DE4205829A1 - Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlung - Google Patents
Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlungInfo
- Publication number
- DE4205829A1 DE4205829A1 DE19924205829 DE4205829A DE4205829A1 DE 4205829 A1 DE4205829 A1 DE 4205829A1 DE 19924205829 DE19924205829 DE 19924205829 DE 4205829 A DE4205829 A DE 4205829A DE 4205829 A1 DE4205829 A1 DE 4205829A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- location
- sensitive detector
- sample plate
- detector
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 17
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/06—Proportional counter tubes
- H01J47/062—Multiwire proportional counter tubes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
- G01T1/2935—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using ionisation detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen ortsempfindlichen Detektor zum
Nachweis von radioaktiver Strahlung von Proben auf einer Proben
platte, insbesondere von β-Strahlung.
Ein ortsempfindlicher Detektor zum Nachweis von radioaktiver
Strahlung ist beispielsweise aus der DE-OS 37 35 296 bekannt.
Ein grundsätzliches Problem bei der Anwendung derartiger orts
empfindlicher Detektoren besteht darin, daß einerseits eine
möglichst hohe Ortsauflösung erreicht werden soll, andererseits
aber eine hohe Zählrate, um eine entsprechende Nachweisempfind
lichkeit zu sichern. Beide Bedingungen sind in der Regel nur im
Sinne eines Kompromisses zu erfüllen:
Zur Erhöhung der Ortsempfindlichkeit ist es bekannt, zwischen den
Detektor und die Probenplatte einen Kollimator beispielsweise in
Form eines Lochbleches anzuordnen, der aus der in der Regel isotrop
anfallenden Strahlung nur einen geringen Raumwinkel auswählt,
nämlich solche Strahlen, die praktisch senkrecht auf den Detektor
einfallen und somit die genaueste Ortsinformation vermitteln. Diese
Auswahl führt zu einer Verbesserung der Ortsauflösung, beein
trächtigt aber die Nachweisempfindlichkeit, da nur ein Bruchteil
der anfallenden Teilchen zu registrierbaren Zählimpulsen führt.
Eine Verbesserung dieser Situation ist möglich (DE-OS 39 15 613),
wenn eine solche Kollimatorplatte auf ihrer Ober- und Unterseite
mit einer leitenden Schicht versehen wird, zwischen denen ein
Potential derart gelegt ist, daß innerhalb der Bohrungen der
Kollimatorplatte ein elektrisches Feld entsteht, das auf die
austretenden, nachzuweisenden Teilchen der Probenplatte einen
Saugeffekt ausübt und somit ohne Beeinträchtigung der Ortsauflösung
eine größere Anzahl von Teilchen einer Zählung durch die Zählkammer
zuführt und somit die Nachweisempfindlichkeit erhöht.
Bei hohen Anforderungen an die Ortsauflösung (im Bereich von 1mm
und darunter) sind die mechanischen Anforderungen an eine solche
Kollimatorplatte jedoch sehr hoch, da bei einer derartigen Kolli
matorplatte von den Abmessungen von etwa 20×20 cm etwa 80 000
Bohrungen eingebracht werden müssen, um den Anforderungen Rechnung
zu tragen.
Eine solche Kollimatorplatte stellt daher auch einen nicht
unwesentlichen Kostenfaktor beim Bau eines ortsempfindlichen
Detektors dar.
Die vorteilhafte Wirkung eines elektrischen Feldes zur Erhöhung der
Nachweisempfindlichkeit wurde auch schon bei einem Vielfachzähler
ausgenutzt (DE-OS 39 15 612), bei dem eine Mehrzahl von Proben
nicht kontinuierlich auf einer Probenplatte verteilt ist, sondern
in einzelnen Probenschälchen oder sonstigen Behältern (z. B. Mikro
titerplatten) sich befindet. Hier kann ein solches "Saugfeld"
insbesondere beim Nachweis schwach-energetischer Strahlung wie z. B.
β-Strahlung von 3H auch noch solche Elektronen in den Nachweis
bereich des Zählrohrs zu ziehen, die ansonsten wegen ihrer geringen
Energie und der daraus resultierenden geringen Reichweite auch bei
dichtest möglicher Annäherung des Detektors an die Probenschälchen
"verloren" wären, da sie zu keinen Zählimpulsen führen. Die Anwen
dung eines solchen Saugfeldes hat hier also ausschließlich die
Funktion der Erhöhung der Nachweisempfindlichkeit, da es bei einem
derartigen Vielfachzähler nicht um einen ortsempfindlichen Detektor
im Sinne der Erfindung geht, sondern lediglich um die Erfassung der
radioaktiven Strahlung von vorgegebenen Teilflächen einer Gesamt
fläche.
