DE69827406T2 - Verfahren und vorrichtung zum messen von strahlung - Google Patents

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    • G01T1/16Measuring radiation intensity
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Description

  • Technisches Feld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung von Strahlung, die von einer Probe ausgesendet wird, die radiaktive Materie enthält.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gewisse Bedingungen und Krankheiten können durch die Auswertung einer Probe von ausgeatmeter Luft kenntlich gemacht werden, um eine Konzentration einer gewissen Substanz zu erstellen. Ein Beispiel ist das Verfahren zur Erfassung von Helicobacter Pylori im Magen-Darm-Trakt, eine gute Indikation von Magengeschwüren, durch Messung der Konzentration von 14C in dem ausgeatmetem CO2, welches als eine Markierung für Harnstoffzubereitungen dient, die vor der Messung geschluckt wurden. Die Konzentration wird durch Messung der β-Strahlung ermittelt, die von dem 14C ausgesendet wird. Da jedoch die Aussendung von 14C eine β-Strahlung von niedriger Energie ist, erfordert dieses Verfahren heute die Verwendung von teuren, zeitaufwendigen und sperrigen Vorrichtungen.
  • SE 458 313 offenbart ein Instrument zum Messung von radioaktiver Strahlung, die von einer Probe ausgesendet wird. Die Messvorrichtung umfasst eine Geiger-Müller-Röhre zur Registrierung von radioaktiven Ereignissen, einen Träger zum Heranführen der Probe nahe an die Geiger-Müller-Röhre, und eine elektrische Einheit zur Berechnung der Anzahl von Impulsen von der Röhre und zur Anzeige der Ergebnisse der Berechnung.
  • US 4.418.282 enthüllt ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die sich auf einen Szintillationszähler beziehen. Die Vorrichtung umfasst zwei Photonendetektoren zwischen welche einer Probe angeordnet werden könnte. Die Detektoren geben als Ergebnis der Photonen, welche auf die Detektoren fallen, Impulse aus, wobei besagte Photonen durch ein Szintillationsmedium abgestrahlt werden, welches die anfallende Strahlung, wie zum Beispiel die von der Probe absorbiert, und strahlt als Folge Photonen aus. Die Impulse, die von den Detektoren ausgegeben werden, werden durch einen elektrischen Schaltkreis, welcher die von der Probe ausgesendete Strahlung basierend auf der Anzahl und der Amplitude der empfangenen koinzidente Impulse bewertet.
  • Die Bereitstellung von billigen und einfachen Verfahren zur Verwendung in dezentralisierten Gesundheitswesen ist immer noch nicht in angemessener Weise gelöst worden. Somit gibt es einen Bedarf für Verfahren und verbesserte Vorrichtungen zur Erfassung von Strahlung mit niedriger Energie, besonders in der Verwendung im Gesundheitswesen, welche einfach, billig und klein sind, und welche eine zufriedenstellende diagnostische Genauigkeit bereitstellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Messung von Strahlung von niedriger Energie bereitzustellen, welche von einem strahlenden Material in einer Probe ausgesendet wird, und insbesondere zur Messung von β-Strahlung, die von einer Komponente, die mit 14C markiert ist, ausgesendet wird, welche schnell, einfach ist und zufriedenstellende Genauigkeit bereitstellt.
  • Es ist ein weiteres Ziel Erfindung, eine Vorrichtung zum Messen von Strahlung von niedriger Energie bereitzustellen, die von einer strahlenden Materie in einer Probe ausgesendet wird, welche billig ist, geringes Gewicht und geringe Größe aufweist. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche für günstiges Herstellen und Wartungszwecke überhaupt keine beweglichen Teile umfasst. Die vorstehend erwähnten Ziele werden gemäß der Erfindung durch ein Verfahren, eine Vorrichtung, und einer Kombination einer Vorrichtung und einer Probeneinrichtung erreicht, welche die Merkmale aufweist, die in den beigefügten Ansprüchen festgelegt sind.
