockschaltbild, welches ein anderes Verfahren zur Bestimmung der Zufallskoinzidenzzählrate wiedergibt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Fehlers, der sich infolge von Zufallskoinzidenzen ergibt, welche unter Heranziehung der Koinsidenzmethode in einem Szintillationszähler festgestellt bzw. detektiert werden. Wie bereits erwähnt, werden bei der Koinzidenzmethode wenigstens zwei Strahlungsdetektoren, normalerweise Photovervielfacherröhren, verwendet, um zu vermeiden, daß Einzelphotonen-Ereignisse oder das Auftreten von Einzelphotonen mitgezählt werden, die durch Chemolumineszenz oder ähnliche Vorgänge in der auezumessenden Probe, oder durch ein Rauschen oder Störsignale in der Photovervielfacherröhre, das bzw. die auf

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Thermoemission von Elektronen zurückzuführen ist, zurückgehen. Obwohl diese "Einzel"-Ereignisse normalerweise nur in einer Photovervielfacherröhre festgestellt werden, führt das rein zufällige Auftreten dieser Einzelereignisse dennoch dazu, daß eine signifikante Anzahl scheinbarer Koinzidenzen tatsächlich beim Zählvorgang mitgezählt wird, obwohl diese Koinzidenzen nichts mit der Radioaktivität zu tun haben.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer üblichen Anordnung zur Radioaktivitätsmessung mit einem Flüssig-Szintillations-Zähler. Eine Probe 10 befindet sich zwischen zwei Photonen-Detektoren 12, die normalerweise Photovervielfacherröhren sind. In den Flüssig-Szintillationszählern werden die vom Probenmaterial emittierten radioaktiven Teilchen von einem flüssigen Szintillationsmedium absorbiert, das selbst mit der Probe vermischt ist, und eine Anzahl von Photonen wird bei Jeder Emission eines radioaktiven Teilchens erzeugt. Die Photonen werden gleichzeitig oder zumindest nahezu gleichzeitig von den Photovervielfacherröhren 12 festgestellt und in meßbare elektrische Impulse umgesetzt, die an den Ausgangsleitungen 14 auftreten. Die Ausgangsimpulse der Photovervielfacherröhren 12 gelangen zu einem Summierverstärker 16, dessen Ausgangssignal drei Impulshöhenanalysatoren 18 zugeführt werden, die jeweils so eingestellt werden können, daß Impulse nicht durchgelassen werden, die nicht innerhalb eines wählbaren Impulshöhenbereichs oder Energiepegelbereichs liegen. Die Ausgangsimpulse der Photovervielfacherröhren 12 gelangen weiterhin an eine Koinzidenz-Feststell schaltung 20, die über die Leitung 22 ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn die von den Photovervielfacherröhren 12 kommenden Eingangsimpulse innerhalb eines vorgewählten Auflösungszeitintervalls gleichzeitig auftreten. Das Koinzidenzsignal auf der Leitung 22 und die Ausgangssignale der Impulshöhenanalysatoren 18 gelangen an drei Koinzidenzglieder 24, die als UND-Glieder wirken und nur dann ein Ausgangssignal erzeugen, wenn beide Eingangssignale denselben aus-

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gewählten Signalzustand aufweisen. Drei Zähler 26 erhalten die Ausgangssignale der jeweiligen Koinzidenzglieder 24 zugeleitet und führen die Zählungen in den drei Kanälen durch.