Die erfindungsgemäße Lösung zeigt nun überraschenderweise, daß ein
derartiges Saugfeld auch bei der Ausmessung von Proben auf einer
Probenplatte auch dann zu einer wesentlichen Erhöhung der Ortsauf
lösung führt, wenn keine sonstigen mechanischen Kollimatoreinrich
tungen, wie z. B. die oben erwähnte Kollimatorplatte, vorhanden
sind. Dieser Effekt der Erhöhung der Ortsauflösung tritt jedoch nur
dann auf, wenn zwischen auszumessender Probenplatte einerseits und
unterer Nachweisebene (Auslesegitter) des verwendeten ortsempfind
lichen Detektors ein Mindestabstand eingehalten wird, was in
ersichtlichem Gegensatz zur bisher allgemein anerkannten Theorie
steht, daß die Ortsauflösung eines ortsempfindlichen Detektors umso
größer ist, je näher der Detektor zur auszumessenden Probenplatte
gebracht werden kann (wobei Abstände von 1mm bis 2mm als praktisch
machbar erreicht wurden).
Die in einer dünnen Oberflächenschicht sich ansammelnden schwach
energetischen Partikel mit niedriger Reichweite haben bei dieser
bisher favorisierten Lösung, nämlich dem möglich dichten Aufsitzen
des Detektors auf der Probenplatte, den unangenehmen Effekt, daß
sie zu einer "Linienverbreiterung" beigetragen haben. Durch den im
Vergleich zu den bisherigen Lösungen relativ großen Abstand
zwischen ortsempfindlichen Zählrohr und Probenplatte kann als
Effekt folglich in Frage kommen, daß sehr schwach-energetische
Teilchen, die bisher (infolge der isotropen Strahlungs
charakteristik) eine Verschlechterung der Ortsauflösung bewirkt
haben, offenbar nicht mehr das Zählrohr erreichen.
Die Erfindung erreicht mit dieser Maßnahme eine Verbesserung der
Ortsauflösung bei den wesentlichen radioaktiven Strahlungsquellen,
insbesondere auch solche mit höher-energetischem Strahlungsanteil,
wie z. B. 14C und 32P. Hier bewirken die beiden in Frage kommenden
Auswirkungen der erfindungsgemäßen Merkmalskombination, daß der bei
der Auswertung solcher Strahlung störende nieder-energetische
Strahlungsanteil entweder die Zählkammer gar nicht mehr erreicht,
oder unter der Wirkung der Saugspannung weitgehend senkrecht auf
dieser auftrifft.
Einfach zusammengefaßt:
Mit dem Saugfeld werden die Oberflächenbedingungen - erzeugt durch
Ladungen der Primärionisation von Spuren aus der Probe selbst und
vom energie-armen Teil des β-Spektrums auf der Probenoberfläche
in den Detektor hineingezogen und durch Impulshöhendiskriminierung
gegenüber der durchdringenden Strahlung nachgewiesen.
Die Erfindung zeigt somit einen äußerst einfachen Weg auf, bei
Strahlungsquellen mit verschiedenem Energiespektrum der emittierten
Teilchen mit einfachsten Mitteln eine wesentliche Erhöhung der
Ortsauflösung zu erreichen; je nach Strahlungsquelle kann der
Abstand zwischen Probenplatte und Detektor oder auch der Wert der
Saugspannung variiert werden, um im konkreten Einzelfall eine
Optimierung der Ortsauflösung zu erzielen, d. h. in der Praxis, um
möglichst schmale und steile "peaks" zu erreichen, die auch bei
Probenabständen geringer als 1 mm noch getrennt wahrnehmbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Detektors wird anhand
von Zeichnungen noch näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines ortsempfindlichen
Detektors,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Meßanordnung, und
Fig. 3 ein Meßspektrum.
Bei dem in der Figur dargestellten ortsempfindlichen Detektor
handelt es sich um ein Zählrohr, wie es in seiner Funktionsweise
und in seinem konstruktiven Aufbau im einzelnen in der DE-OS 37 35 296
beschrieben ist, so daß hierauf im einzelnen nicht mehr näher
eingegangen werden braucht.
Ein erster Rahmen 120 trägt eine untere (der Probenplatte P
nächste) Ebene von Auslesedrähten 132, die mit einer Verzögerungs
leitung 140 verbunden sind, sowie darüber liegend und senkrecht zu
den Drähten 132 eine Ebene mit Anodendrähten 121.
Der zweite Rahmen 130 trägt ein zweites Drahtgitter 122, das mit
einer zweiten Verzögerungsleitung 150 verbunden ist. Die beiden
Drahtgitter 122 und 132 dienen zur Auslesung von Impulsen, die von
geladenen Partikeln verursacht werden, die von einer bestimmten
Stelle der Probenplatte P stammen. Innerhalb eines bestimmten
Bereichs wird somit in beiden Drahtgittern ein Zählimpuls erzeugt,
der zur zugeordneten Verzögerungsleitung 140, 150 gelangt und von
dort in bekannter Weise einer Auswerteeinheit 30 zugeführt wird,
die aus der Laufzeit der Zählimpulse die jeweilige x-y-Koordinate
und somit den Ausgangspunkt der nachgewiesenen Strahlung bzw. des
den Zählimpuls verursachenden Partikels ermittelt.