  • Gemäß des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Messung von Strahlung von niedriger Energie offenbart, welche von einer Probe ausgeht, die strahlendes Material enthält, welche umfasst
    einen ersten und einen zweiten Strahlungsdetektor, zum Messen der besagten Strahlung und von Hintergrundstrahlung, wobei der erste und der zweite Detektor im Wesentlichen parallel angeordnet sind und ihre jeweiligen aktiven Flächen einander in einer ausgerichteten Position in einem Abstand zugewandt sind, der das vorübergehende Einführen einer Probeneinrichtung mit planer Form in einen Messhohlraum zwischen den Detektoren ermöglicht;
    wobei eine externe Abschirmeinrichtung, die die Strahlungsdetektoren umschließt, wobei die Abschirmeinrichtung Hintergrundstrahlung reduziert, die in dem Messhohlraum vorhanden ist, und die Abschirmeinrichtung mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Probeneinrichtung versehen ist;
    eine elektronische Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Abklingimpulsen, die von den Strahlungsdetektoren empfangen werden, Berechnen der Strahlung, die von der Probe ausgeht, anhand der Impulse und Bewerten des Ergebnisses der Berechnung; und
    eine Einrichtung zum Aufzeichnen und/oder Anzeigen der Ergebnisse der Bewertung.
  • Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination aus einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben und einer Probeneinrichtung mit einer planaren Form offenbart, die einen Probenträger und eine strahlende Probensubstanz umfasst, die von dem Probenträger getragen wird, wobei die strahlende Probensubstanz so auf dem Probenträger vorhanden ist, dass die Probenstrahlung von beiden Oberflächenseiten des Probenträgers strahlt und die Oberflächenseiten dem ersten und dem zweiten Strahlungsdetektor zugewandt sind, wenn die Probeneinrichtung in die Vorrichtung eingeführt worden ist.
  • Gemäß eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination aus einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben und einer Probeneinrichtung mit einer planen Form offenbart, die einen Probenträger und eine strahlende Probensubstanz umfasst, die von dem Probenträger getragen wird, wobei die strahlende Probensubstanz so auf den Probenträger vorhanden ist, dass Probenstrahlung im Wesentlichen nur von einer Oberflächenseite des Probenträgers strahlt und die eine Oberflächenseite dem ersten Strahlungsdetektor zugewandt ist, wenn die Probeneinrichtung in die Vorrichtung eingeführt worden ist.
  • Gemäß eines vierten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Messung von Strahlung von niedriger Energie offenbart, die von einer Probe ausgeht, welche strahlendes Material enthält, das die folgenden Schritte umfasst:
    Einführen einer Probe in einen Messhohlraum zwischen zwei ausgerichteten Strahlungsdetektoren, die einander zugewandt sind, so dass besagte Probenstrahlung nur einen ersten Detektor der besagten Strahlungsdetektoren erreicht;
    Messen der jeweiligen Anzahl von Ausgangsimpulsen, die von Ionisierungsereignissen ausgehen, die in den jeweiligen Strahlungsdetektoren stattfinden, über einen vorgegebenen Zeitraum;
    Bereitstellen eines ersten Strahlungswertes, der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem ersten Detektor ermittelt wird, und eines zweiten Strahlungswertes, der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem zweiten Detektor ermittelt wird;
    Bereitstellen eines Proben-Strahlungswertes durch Subtrahieren eines Hintergrundstrahlungswertes von einem ersten Wert, wobei der Hintergrundstrahlungswert auf einem historischen Hintergrundstrahlungswert basiert, der vor dem Einführen der Probe durch einen zweiten Detektor bzw. einen zweiten Strahlungswert ermittelt wird;
    Bewerten des Proben-Strahlungswertes, um so die Menge an strahlender Substanz in der Probe zu bestimmen.