Erfindungsgemäß wird die Probe 10 sowohl zur Ermittlung der Anzahl von tatsächlich mit den Photovervielfacherröhren 12 festgestellten Koinzidenzen als auch zur Ermittlung der Einzelphotonenzählung gemessen, die auf die Einzelphotonenereignisse, die - getrennt voneinander oder in Koinzidenz miteinander - von beiden Photovervielfacherröhren festgestellt wurden, zurückzuführen ist. Von diesen beiden Messungen kann eine Abschätzung der Anzahl von Zufallskoinzidenzen, die auf die Einzelphotonenereignisse zurückgehen, erhalten werden, und von diesem Wert kann eine Korrektur für die Zählrate der Probe gewonnen werden. Der im weiteren verwendete Ausdruck "im wesentlichen in Koinzidenz" bezeichnet ein Impulspaar, wobei einer dieser Impulse jeweils von den Photove:n^rielfacherröhren 12 innerhalb eines Auflösungszeitintervalls Γ festgestellt wird. Für Flüssig-Szintillationszähler ist eine Auflösungszeit von dreißig Nanosekunden üblich.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Szintillationszähler liefert die Steuerschaltung 28, die zur Bereitstellung von Steuersignalen an der Leitung 30 vorgesehen ist, um die obere und untere Begrenzung der Impulshöhenanalysatoren 18 einzustellen, weiterhin über die Leitung 32 ein Steuersignal, um das dem mit Kanal Fummer 2 bezeichneten Zählsignal zugeordnete Koinzidenzglied 24 zu steuern. Dieser Steuervorgang ist schematisch als ODER-Glied 34 dargestellt, dessen einer Eingang mit der Leitung 32 und dessen anderer Eingang mit der Ausgangsleitung 22 der Koinzidenzfeststellschaltung 20 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 34 eteht mit einem Eingang des entsprechenden Koinzidenzglieds 24 für den Kanal Nr. 2 in Verbindung. Wenn also ein entsprechendes Steuersignal in Form einer binären "Eins" an der Leitung 32 anliegt, läßt das Koinzidenzglied 24 des Kanals Nr. 2

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unabhängig vom Zustand der Koinzidenzfeststellschaltung 20 Impulse durch. Wenn das Signal an der Leitung 32 eine binäre "Null" ist, arbeitet die Koinzidenzfeststellschaltung 20 in der üblichen Weise und steuert die Funktionsweise des Koinzidenzglieds 24- vom Kanal Nr. 2.

Die Steuerschaltung 28 ist für die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise erforderlich, da die von der Steuerschaltung 28 durchgeführten Funktionen auch durch von Hand zu betätigende Schalter vorgenommen werden könnten. Wenn die Erfindung jedoch für Radioaktivitätsmessungen einer großen Zahl von Proben nacheinander eingesetzt werden soll, ist es vorteilhaft, eine automatische Steuerschaltung zu verwenden, um diese Schaltvorgänge vorzunehmen.

Gemäß Gleichung (2) ist die gemessene Zählrate durch folgende Beziehung gegeben:

^Sm - ^Sa ^{+ S}c ^

Wenn das dem Kanal Nr. 2 zugeordnete Koinzidenzglied 24 durchgeschaltet wird, d.h. wenn alle Impulse durchgelassen werden, ist die sich ergebende Einzelphotonenzählung (SPC) durch folgende Gleichung gegeben:

SPC - (S₁ - S_c) + (S₂ - S₀) + S_m (3)

Es kann Jedoch ohne weiteres gezeigt werden, daß auch für sehr hohe Werte von "Einzel"-Zählungen S^ und S₂ der Wert S_c nur ein sehr geringer Bruchteil der Werte S^ oder S₂ ist, so daß S₀ daher in der Praxis bei der Gleichung für SPC weggelassen werden kann. Wenn die "Einzel"-Zählungen S_/,=S_:>=2,5 x 10 Zählungen pro Minute sind und wenn die Auflösungszeit T„=0,5 x 10 ⁷ Minuten beträgt, dann ergibt sich aus Gleichung (1) eine Zählrate von 6 250 Zählungen pro Minute, d.h. S₀ ist 0,25 % von S^ oder S₂. Die Gleichung (3) kann daher näherungsweise durch die Gleichung

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SPC-S₁₊S₂₊ S_Ä (4)

ersetzt werden.