Die beiden Rahmen 120 und 130 sind nur zur Verdeutlichung im Sinne
einer Explosionsdarstellung getrennt, sitzen jedoch in der Praxis
unmittelbar aufeinander, so daß zwischen den einzelnen Zähldraht
ebenen nur Abstände im Bereich von 1mm bis 2mm erreicht werden.
Im Gegensatz hierzu befindet sich zwischen der unteren Auslese
ebene, dem Zähldrahtgitter 132, und der Probenplatte P ein Abstand
S der bei etwa 5 mm bis 10 mm liegt. Ein solcher Abstand kann bei
spielsweise je nach gewünschtem Ausmaß durch Zwischenlegung eines
oder mehrerer Rahmenteile 110 erreicht werden, der in der Zeichnung
schematisch angedeutet ist.
Zwischen der Probenplatte P und der unteren Ausleseebene, dem Zähl
drahtgitter 132, ist eine Spannung U angelegt, derart, daß die
Probenplatte P auf negativem Potential gegenüber diesem Drahtgitter
132 liegt; eine einfache Ausführung besteht darin, das Zähldraht
gitter 132 auf Massepotential zu legen und das Potential der
Probenplatte zwischen -1000 und -3000 Volt zu variieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Detektors betrug der Abstand S zwischen Probenplatte und Auslese
drähten 132 5 mm und die Probenplatte P befand sich auf negativem
Potential von
2900 Volt. Gemessen wurde auf der Probenplatte ein
14C-Strahler, mit dem ein metallisches Substrat markiert war, das
in Form von Streifen 200, 300 auf der Probenplatte P aufgetragen war
(Fig. 2).
Die Messung (Fig. 3A, 3B) zeigt, daß der Abstand der beiden
Streifen 200, 300 von nur 0,5 mm einwandfrei auflösbar ist.
Eine weitere Verbesserung der Ortsauflösung kann durch Anwendung
einer Impulshöhendiskriminierung bei der Auswertung ("elektroni
scher Kollimator" gemäß DE-PS 30 15 716) erreicht werden (Fig. 3B),
wodurch eine noch schmalere Linie erzielbar ist, da die nicht durch
die Saugspannung senkrecht "ausgerichteten" Partikel durch dieses
Verfahren von der Auswertung ausgeschlossen werden.
Claims (6)
1. Ortsempfindlicher Detektor zum Nachweis von radioaktiver
Strahlung von Proben auf einer Probenplatte, insbesondere von
β-Strahlung,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßposition die Probenplatte
(P) mindestens 5 mm unterhalb der unteren Nachweisebene (132)
des Detektors und gegenüber dieser auf einem negativen Potential
(-U) liegt.
2. Ortsempfindlicher Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der ortsempfindliche Detektor ein Proportionalzählrohr
mit einer mittleren Anodendrahtebene (121) und hierzu parallelen
Auslese-Drahtebenen (122, 132) ist.
3. Ortsempfindlicher Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstand (S) der Probenplatte (P) von der
unteren Zähldrahtebene (132) 5 mm bis 10 mm beträgt.
4. Ortsempfindlicher Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Potential (-U) der Probenplatte (P) in der
Größenordnung 102...104 V beträgt und die untere
Auslesedrahtebene (132) auf Nullpotential liegt.
5. Ortsempfindlicher Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Detektor eine Auswerteschaltung beinhaltet,
durch die nur solche Zählimpulse zur Auswertung zugelassen
werden, die innerhalb eines vorgebbaren Impulsfensters liegen
(elektronischer Kollimator).