  • Gemäß eines fünften Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Messung von Strahlung von niedriger Energie offenbart, die von einer Probe ausgeht, welche strahlendes Material enthält, das die folgenden Schritte umfasst:
    Einführen einer Probe in einen Messhohlraum zwischen zwei ausgerichteten Strahlungsdetektoren, die einander zugewandt sind;
    Messen der jeweiligen Anzahl von Ausgabeimpulsen über einen vorgegebenen Zeitraum, die von Ionisierungsereignissen ausgehen, die in den entsprechenden Strahlungsdetektoren stattfinden;
    Bereitstellen eines ersten Strahlungswertes, der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem dritten Detektor ermittelt wird; und Erzeugen eines zweiten Strahlungswertes, der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem zweiten Detektor ermittelt wird;
    Bereitstellen eines Proben-Strahlungswertes durch Subtrahieren eines Hintergrundstrahlungswertes von der Summe aus dem ersten und dem zweiten Strahlungswert, wobei der Hintergrundstrahlungswert auf einem historischen Hintergrundstrahlungswert basiert, der vor dem Einführen der Probe ermittelt wird; und
    Bewerten des Proben-Strahlungswertes, um so die Menge an strahlender Substanz in der Probe zu bestimmen.
  • Gemäß eines sechsten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Messung von Strahlung von niedriger Energie offenbart, die von einer Probe ausgeht, welche strahlendes Material enthält, das die folgenden Schritte umfasst:
    Bereitstellung eines ersten und eines zweiten Strahlungsdetektors, so dass beide Strahlungsdetektoren im Wesentlichen dieselbe Hintergrundstrahlung messen;
    Verwenden des zweiten Strahlungsdetektors zum Messen eines historischen Mittelwerts für Hintergrundstrahlung;
    Anschließendem Positionieren der Probe relativ zu den genannten Strahlungsdetektoren, so dass die Strahlung der Probe nur den ersten Strahlungsdetektor erreicht;
    Messen von beiden Ausgabepulsen von dem ersten Strahlungsdetektor und den Ausgabepulsen des zweiten Strahlungsdetektor; und
    Berechnen eines Proben-Strahlungswerts durch Subtrahieren eines entsprechenden Hintergrundstrahlungswerts, dessen Wert auf einem historischen Hintergrundstrahlungsmittelwert basiert, von einer gemessenen Anzahl an Ausgabeimpulsen von dem ersten Strahlungsdetektor und Subtrahieren der gemessenen Anzahl an Ausgabeimpulsen von dem zweiten Strahlungsdetektor.
  • Gemäß eines siebten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Messung von Strahlung von niedriger Energie offenbart, die von einer Probe ausgeht, welche strahlendes Material enthält, das die folgenden Schritte umfasst:
    Bereitstellung eines ersten und eines zweiten Strahlungsdetektors, so dass beide Strahlungsdetektoren im Wesentlichen dieselbe Hintergrundstrahlung messen;
    Verwenden des zweiten Strahlungsdetektors zum Messen eines historischen Mittelwerts für Hintergrundstrahlung;
    Anschließendem Positionieren der Probe relativ zu den genannten Strahlungsdetektoren, so dass die Strahlung der Probe nur den ersten Strahlungsdetektor erreicht;
    Messen von beiden Ausgabepulsen von dem ersten Strahlungsdetektor und den Ausgabepulsen des zweiten Strahlungsdetektor; und
    Berechnen eines Proben-Strahlungswerts durch Subtrahieren eines entsprechenden Hintergrundstrahlungswerts, dessen Wert auf einem historischen Hintergrundstrahlungsmittelwert basiert, von einer gemessenen Anzahl an Ausgabeimpulsen von besagtem Strahlungsdetektor.
  • Somit sind der erste und der zweite Strahlungsdetektor in dem Messhohlraum im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, mit ihren entsprechenden aktiven Seiten zueinander zugewandt. Die Detektoren sind so angepasst, dass sie in der Lage sind, die Strahlung zu messen, die von der Probeneinrichtung, welche eine planarer Form aufweist, ausgeht, die in den Messhohlraum einführt wird, wobei die Probe so nah wie möglich und im wesentlichen parallel zu den Detektoren angeordnet wird, so dass Streuung minimiert wird, und im Grunde die die gesamte Strahlung, die von der Probe ausgeht, die Detektoren erreichen kann. Diese Konfiguration, in welcher die Detektoren einander zugewandt sind, wobei die Probeneinrichtung dazwischen eingeführt wird, stellt sicher, dass keine Abschirmung von der Probenstrahlung durch den anderen Detektor erfolgt.