Da "Einzel"-Ereignisse, die vom Rauschen der Photovervielfacherröhre und von anderen Hauschquellen herrühren, beide Photovervielfacherröhren wohl in gleicher Weise beeinflussen, kann angenommen werden, daß S₁ = S₂ ist. Daher gilt:

S₁-S₂- 1/2 (SPC - S_m) (5)

Dann kann S mit der folgenden Gleichung berechnet werden:

^Sc - ^2Tc^S1^S2

* If (SPC - S_1n) ². (6)

Gemäß einem besonderen Verfahren, bei dem die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgenutzt werden, werden die Werte für

SPC und S_ vor einer tatsächlichen Prob en aus zählung mit den gern

wünschten Parametern, d.h. vor einer Auezählung für eine angegebene Zeit gleichzeitig gemessen, wobei bezeichnete Pegeleinstellungen für die Zählfenster, Fehlerwerte und andere Parameter verwendet werden. Die Werte für SPC und S_ werden in den Kanälen Nr. 1 und Nr. 2 von Figur 1 gemessen. In beiden dieser Kanäle wird der untere Impulshöhendiskriminatorpegel auf Null eingestellt und der obere Diskriminatorpegel wird auf den größtmöglichsten Wert eingestellt, so daß alle Impulse von beiden Kanälen gezählt werden. Der Kanal Nr. 1 mißt den Wert S_- und der Kanal Nr. 2 mißt den Wert SPC, da an der Leitung 32 ein Signal mit dem Binärwert "Eins" anliegt, der das Koinzidenzglied des Kanals Nr. 2 unwirksam macht. Der dritte Kanal wird bei der Messung von S_m und SPC nicht verwendet, er könnte jedoch für die gleichzeitige Messung mit anderen Impulshohenfenstereinstellungen benutzt werden. Wenn die Zählerzahl pro Minute, die im Kanal

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Nr. 1 aufgezeichnet wird, mit CFM,. und die Zählerzahl pro Minute, die im Kanal Nr. 2 aufgezeichnet wird, mit CPMp bezeichnet wird, kann der Wert S„ mit der Gleichung (6) berechnet werden:

S_c - ψ (CPM₂ - CPM₁)

Die Größe S_ kann dann durch Umschreiben der Gleichung (2):

^Sa - ^CPM1 - ^Sc

erhalten werden und die Prozentsatz-Korrektur kann mit folgen der Gleichung

S„ S„

% Korrektur = ^- · 100 = — -100 (7) a

berechnet werden.

Die Korrektur kann auch als Prozentsatz der gemessenen Koinzidenzrate S_- berechnet werden. Eine Probenzählrate, die die bein

zeichneten Meßparameter verwendet, kann dann gewünschtenfalls korrigiert werden, wobei die in der zuvor angegebenen Weise erhaltene Prozentsatzkorrektur verwendet wird. Die Korrektur einer Probenzählrate auf diese Weise kann nur dann zuverlässig und sicher durchgeführt werden, wenn die Probenmeßparameter eine untere Nullenergiepegeleinstellung und eine größte obere Energiepegeleinstellung aufweisen. Andernfalls wird die Prozentsatzkorrektur am besten als näherungsweise Zuverlässigkeitsmessung verwendet.

Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist weiterhin eine Schaltungsstufe 40 auf, die mit den Zählern 26 des Kanals Nr. 1 und des Kanals Nr. 2 verbunden ist, und die die Koinzidenzzählrate S_c und den Prozent-Korrekturwert gemäß den Gleichungen (6) bzw. (7) bestimmt. Diese Werte können dann einer Ausgabeeinheit 42, beispielsweise einem Drucker, zugeleitet wer-

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den, um sie dann bei der Analyse weiterer Strahlungsmessungen, die mit derselben Probe in Beziehung stehen, zu verwenden. Die Ausbildung dieser Schaltungsstufe 40 kann ohne Beeinflussung der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden und in analoger oder digitaler Ausbildung vorliegen, wobei herkömmliche Schaltungsteile verwendet werden können, um die erforderlichen Signalverarbeitungen durchzuführen. Über die Leitungen 44 können die Zähler 26 ebenfalls mit der Ausgabeeinheit 42 verbunden werden, wenn alle drei Kanäle in herkömmlicher Weise verwendet werden.

In der nachfolgend angegebenen Tabelle I sind einige typische Zählerdaten der Kanäle Nr. Ί und Nr. 2 zusammen mit berechneten Werten für S. S_ und für die Prozentkorrektur angegeben.

