DE3221469A1

DE3221469A1 - Einrichtung zur messung von (alpha)- und ss-strahlung geringer intensitaet

Info

Publication number: DE3221469A1
Application number: DE19823221469
Authority: DE
Inventors: Ernst 8520 Erlangen Haas
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3221469C2

Description

Einrichtung zur Messung von « - und d -Strahlung
geringer Intensität ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung von o§- und 4 -Strahlung geringer Intensität, die von einer Probe ausgehen, mit einem Strahlungsdetektor, insbesondere in Fors eines Zählrohres. Solche Messungen sind insbesondere bei Materialien zur Herstellung von elektronischen Halbleiter-Bauelementen wichtig, weil dort Strahlungen zu Defekten führen können. Bei elektronischen Speicherbausteinen können zum Beispiel die Informationen gelöscht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Möglichkeit zu finden, solche Strahlungen geringer Intensität, zum Beispiel Emisstonsraten von 0,001 α/h#cm² zu messen.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Detektor in einer gasdichten Meßkammer angeordnet ist, die Platz für die Aufnahme der Probe bietet, und daß die Meßkammer mit einer Vorkammer verbunden ist, die als Schleuse für den An- und Abtransport der Probe dient.
Durch das Einbringen des Detektors und der Probe in eine Kammer, die gelten die Außenluft abgeschirmt werden kann, kann der Zerfall der ab- bzw. adsorbierten Aktivität abgewartet und die Aufnahme neuer Aktivität unterbunden werden. Dabei können die Proben zunächst in der Vorkammer belassen bleiben, bis ihre Aktivität abgefallen ist. Insbesondere kann auf diese Weise Je nach der Forderung nach Aktivitätsreduzierung bis zu 10 x die Halbwertszeit von Rn-222 abrewertet werden, das aus der Uran-Zerfallsreihe stamlnt.
Die Wartezeiten können erfoderlichenfalls dadurch abgekürzt werden, daß die Meßkammer und/oder die Vorkammer mit einem aktivitätsfreien Gas gespült wird. Außerdem sollten für den Aufbau ler Meßkammer einschließlich der Vorkammer und der Meßeinrichtung mit einer Probenaufnahme nur Materialien verwendet werden, die in bezug auf natürliche Radioaktivität extrem aktivitätsarm sind.
Als Beispiel sei genannt, daß Plexiglas anstelle von Aluminium bevorzugt zu verwenden ist. Besonders eigenstrahlungsarm ist auch hochreines Silizium sowie Germanium.
Die Spülgase, die im allgemeinen aus natürlicher Luft gewonnen werden, können in Druckflaschen, zum Beispiel auch als flüssiger Stickstoof, zur Verfügung stehen.
Dabei wird man vor dem Einsatz solcher Spülgase ebenfalls die genannte Wartezeit abwarten. Auch die in den Strahlungsdetektoren in Form eines Zählrohres vorhandenen Zählgase sowie die dort verwendeten Materialien sind den vorstehenden Ausführungen entsprechend aktivitätsarm auszubilden.
Die Kammer und die Vorkammen kann in ihrem Aufbau wie eine Handschuhbox gestaltet sein, wis sie bei radiochemischen Arbeiten üblich vst.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel dargestellt, das im folgenden beschrieben ist.
Die neue Einrichtung zur Messung von α- und ß-Strahlung geringer Intensität umfaßt eine gasdichte Meßkammer 1 in Form eines Quaders, die vorzugsweise vollständig aus Plexiglas hergestellt ist. Die Abmessungen betragen zum Beispiel 80 x 40 x 40 cm. In der einen Seitenwand 2 sind zwei Durchgriffsöffnungen 3 und 4 vorgesehen, an denen in bekannter Weise Gummihan@schuhe 5 und 6 gas dicht angebracht sind, mit denen gasdicht im Inneren der Meßkammer 1 hantiert werden kann.
An der benachbarten Seitenwand 8 ist eine Vorkammer 9 angebracht, di<3 vorzugsweise ebenfalls aus Plexiglas besteht. Die Vorkammer 9 bildet eine Schleuse. Zu diesem Zweck ist sie an der Vorderseite mit einer Tür 10 versehen. Eine wetere Tür 11 führt in die Meßkammer 1. Die Verschlüsse der Türen 10 und 11 sind bei 13 und 14 angedeutet.
In der Meßkammer 1 ist als Strahlungsdetektor 15 ein low level w/4 -Meßsystem 2200 der Fa. Canberra vorgesehen. Es umfaBt ein Proportionalzählrohr und ein Schirmzählrohr zur Unterdrückung der kosmischen und Umgebungsstrahlung in Antikoizidenzschaltung. Mit ihm werden die Messungen im α-Plateau ausgeführt. Die Fensterdicke des Zählrohres beträgt 80 µg/cm², die Fensterfläche 25#6 cm².
Die Zählerabschirmung besteht aus 10 cm Pb in 4 # -Anordnung. Leitungsanschlüsse, die zu der erforderlichen Auswertungselektronik führen, sind mit 16 bezeichnet.
An der der Vorkammer 9 gegenüberliegenden Seite 17 ist ein Gaseinlaß 18 angebracht. Ein zugehöriger Gasauslaß 19 sitzt av-f der Oberseite 20 der Meßkammer. Damit ist eine Spülung der Meßkammer 1 mit aktivitätsfreiem SpUlgas, zum Beispiel mit Stickstoff7 möglich.
An der Oberseite 20 ist noch ein elastischer Sack 22 als Druckausgleichbehälter vorgesehen. Der Ausgleichsbehälter kann zum Beispiel auch dazu dienen, nach dem Abschalten der Gas spülung einen Uberdruck in der Meßkammer aufrecht zu erhalten.
Die Vorkammer 9 kann ebenfalls mit Gas gespült werden.
Vorzugsweise dient dazu die gleiche Gasquelle wie zur Spülung der Meßkammer 1. Die Anschlüsse an der Vorkammer 9 sind mit 24 für den Gas einlaß und 25 für den Gasauslaß bezeichnet.
Der Strahlungsdetektor 15 umschließt eine Schale 27, die aus Reinstsilizium besteht und zur Probenaufnahme der auszumessenden Objekte dient. Anstelle von Silizium können auch andere höchstreine, insbesondere durch Zonenziehen hergestellte Stoffe Frie Germanium verwendet werden.

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur Messung von α- und ß-Strahlung geringer Intensität, d@e von einer Probe ausgehen, mit einem Strahlungsdetektor, insbesondere in Form eines Zählrohres, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Detektor (15) @n einer gasdichten Meßkammer (1) angeordnet ist, di.e Plc.tz für die Aufnahme der Probe bietet, und daß die Meßkammer (1) mit einer Vorkammer (9) verbunden ist, die als Schleuse f<Ir den An- und Abtransport der Probe dient.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Meßkammer (1) als Handschuhbox ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meßkammer (1) mit Spülgas beaufschlapt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorkammer (9) mit Spülgas beaufschlagt ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßkammer (1) mit einem elastischen Sack (22) als Druckausgleichsbehälter verbunden ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßkammer (1) einen höheren Druck als die Umgebung aufweist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßkammer (1) eine Probenaufnahme (27) aus hochreinen Stoffen, insbesondere aus Silizium oder Germanium, enthält.