  • Der besagte erste und der zweite Strahlungsdetektor können beide verwendet werden, um Probenstrahlung zu messen. Das ermöglicht die Erfassung von Strahlung, die von den strahlenden Oberflächen der beiden Seiten der planar geformten Probeneinrichtung ausgeht, und erhöht die Anzahl von Ionisierungsereignissen, die gemessen werden. Somit kann eine höhere diagnostische Genauigkeit erlangt werden. In diesem Fall stellt die Hintergrundstrahlung, die von den Ergebnissen der Probenmessung subtrahiert wird, einen historischen Hintergrundstrahlungswert dar, wobei besagter historischer Wert vor jedem Einführen der Probeinrichtung in den Messhohlraum ermittelt und aktualisiert wird. Der historische Wert kann durch Verwendung beider Strahlungsdetektoren zum Messen der Hintergrundstrahlung ermittelt werden.
  • Alternativ kann der zweite Strahlungsdetektor auch verwendet werden, um lediglich Hintergrundstrahlung zu messen. Dies ergibt eine geringere Zählung von Ionisierungsereignissen, ergibt aber stattdessen eine höhere Genauigkeit hinsichtlich des gemessenen Betrags an Hintergrundstrahlung, die subtrahiert werden soll, aufgrund der Tatsache, dass der Betrag der Hintergrundstrahlung, die in dem Messhohlraum vorhanden ist, sich über die Zeit verändert. Jedoch ist überraschenderweise herausgefunden worden, dass bei Subtrahieren der Hintergrundstrahlung von den Messungen der Probenstrahlung eine beträchtliche Verbesserung der Messgenauigkeit erzielt werden kann, wenn der Wert, der der Hintergrundstrahlung entspricht, ein gewichteter Mittelwert ist, der aus dem Ergebnis der Messung der Hintergrundstrahlung berechnet wird, welche während der Messung der Probenstrahlung durchgeführt wurde und eines historischen Hintergrundstrahlungswertes, wobei dieser historische Wert vor jedem Einführen der Probeneinrichtung in den ermittelt erhalten und aktualisiert wird.
  • Um sicherzustellen, dass die Probenstrahlung nicht von dem zweiten Strahlungsdetektor erfasst wird, in dem Fall, dass der zweite Strahlungsdetektor so angeordnet ist, um lediglich Hintergrundstrahlung zu messen, kann dort eine interne Abschirmeinrichtung bereitgestellt werden. Diese Abschirmeinrichtung kann entweder ein Teil der Vorrichtung sein, oder ein Teil der Probeneinrichtung oder beides. Die Probenstrahlungsabschirmung ist vorzugsweise abnehmbar befestigt (schon an sich wenn in der Probeneinrichtung), so dass sie einfach ersetzt werden kann, wenn sie verstrahlt wurde. Um einen verlässlichen Wert für die Hintergrundstrahlung zu ermitteln, die in dem Messhohlraum vorhanden ist, ist es wichtig, dass die interne Abschirmung des zweiten Detektors wirkungsvoll Strahlung daran hindert, von der Probe zu dem zweiten Detektor zu gelangen, während sie gleichzeitig verhindert, dass so wenig Hintergrundstrahlung wie möglich zu dem zweiten Detektor gelangt.
  • Um weiterhin die Genauigkeit hinsichtlich der Messung der Hintergrundstrahlung zu verbessern, die in dem Messhohlraum während der Messungen der Probenstrahlung vorhanden ist, kann für den Fall, in welchem beide, der erste und der zweite Detektor Probenstrahlung messen, ein dritter Strahlungsdetektor innerhalb des Messhohlraums bereitgestellt werden. Das ermöglicht Messen der Hintergrundstrahlung gleichzeitig mit Messen der Probenstrahlung. Dieser dritte Strahlungsdetektor könnte hinter dem ersten oder dem zweiten Strahlungsdetektor angeordnet sein, von der Probeneinrichtung aus gesehen, oder in einer Position so nah wie möglich an der Probe.
  • Beim Messen der Probenstrahlung oder der Hintergrundstrahlung können koinzidente Impulse, das heißt Strahlungsimpulse, die den ersten und den zweiten Strahlungsdetektor gleichzeitig treffen, automatisch vernachlässigt werden, da koinzidente Impulse aufgrund der Ausrichtung der strahlenden Oberflächen der Probe relativ zu dem ersten und dem zweiten Strahlungsdetektor und relativ zu der kleinen Anzahl von Ionisierungsereignissen, die von der Probe ausgehen, mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht von der Probe ausgehen können. Dies kann erfolgen durch nicht, oder separates Registrieren von Ionisierungsereignissen, die in dem ersten und in dem zweiten Strahlungsdetektor innerhalb eines vorbestimmten, kurzen Zeitintervalls auftreten.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst vorzugsweise weiterhin einen Probenpositionsdetektor, um zu erfassen, ob sich die Probe in der richtigen Position befindet, und, um den Beginn der Messung der Probenstrahlung zu verhindern, wenn dies nicht der Fall ist. Besagter Detektor wird verwendet, um sicherzustellen, dass so viel Probenstrahlung wie möglich von dem ersten Strahlungsdetektor eingefangen wird. Wenn die Probe nicht in der richtigen Position wäre, würde Streuung der Strahlung zu einer falschen, niedrigen Zählung von Ionisierungsereignissen und einem falschen Wert für die Menge an strahlender Materie führen. Wenn die Vorrichtung zu diagnostischen Zwecken verwendet wird, könnte dies wiederum zu einer falschen Diagnosen führen.
  • Um die Menge an Hintergrundstrahlung zu verringern, die in dem Messhohlraum vorhanden ist, kann besagter Messhohlraum von einer externen Abschirmung umschlossen sein, welche aus einem Material mit hoher Dichte besteht. Das würde das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern und dadurch die Genauigkeit der Messungen verbessern.
  • Damit die Probe den Messhohlraum nicht verstrahlt, kann die Probeneinrichtung mit einer Probenmaterialabdeckung versehen werden, welche undurchlässig zu der Probensubstanz ist, aber durchlässig für die Probenstrahlung ist. Solch eine Abdeckung kann aus einem dünnen Film oder dergleichen bestehen. Vorzugsweise besteht die Abdeckung aus einem Mylar-Film mit einer typischen Dicke von ungefähr 1 μm.
  • Die Strahlungsdetektoren werden in der folgenden Beschreibung in einer horizontalen Position veranschaulicht. Jedoch sollte dies nicht als Begrenzung der Erfindung betrachtet werden, sondern viel mehr als eine Verdeutlichung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesehen werden. Einige andere Alternativen werden innerhalb des Umfanges der Erfindung betrachtet, so wie zum Beispiel vertikales Anordnen der Detektoren, etc. Vertikales Anordnen des ersten und des zweiten Detektors, wobei die Probeneinrichtung vertikal zwischen den Detektoren angeordnet wird, würde das Risiko eliminieren, dass die Probensubstanz diese Detektoren verstrahlt, da die strahlende Materie nicht auf die Detektoren auftreffen kann.
  • Hinsichtlich der Einrichtung, die für die eigentliche Erfassung der Strahlung verwendet wird, wird der Fachmann erkennen, dass unterschiedlichen Typen von Detektoreinrichtungen verwendet werden könnten, wie zum Beispiel Proportionalzähler oder vorzugsweise Geiger-Müller-Röhren. Deshalb wird für den Zweck, die Beschreibung umfassender zumachen, der Rest der Beschreibung sich auf Geiger-Müller-Röhren als Einrichtung zur Erfassung von Strahlung beziehen.
  • Die Strahlungsdetektoren in der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind nicht auf eine spezifische Form und Größe begrenzt. Da es jedoch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine billige und kleine Messvorrichtung bereitzustellen, sollten die Geiger-Müller-Röhren folglich dieselben Anforderungen erfüllen. Die beschriebene Konfiguration der Vorrichtung mit ihrem beschriebenem Verfahren zur Messung einer Probenstrahlung ermöglicht mit beibehaltener zufriedenstellender diagnostischer Genauigkeit die Verwendung von billigen und kleinen Geiger-Müller-Röhren, die heutzutage verwendet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die 14 zeigen schematisch die Ansicht von oben, von unten, von vorne und von der Seite der Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 68 zeigen schematisch eine Ansicht einer Führungsfeder von oben, und Drauf- und Querschnittsansichten der Probeneinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 zeigt schematisch eine Ansicht einer Geiger-Müller-Röhre gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 und 11 zeigen schematisch Blockdiagramme von elektronischen Schaltkreisen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 12 zeigt schematisch ein Impulsdiagramm.
  • 1315 zeigen schematisch Flussdiagramme, die die Verfahren gemäß der bevorzugen Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
  • Bezug nehmend auf die 19 wird eine Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Gehäuse, welches separate, im wesentlichen zylindrische Oberabschnitte 2 und Unterabschnitte 3 umfasst, die aus einem Kunststoffmaterial geformt sind. Eine äußerlich hervorstehende Führungsfeder 4 wird zwischen die Oberabschnitte und Unterabschnitte 2, 3 gepasst, welche sich von der Seitenwand des Oberabschnitts 2 nach innen erstreckt, um eine flache Trägerfläche für die Probeneinrichtung 6 mit planarer Form bereitzustellen. Die Führungsfeder 4 ist mit einem kreisrundem Loch 4a und zwei Führungsflanschen 4b und 4c versehen. Ein Schlitzöffnung 5 wird zwischen dem Oberabschnitt 2 und der Führungsfeder 4 gebildet, um die Probeneinrichtung 6 zu empfangen, wobei die Probeneinrichtung 6 die besagte Schlitzöffnung 5 ausfüllt, wenn sie in der eingeführten Position ist.
  • Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Hintergrundstrahlungsabschirmung 7 aus Karbonstahl, die zwischen dem Oberabschnitt 2 und dem Unterabschnitt 3 befestigt ist. Diese Abschirmung besteht aus vier separaten zylindrischen Abschirmungen 7a, 7b, 7c, 7d, die fest miteinander verbunden sind. Die genannte erste und vierte Abschirmungen 7a, 7d haben eine einheitliche Dicke, wohingegen die zweite und die dritte Abschirmung 7b, 7c mit einem entsprechenden Durchgangsloch versehen sind, um entsprechend die erste und zweite Geiger-Müller-Röhre 11, 12 unterzubringen. Die besagte Abschirmung 7b, welche die erste Röhre 11 enthält, ist auch mit einem Aussparungsabschnitt versehen, um die befestigte Führungsfeder 4 zu empfangen. Besagter Aussparungsabschnitt kann am besten in 2 gesehen werden. Die Geiger-Müller-Röhren 11 und 12 sind parallel zueinander angebracht, wobei ihre leicht vertieften runden aktiven Flächen 11a, 12a nah einander in einer ausgerichteten Position zugewandt sind. Die besagten Röhren 11, 12 bilden zwischen denselben zusammen mit dem Aussparungsabschnitt der besagten zweiten Abschirmung 7b einen Messhohlraum 8 zum Empfangen der Probeneinrichtung 6. Die zweite Geiger-Müller-Röhre 12 ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so angeordnet, dass sie keine Strahlung von der Probe 6b empfängt, entweder dadurch, dass die Probeneinrichtung 6 selbst so angeordnet ist, dass sie lediglich Probenstrahlung in einer Richtung bereitstellt, oder dadurch, dass sie eine separate Probenstrahlungsabschirmung hat (nicht gezeigt), welche innerhalb des Hohlraumes 8 zwischen der zweiten Röhre 12 und der Probeneinrichtung 6 angeordnet ist. Solch eine separate Strahlungsabschirmung sollte so angeordnet werden, dass sie die zweite Röhre von der Hintergrundstrahlung nicht merklich abschirmt. Solch eine Abschirmung könnte vorzugsweise in dem kreisrunden Loch 4a der besagten Führungsfeder 4 angebracht sein.
  • Die sich gegenseitig zugewandten aktiven Flächen 11a, 12a der ersten und der zweiten Geiger-Müller-Röhre 11, 12 sind durch einen Abstand operativ getrennt, der im wesentlichen der Höhe des Schlitzöffnung 5 entspricht, welcher zur Einführung der Probeneinrichtung 6 mit planarer Form und zur Positionierung des strahlendes Materials der Probe so nah wie möglich an die besagte erste Röhre während der Messung der Probenstrahlung angepasst ist.