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	1	CPM₂	Tabelle I	^Sa	%-Korrektur
CPM₁		50 000	^Sc	49,4	1,21
50,0		100 000	0,6	47,5	5,26
	1	200 000	2,5	40,0	25,0
	5	50 000	10,0	99,4	0,60
100,0		100 000	0,6	97,5	2,56
	1	200 000	2,5	90,0	11,11
	5	500 000	10,1	37,5	166,67
	2	50 000	62,5	999,4	0,06
1 000	5	100 000	0,6	997,5	0,25
		500 000	2,5	937,7	6,25
	000 000	62,3	750,0	33,33
	50 000	250,0	9999,6	0,004
10 000	100 000	0,4	9998,0	0,02
	000 000	2,0	9755,0	2,51
	000 000	234,0	3750,0	166,67
	500 000	6250,0	99 960,0	0,04
100 000	000 000	40,0	99 798,0	0,20
	000 000	202,0	93 998,0	6,39
	000 000	6002,0	999 750,0	0,025
1 000 000	000 000	250,0	996 000,0	0,40
	4000,0

Figur 2 zeigt Änderungen des Proζentfehle rs aufgrund von Zufallskoinzidenzen, wenn die Einzelphotonenzählung und die Probenzahlung S_B verändert werden. Die in Figur 2 aufgetragenen Kurven zeigen, daß eine Auswertung der Zufallskoinzidenzen-Zählrate erforderlich ist, insbesondere dann, wenn hohe "Einzel"-Zählraten vorliegen, oder wenn kleine Probenzählraten gemessen werden sollen.

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Gemäß einem weiteren speziellen Verfahren, bei dem die Prinzipien der vorliegenden Erfindung herangezogen werden, wird ein bestimmter Zählkanal verwendet, um sowohl die Größen S

und die Größe SPC zu überwachen bzw. zu erhalten. Gemäß diesem Verfahren wird einer der Zählkanäle, beispielsweise der Kanal Nr. 2 in der in Figur 1 dargestellten Schaltung so eingestellt, daß er weit offen ist, d.h. daß der untere Diskriminatorpegel bei Null und der obere Diskriminatorpegel beim Maximum liegt. Zunächst wird bei Vorliegen eines Signals mit dem Binärwert "Eins" an der Leitung 32 die Koinzidenztastung bzw. -auswertung unwirksam gemacht, und die Einzelphotonen-Zählrate (SPC) wird während eines relativ kurzen Zeitraums im Kanal Nr. gemessen. Diese Zählrate kann als eine vorausgehende Einzel zählrate SPC,. bezeichnet werden. Dann wird die Koinzidenztastung bzw. -auswertung bei Auftreten eines binären "Null"-Signals an der Leitung 32 wirksam gemacht, und die Probe wird im Kanal Nr. und gewünschtenfalls in den anderen Kanälen während eines vorgegebenen Zeitraumes oder solange gemessen, bis ein zuvor festgelegter statistischer Fehler in der Zählrate erhalten wird. Die im Kanal Nr. 2 erhaltene Zählrate bei eingeschalteter Koinzidenz-Tastung bzw. -auswertung ist S^. Schließlich wird die Koinzidenzauswertung im Kanal Nr. 2 wieder wirksam gemacht und die SPC-Zählrate wieder gemessen. Diese Rate kann als nachträglich gezählte Einzelzählrate SPCg bezeichnet werden. Die vorher gezählten und die nachträglich gezählten Prozentfehlerwerte werden dann folgendermaßen berechnet:

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-X

(SPC₁ - S_m)

aus Gleichung (6),

% Fehler (1)

'el

V^Sc1

. 100 aus Gleichung (7),

— (SPC₅ - S_) aus Gleichung (6) und

Fehler (2) -

^Sm - ^Sc2

. 100 aus Gleichung (7).

Beide Fehlerwerte werden dem Benutzer des Szintillationszählers vorgelegt, so daß er eine entsprechende Maßnahme zur Korrektur der gemessenen Strahlungszählungen vornehmen oder die Zuverlässigkeit der gemessenen Zählraten abschätzen kann. Wiederum kann der Fehler gewünschtenfalIs als Prozentsatz der gemessenen Koinzidenzrate S berechnet werden,
m

Nachfolgend sind Beispiele für die Fehlerberechnungen angegeben, bei denen der zuletzt beschriebene Vorgang verwendet wird:

Probe 1

SPC₁ (0,5 Min.)