6. Ortsempfindlicher Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Probenplatte (P) oder unmittelbar über ihre
Zählimpulse (beispielsweise mit separatem Drahtgitter) ausgele
sen werden, die in Koinzidenz mit den Zählimpulsen der Anoden
drahtebene (121) des Detektors gemessen werden, wodurch der
Einfluß von Verunreinigungen wie z. B. Staubpartikel an den
Zähldrähten des Detektors eliminiert wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924205829 DE4205829A1 (de) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlung |
EP93102369A EP0557855A1 (de) | 1992-02-26 | 1993-02-16 | Ortsempfindlicher Detektor zum Nachweis von radioaktiver Strahlung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924205829 DE4205829A1 (de) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4205829A1 true DE4205829A1 (de) | 1993-09-02 |
Family
ID=6452583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924205829 Withdrawn DE4205829A1 (de) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0557855A1 (de) |
DE (1) | DE4205829A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4670656A (en) * | 1983-12-13 | 1987-06-02 | Betagen Corporation | Process and apparatus for measuring surface distributions of charged particle emitting radionuclides |
GB2190787A (en) * | 1986-05-21 | 1987-11-25 | Dr Brian Robert Pullan | Multiple sample radioactivity detector |
DE3915612A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Berthold Lab Prof R | Vorrichtung zum nachweis ionisierender strahlen |
DE3915613A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Berthold Lab Prof R | Kollimator zur messung radioaktiver strahlung |
DE3921377A1 (de) * | 1989-06-29 | 1991-01-03 | Inotech Ag Wohlen | Vorrichtung und verfahren zum messen von elektronen |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4686369A (en) * | 1985-12-13 | 1987-08-11 | General Electric Company | Electric shielding for kinestatic charge detector |
DE3744808A1 (de) * | 1987-10-17 | 1989-09-07 | Berthold Lab Prof R | Zweidimensionales proportionalzaehlrohr zur ortsempfindlichen messung von ionisierender strahlung |
-
1992
- 1992-02-26 DE DE19924205829 patent/DE4205829A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-02-16 EP EP93102369A patent/EP0557855A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4670656A (en) * | 1983-12-13 | 1987-06-02 | Betagen Corporation | Process and apparatus for measuring surface distributions of charged particle emitting radionuclides |
GB2190787A (en) * | 1986-05-21 | 1987-11-25 | Dr Brian Robert Pullan | Multiple sample radioactivity detector |
DE3915612A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Berthold Lab Prof R | Vorrichtung zum nachweis ionisierender strahlen |
DE3915613A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Berthold Lab Prof R | Kollimator zur messung radioaktiver strahlung |
DE3921377A1 (de) * | 1989-06-29 | 1991-01-03 | Inotech Ag Wohlen | Vorrichtung und verfahren zum messen von elektronen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0557855A1 (de) | 1993-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004048962B4 (de) | Digitale Röntgenaufnahmevorrichtung bzw. Verfahren zur Aufnahme von Röntgenabbildungen in einer digitalen Röntgenaufnahmevorrichtung | |
DE102008033960A1 (de) | Strahlungsdetektormodulmodul, Strahlungsdetektor und bildgebende Tomografieeinrichtung | |
EP1569012A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis ionisierender Strahlung | |
DE2442215A1 (de) | Verfahren und anordnung zum bestimmen des gehalts einer geologischen formation an kalium, uran und thorium | |
DE3222442A1 (de) | Grossflaechiger mehrzellen-elektronenzaehler und werkstor- bzw. portal-neutronenmonitor | |
DE3140145A1 (de) | Vorrichtung zur herstellung eines roentgenbildes von koerpern | |
DE3106428A1 (de) | Lageempfindlicher strahlungsdetektor | |
DE2150491A1 (de) | Strahlungsueberwachungssystem | |
DE69816598T2 (de) | Gammastrahlendetektor | |
DE2460686A1 (de) | Detektor zur teilchenortung | |
DE3002950C2 (de) | Ortsempfindliches Proportional-Zählrohr | |
EP0033381B1 (de) | Verfahren zum Nachweis von alpha- und/oder beta-Teilchen | |
DE4223773A1 (de) | Verfahren zur Unterscheidung und gleichzeitigen oder getrennten Messung von Einzel- und Mehrelektronenereignissen in einem optoelektronischen Detektor | |
DE4139368C2 (de) | Vorrichtung zur Messung der Radioaktivitätsverteilung auf einer flächigen Probe | |
DE4205829A1 (de) | Ortsempfindlicher detektor zum nachweis von radioaktiver strahlung | |
DE2008411A1 (en) | Filling level gauge based on radioactive source | |
DE3915612C2 (de) | ||
WO2019207046A1 (de) | Anordnung, verwendung der anordnung, verfahren und programmelement zur füllstands- bzw. dichtemessung eines mediums mittels myonen | |
DE2461224A1 (de) | Vorrichtung zum elektrischen nachweis von ionen zur massenspektroskopischen bestimmung der massenwerte und/oder der massenintensitaeten der ionen | |
DE102014224449A1 (de) | Szintillationsdetektor mit hoher Zählrate | |
DE202010005853U1 (de) | Strahlungsdetektorvorrichtung | |
EP3662306B1 (de) | Neutronendetektor | |
DE3046858A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen radioaktiver emissionen sich bewegenden radioaktiven materials | |
DE4205830A1 (de) | Ortsempfindlicher detektor zum nachweis radioaktiver strahlung | |
DE1193617B (de) | Grossflaechenzaehler zum ausschliesslichen Messen von aus einer Probe emittierter weicher Quantenstrahlung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |