DE3007968A1 - Alpha-spectroscopic determination of transuranic elements - using detectors between removable housing cover and rotating disc carrying filter - Google Patents

Alpha-spectroscopic determination of transuranic elements - using detectors between removable housing cover and rotating disc carrying filter

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DE3007968A1
DE3007968A1 DE19803007968 DE3007968A DE3007968A1 DE 3007968 A1 DE3007968 A1 DE 3007968A1 DE 19803007968 DE19803007968 DE 19803007968 DE 3007968 A DE3007968 A DE 3007968A DE 3007968 A1 DE3007968 A1 DE 3007968A1
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Hans Dipl.-Phys. 7500 Karlsruhe Fessler
Johannes Pawelzik
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Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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    • G01T7/04—Collecting means for receiving or storing samples to be investigated and possibly directly transporting the samples to the measuring arrangement; particularly for investigating radioactive fluids by filtration
    • G—PHYSICS
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Abstract

An arrangement for alpha-spectroscopic determination of transuranic elements on large surface filters performs direct measurement with several similar detectors. The arrangement enables measurement of large surface outlet filters with detectors of smaller dia. than those of the higher sensitivity outlet filters for each filter position. The outlet filter (1) is placed on a rotatable disc (10) in a housing (3) with a removable top (6). Several detectors (2) are placed between the underside of the removable cover (6) and the filter surface (13). The detectors are arranged on a single circle or circles of different radius. The centre or centres of rotation of the detector circle or circles lies or lie on the rotation axis (11) of the disc (10). The effective detector surface is expanded by arranging one or more detectors to extend beyond the filter edge.

Description

Einrichtung zur a Ipha-spektro.skopischenFacility for a Ipha-spectroscopic

Bestimmung von Transuranen eschreibung: Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur alphasttroskcpischen Bestimmung von Transuranen auf groP-flächigen Filtern durch Direktmessung mit mehreren gleichartigen Detektoren.Determination of transuranium elements Description: The invention relates to a device for the alphastroscopic determination of transuranic elements large-area filters through direct measurement with several detectors of the same type.

Bisher wurden solche Bestimmungen mit Frischgitter-Ionisationskammern durchgeführt, Die auszuwertenden Ab.olutfilter sind jedoch Nichtleiter, so daß es zu Feldverzerrungen infolge hoher Ladungsdichten kommen kann.So far, such determinations have been made with fresh grid ionization chambers carried out, The Ab.olutfilter to be evaluated are non-conductors, so it field distortions due to high charge densities can occur.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe besteht nunmehr darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der auch großflächige Absolutfilter mit Detektoren kleineren Durchmessers als dem des Absolutfilters mit hoher Meßempfindlichkeit für jeden Ort auf dem Filter ausgemessen werden können.The object of the invention is now to provide a device to create, with the large-area absolute filter with detectors of smaller diameter than that of the absolute filter with high measurement sensitivity for each location on the filter can be measured.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches aufgezeigt. Die Merkmale der übrigen Ansprüche geben Weiterbildungen der Erfindung an.The solution to this problem is in the characterizing features of the Main claim shown. The features of the other claims provide further developments of the invention.

Durch die Verwendung von z.B. acht Halbleiterdetektoren mit einem Viertel des Durchmessers des Absolutfilters gelingt es somit erfindungsgemäß, durch optimierte Anordnung der Detektoren über dem Filter jeden Ort der Filteroberfläche durch Rotation des Filters um eine parallel zu den Detektorensymmetrieachsen verlaufende, jedoch nidit irit einer der Detektor-Achsen identische Rotationsachse gleichmäßig zu berücksichtigen.By using e.g. eight semiconductor detectors with one Quarter of the diameter of the absolute filter thus succeeds according to the invention, through optimized arrangement of the detectors above the filter every location on the filter surface by rotating the filter around an axis of symmetry running parallel to the detector, however, the rotation axis which is identical to one of the detector axes is not uniform to consider.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Fig. 1 - 4 näher beschrieben.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment described in more detail by means of FIGS. 1-4.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Absolutfilteroberfläche-13von 2oo mm Durchmesser und darüber die durch Versuche optimierte relative Laqe von acht Halbleiterdetektoren 2 von 50 mm Durchmes ser (Contex Connector Type 51.o43.oooo). Einige der Detektoren 2 ragen über den Rand 24 des Absolutfilters 1 hinaus, damit auch die Randzone gebührend berücksichtigt wird. Die Detektoren 2 liegen auf de gleichen oder unterschiedlichen Kreisen 25 mit verschiedenen Radien und dem gleichen ;tations-Mittelpunkt in der Rotationsachse 11.1 shows a schematic plan view of an absolute filter surface 13 of 200 mm in diameter and above the relative Laqe of eight, which has been optimized through experiments Semiconductor detectors 2 with a diameter of 50 mm (Contex Connector Type 51.o43.oooo). Some of the detectors 2 protrude beyond the edge 24 of the absolute filter 1, so that the edge zone is also given due consideration. The detectors 2 are on de same or different circles 25 with different radii and the same ; center of rotation in the axis of rotation 11.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den MeMbehälter 3. Er besteht aus einem über den Anschluß 4 evakuierbaren Topf 5, der mittels des Deckels 6 unter Zwischenlage eines Dichtringes 7 verschlossen werden kann. Auf dem Topfboden 8 ist ein Hear«Motor 9 mit Drehscheibe lo angeordnet, mit der das Absolutfilter 1 rotiert werden kann. Die Rotationsachse 11 ist nicht identisch mit den Symmetrieachsen 12 der einzelnen Detektoren 2, sie verläuft jedoch bei aufgesetztem Deckel 6 parallel zu diesen.FIG. 2 shows a section through the MeM container 3. It consists from a through the connection 4 evacuated pot 5, which by means of the cover 6 under Intermediate layer of a sealing ring 7 can be closed. On the bottom of the pot 8 is a hear «motor 9 is arranged with a turntable lo, with which the absolute filter 1 rotates can be. The axis of rotation 11 is not identical to the axes of symmetry 12 of the individual detectors 2, but it runs parallel when the cover 6 is in place to this.

Der Deckel 6 trägt die einzelnen Detektoren 2, die bis dicht über die Oberfläche 13 des Absolutfilters 1 in das Gehäuse 3 hineinragen, wenn der Deckel 6 aufgesetzt und das Gehäuse 3 evakuiert worden ist.The cover 6 carries the individual detectors 2, which up close over the surface 13 of the absolute filter 1 protrude into the housing 3 when the cover 6 has been placed and the housing 3 has been evacuated.

Jeder Detektor 2 ist über eine dicht und isoliert durch den Deckel 6 hindurchgeführte elektrische Verbindungsleitung 14 mit einer Auswerteschaltung gemäß Fig. 4 verbunden.Each detector 2 is sealed and isolated by the cover 6 through electrical connection line 14 with an evaluation circuit according to Fig. 4 connected.

Die Fig. 3 stellt nochmals die Obenansicht des Deckels 6 dar. Die AnschlüSsel4 für jeden der Detektoren 2 und deren Lage bzw. der Lage ihrer Symmetrieachsen 12 zur Rotationsachse 11 der Drehscheibe lo (gemäß Fig. 1 und 2) ist deutlich aufgezeigt.3 again shows the top view of the cover 6 Connection 4 for each of the detectors 2 and their position or the position of their axes of symmetry 12 to the axis of rotation 11 of the turntable lo (according to FIGS. 1 and 2) is clearly shown.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Auswerteschaltung für die von den einzelnen Detektoren 2 aufgenommenen Werte. Jeder der Detektoren 2 steht mit einer Hochspannungsquelle 16 in Verbindung und ist mit einem Vorverstärker 17 sowie einem Hauptverstärker 18 an einem Analog-Multiplexer l9 angeschlossen. Dessen Ausgang 20 führt zu einem Vielkanal-Analysator 21 mit angeschlossenen Peripheriegräten 22 und einem Zentral-Computer 23 zur Auswertung.4 shows a schematic evaluation circuit for the individual detectors 2 recorded values. Each of the detectors 2 stands with one High voltage source 16 in connection and is with a preamplifier 17 and a Main amplifier 18 connected to an analog multiplexer 19. Its exit 20 leads to a multichannel analyzer 21 with peripheral devices 22 connected and a central computer 23 for evaluation.

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Claims (6)

Patentansprüche: g Einrichtung zur alpha-pektroskopischen Bestimmung von Transuranen auf großflächiqen Filtern durch Direktmessung mit mehreren gleichartigen Detektoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Abluftfilter (1) auf einer rotierfähigen Scheibe Xlo) in einem Gehäuse (3) mit abnehmbaren Deckel (6) auflegbar ist, und das an der Unterseite des Deckels (6) bis dicht zur Oberfläche (13) des PM-luftfilters (1) mehrere Detektoren (2) auf gleichen oder verschiedenen Kreisen (25) unterschiedlicher Radien angeordnet sind, deren Rotations-Mittelpunkte in der Rotationsachse (11) der Drehscheibe (lo) liegen.Claims: g device for alpha-spectroscopic determination of transuranium elements on large-area filters by direct measurement with several similar Detectors, characterized in that the exhaust air filter (1) is on a rotatable Disk Xlo) can be placed in a housing (3) with a removable cover (6), and on the underside of the cover (6) up to the surface (13) of the PM air filter (1) several detectors (2) on the same or different circles (25) different Radii are arranged whose centers of rotation are in the axis of rotation (11) the turntable (lo). 2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Detektoren (2) über den Rand (24) des Abluftfilters (1) hinaus um den Radius eines Einzeldetektors als wirksame Detektorfläche erweitert ist und daß die Rotations-Gesamtfläche entsprechend vergrößert ist.2. Device according to claim 1, characterized in that one or several of the detectors (2) over the edge (24) of the exhaust air filter (1) also around the Radius of a single detector is expanded as an effective detector area and that the Total area of rotation is increased accordingly. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) evakuierbar ist.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the housing (3) can be evacuated. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage und Anzahl der Detektoren (2) optimierbar ist.4. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the position and number of detectors (2) can be optimized. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Detektoren (2) auf einen gemeinsamen Vielkanal-Analysator(21) zur Darstellung des Spektrums der Alphastrahler geschaltet sind.5. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the individual detectors (2) on a common multi-channel analyzer (21) are switched to represent the spectrum of the alpha emitters. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (2) acht Halbleiterdetektoren mit einem Durchmesser von 5 cm sind und das Abluftfilter (1) einen Durchmesser von 20 cm aufweist.6. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the detectors (2) eight semiconductor detectors with a diameter of 5 cm and the exhaust air filter (1) has a diameter of 20 cm.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1439868A1 (en) * 1962-09-01 1968-12-05 Kernkraftwerksbau Veb Method and device for measuring minimal concentrations of radioactive particles in gaseous media
GB1271300A (en) * 1969-01-14 1972-04-19 Commissariat Energie Atomique Method of quantitative determination of a high alpha activity element by alpha-ray spectrometry

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Non-Patent Citations (1)

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Title
"Nuclear Instruments and Methods", Bd. 150, 1978, S. 177-181 *

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