^Sm

SPC₂ (0,5 Min.)

% Fehler (1) ⁶² % Fehler (2)

897 16

897 -

500 000 cpm

897 cpm

255 000 cpm

χ 100 » 7,42 χ 100 « 1,82

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Probe 2

SPC₁ (0,5 Min.) 50 000 cpm S_m 1 510 cpm

SPC₂ (0,5 Min.) 50 800 cpm

% Fehler (1) » °-^ χ 100 » 0,04 %

1510 - 0,6

% Fehler (2) = °-^ χ 100 = 0,04 %

1510 - 0,6

Bei dem in Figur 1 dargestellten System muß wenigstens ein Kanal für die Verwendung der Zufallskoinzidenz-Zählrate festgelegt werden. Bei einer der zuvor beschriebenen Verfahren wird der Kanal Nr. 3 dazu verwendet, die Einzelphotonenzählrate aufzuzeichnen, und der Kanal Nr. 2 wird dazu verwendet, die gemessene Koinzidenzzählrate S aufzuzeichnen. Bei den anderen zuvor beschriebenen Verfahren wird der Kanal Nr. 2 zu unterschiedlichen Zeiten dazu verwendet, einmal die Einzelphotonenzählrate und zum anderen die gemessene Zählrate S aufzuzeichnen. Bei keinem dieser Verfahren sind jedoch alle drei Kanäle jeweils zur Durchführung der Testmessungen eingesetzt. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Nachteil vermieden und es sind alle drei Kanäle für den Benutzer verwendbar. Das in Figur 3 dargestellte Schaltungssystem weist dieselben Grundbausteine wie das in Figur 1 dargestellte System auf, und wo dies möglich war, wurden dieselben Bezugszeichen wie bei Figur 1 verwendet. Der grundsätzliche Unterschied zwischen den beiden Figuren besteht darin, daß bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ein anders geschaltetes ODER-Glied 34', ein zusätzliches UND-Glied 50 und ein zusätzlicher Zähler 52 verwendet wird. Die Steuerschaltung 28' stellt über die Leitung 30 Signale zum Einstellen der Impulshöhenanalysatorbegrenzungen und über die Leitung 32 ein Steuersignal bereit, Jim die Koinzidenztastung bzw. -auswertung ein- und auszuschalten. Der

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eine Eingang des ODER-Glieds 34' steht über die Leitung 22 mit dem Ausgang der Koinzidenzfeststellschaltung 20 in Verbindung, und der andere Eingang steht mit der Steuerschaltung 28' in Verbindung. Der Ausgang des ODER-Glieds 34' ist mit allen drei Koinzidenzgliedern 24 verbunden. Wenn also auf der Leitung 32 ein Steuersignal mit dem Binärwert "Eins" auftritt, werden alle Koinzidenzglieder 24 wirksam gemacht, oder in den Zustand gebracht, bei dem die Impulse durch sie hindurchgehen. Irgendeiner der Kanäle kann daher dazu verwendet werden, eine Einzelphotonenzählung vor oder nach der Ausführung der Testmessungen vorzunehmen. In Figur 3 ist der dem Kanal Nr. 1 zugeordnete Zähler für die Schaltung 40 zur Zufallskoinzidenzzählung und zur Fehlerbestimmung verbindbar, um dieser Schaltung 40 eine Einzelphotonenzählung zu übermitteln.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gelangt das Ausgangssignal der Koinzidenzfeststellschaltung 20 über die Leitung 22 auch an einen Eingang 54 des UND-Glieds 50. Der andere Eingang des UND-Glieds 50 steht über die Leitung 56 mit der Steuerschaltung 28' in Verbindung. Solange an der Leitung 56 ein Steuersignal mit dem Binärwert "Eins" auftritt, werden die an der Leitung 22 liegenden Koinzidenzsignale durch das UND-Glied 50 durchgelassen und daher über die Leitung 58 dem zusätzlichen Zähler 52 zugeführt.

Wie Figur 3 zeigt, können durch Bereitstellen eines Steuersignals mit dem Binärwert "Eins" über die Leitung 56 zur selben Zeit, während der die Testmessungen vorgenommen werden, alle drei Kanäle für die Testmessungen verwendet werden, während der zusätzliche Zähler 52 eine Zählung der tatsächlichen oder gemessenen Koinzidenzen aufsummiert, d.h. die Größe S_m bestimmt. Die im zusätzlichen Zähler 52 aufaddierte Koinzidenzzählung gelangt ebenfalls zur Schaltung 40 für die Zufallskoinzidenzzählung und die Fehlerbestimmung, in der diese Koinzidenzzählung gemäß den Gleichungen (6) und (7) verarbeitet wird.

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if

Mit der vorliegenden Erfindung werden wesentliche Vorteile auf dem Gebiet der Strahlungsmessung erzielt, bei der die Koinzidenzmethode angewandt wird. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die zuverlässige Abschätzung einer Zufallskoinzidenzzählung, die durch die Zufallskoinzidenzen durch Einzelphotonenereignisse hervorgerufen werden können, sowie eine zusätzliche Berechnung einer Prozentsatz-Korrektur oder eines Fehlerwertes für die optimale Anwendung bzw. Auswertung der aufeinanderfolgenden oder gleichzeitig durchgeführten Probenzählmessungen. Die Erfindung wurde anhand von zwei speziellen Verfahren im einzelnen beschrieben. Es sind Jedoch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen dieser Verfahren und der erfindungsgemäßen Merkmale möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem wenigstens zwei nach der Koinzidenzmethode arbeitende Detektoren aufweisenden Szintillationszähler, bei dem die Zufallskoinzidenzzählrate durch Einzelquanten-Emissionen herrührt, die zufällig derart auftreten, daß Paare von im wesentlichen koinzidenten Einzelquanten-Ereignissen jeweils in beiden Detektoren festgestellt und irrtümlicherweise als in der Probe auftretende radioaktive Zerfälle gezählt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in beiden Detektoren des Zählers festgestellten, im wesentlichen koinzidenten Ereignisse gezählt wird, daß die Zahl der unabhängig von einer zeitlichen Koinzidenz in den beiden Detektoren festgestellten Ereignisse gezählt wird, und daß aus den Ergebnissen dieser Zählvorgänge eine den Zufallskoinzidenzen der Einzelquanten-Ereignisse zuzuschreibende Zufallskoinzidenzzählrate gemäß der Gleichung

^Sc 'T~ ^(CPM2 ~ ^CPM1^{) 2}'

ermittelt wird, wobei

S„ die Zufallskoinzidenzzählrate,

T_n die Koinzidenz-Auflösungszeit, die der längste Zeitraum ist, während dem die Ereignisse voneinander getrennt und doch noch als koinzident betrachtet werden können,
CPM₂ die beim zweiten Zählvorgang ermittelten Zählungen

pro Minute und

CPM,. die beim ersten Zähl Vorgang ermittelten Zählungen pro Minute

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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probenzählrate durch Abziehen der Zufallskoinzidenzzählrate von der beim ersten Zählvorgang ermittelten, gemessenen Koinzidenzzählrate abgezogen wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der in dieser Weise ermittelten Zufallskoinzidenzzählrate eine proportionale Korrektur zur Verwendung bei anderen Strahlungsmessungen der Probe bestimmt wird, indem die Zufallskoinzidenzzählrate durch die gemessene Koinzidenzzählrate geteilt wird.
4. Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem Szintillationszähler mit wenigstens zwei nach der Koin2idenzmethode arbeitenden Detektoren, wobei die Zufallskoinzidenzzählrate aufgrund von Zufallskoinzidenzen von Ereignissen zu Stande kommt, die nur von einem Detektor feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungszählrate CPM^, die von den von den beiden Detektoren bereitgestellten, im wesentlichen koinzidenten Ausgangsimpulsen herrührt, in einem ersten Zählkanal gemessen wird, daß gleichzeitig eine Einzelphotonen-Zählrate CPM~i die von Ereignissen, welche jeweils zu einem Ausgangsimpuls bei einem der Detektoren führen, herrührt, in einem zweiten Zählkanal gemessen wird, und daß aus diesen Meßvorgängen eine Zufallskoinzidenzzählrate S gemäß der Gleichung

S₀ - ^- (CPM₂ - CPM₁) ²,

bestimmt wird, wobei T₀ der längste Zeitraum ist, in dem Impulse getrennt und doch noch als koinzident betrachtet werden können.

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5· Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenzählrate S_ mit der Gleichung

^Sa - ^CPM1 - ^Sc

ermittelt und eine proportionale Korrektur zur Verwendung bei anderen Messungen der von der Probe abgegebenen Strahlung durch Teilen der Größe S durch S bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß alle besagten Verfahrensschritte sowohl vor als auch nach einer Probenstrahlungs-Testmessung, die entsprechend gewünschter Testparameter vorgenommen wurde, durchgeführt werden, um Meßwerte für die Zufallskoinzidenzzählrate und die proportionale Korrektur vor und nach der Testmessung zu erhalten.
7· Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem Szintillationszähler mit wenigstens zwei nach der Koinzidenzmethode arbeitenden Detektoren, wobei die Zufallskoinzidenzzählrate aufgrund von Zufallskoinzidenzen von Ereignissen zu Stande kommt, die nur von einem Detektor feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einzelphotonen-Zählrate SPC,., die von Ereignissen, welche zu Ausgangsimpulsen an einem der Detektoren führen, herrührt, in einem bestimmten Zählkanal gemessen wird, daß dann eine Koinzidenzzählrate S- die von praktisch koinzidenten, von den beiden Detektoren abgegebenen Ausgangsimpulsen herrührt, im selben Zählkanal gemessen wird, daß gleichzeitig mit der Messung der Koinzidenzzählrate S die Strahlungszählraten, welche gemäß den gewünschten Testparametern von der Probe erhalten werden, in getrennten Zählkanälen gemessen werden, daß danach eine Einzelphotonen-Zählrate SPCp in dem bestimmten Zählkanal nochmals gemessen wird, und daß eine vorausgehende Zu-

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fallskoinzidenzzählrate S- und eine nachträgliche Zufallskoinzidenzzählrate S₂ mit den Gleichungen

^s„i - ^T- (^spc>t - O ^{2 und}

C I C ι Hl

cd d d m

bestiimnt wird.
8. Verfahren zum Bestimmen der Zufallskoinzidenzzählrate in einem Szintillationszähler mit wenigstens zwei nach der Koinzidenzmethode arbeitenden Detektoren, wobei die Zufallskoinzidenzzählrate aufgrund von Zufallskoinzidenzen von Ereignissen zu Stande kommt, die nur von einem Detektor feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einzelphotonen-Zählrate SPC-, die von Ereignissen, welche zu Ausgangsimpulsen an einem der Detektoren führen, herrührt, in einem ersten Zählkanal gemessen wird, daß danach eine Koinzidenzzählrate S , die von im wesentlichen koinzidenten, von den beiden Detektoren bereitgestellten Ausgangsimpulsen herrührt, in einem bestimmten Zählkanal gemessen wird, während die Strahlungszählraten, die entsprechend den gewünschten Testparametern von der Probe erhalten werden, im ersten und den übrigen getrennten Zählkanälen gemessen werden, daß danach eine Einzelphotonen-Zählrate SPC₂ im ersten Zählkanal nochmals gemessen wird, und daß eine vorausgehende Zufallskoinzidenzzählrate S- und eine nachträgliche Zufallskoinzidenzzählrate S_c2 mit den Gleichungen

S₀₁- / (SPC₁ - S_-) ² und

s_c2 - / (SPC₂ - s_m) ²

bestimmt wird.

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9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorausgehender Proportionalfehler und ein nachträglicher Proportionalfehler durch Teilen der Zufallskoinzidenzzählraten S- und Sp durch Probenzählraten ermittelt wird, die durch die Ausdrücke (S - S-) bzw. (S - So) gegeben sind.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorausgehender Proportional fehler und ein nachträglicher Proportionalfehler durch Teilen der Zufallskoinzidenzzählraten S- und So durch die gemessene Koinzidenzzählrate S ermittelt wird,
m

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