  • Bezug nehmend auf die 68 wird nachfolgend ein Beispiel für eine Probeneinrichtung 6 gezeigt, eine alternative Probeneinrichtung 6' und die Führungsfeder 4. Die Probeneinrichtung 6 besteht typischerweise aus einem flachen Probenträger 6a, welcher eine Konfiguration aufweist, die im Allgemeinen der Konfiguration der Führungsfeder 4 entspricht, die eine Dicke aufweist, welche der Höhe der Schlitzöffnung 5 entspricht, welche auf einer Oberfläche eine Fläche 6b mit einem runden Loch bereitstellt, dadurch ein Fenster bildet, in welchem ein CO2 absorbierendes Material befestigt ist, das die eigentliche Probe enthält, die mit 14C gekennzeichnet ist. Der Probenträger 6a wird durch Kunststoffmaterial gebildet, welche seine Umgebung von der Probenstrahlung abschirmt, abgesehen von dem Teil, an welchem sich das Fenster 6b befindet. Somit strahlt die Probensubstanz lediglich von dem Fenster 6b her. Das besagte Fenster 6b ist weiterhin mit einem dünnen Schutzfilm versehen, um Verstrahlung des Messhohlraums 8 zu vermeiden. Der besagte Probenträger 6a ist außerdem mit einer Fläche 6c mit hoher Reflexivität versehen, welche Erfassung durch einen Probeneinrichtungspositionsdetektor 16 ermöglicht. Die besagte Fläche 6c ist auf der oberen, innersten linken Ecke des Probenträgers 6a, betrachtet in Einführrichtung, angeordnet.
  • Die alternative Probeneinrichtung 6' besteht aus einem flachen Probenträger 6a', welcher dieselben Merkmale aufweist, wie der vorstehend beschriebene Probenträger 6a, welcher auf einer Oberfläche eine Fläche 6b' bereitstellt und auf der anderen Oberfläche eine Fläche 6b'', wobei beide Flächen dieselben Merkmal aufweisen, wie die der vorstehend beschriebenen Fläche 6b. Somit ist die alternative Probeneinrichtung 6' so angeordnet, um Probenstrahlung in beiden Richtungen bereitzustellen. Die besagte alternative Probeneinrichtung ist weiterhin mit einer Fläche von hoher Reflexivität (nicht gezeigt) versehen, wie bei der vorstehend beschriebenen Probeneinrichtung.
  • Die Führungsfeder 4 hat Führungsflansche 4b, 4c zur Führung der Probeneinrichtung 6, 6'. Die Führungsflansche konvergieren leicht zur Mitte der Vorrichtung 1 hin, um korrekte Positionierung der entsprechenden Probeneinrichtung 6 in dem Messhohlraum 8 zu ermöglichen, welcher durch die Röhren 11, 12 so festgelegt wird, das heißt, sodass die Fenster 6b, 6b', 6b'' der Probeneinrichtung 6, 6' zu den entsprechenden aktiven Flächen 11a, 12a der besagten Geiger-Müller-Röhre Röhren 11, 12 ausgerichtet sind. Damit die Hintergrundstrahlung, welche die Messkammer 8 erreicht, gleichermaßen von beiden Röhren 11, 12 erfasst wird, ist die Führungsfeder 4 mit besagtem Loch 4a versehen. Die einzige Abschirmung der Hintergrundstrahlung zwischen den Röhren 11, 12 in der Kammer 8 erfolgt durch die Probeneinrichtung 6, 6' selbst. Die besagte Einrichtung ist jedoch so eingerichtet, um in Bezug auf die Hintergrundstrahlung nicht abzuschirmen.
  • Um die Menge an Hintergrundstrahlung, die in den Messhohlraum 8 eintritt, zu verringern, setzt sich die Spaltöffnung 5 in einen verlängerten Raum zwischen der zweiten und dritten Hintergrundstrahlungsabschirmung 7b, 7c fort, welcher einer Höhe aufweist, die im Wesentlichen der Dicke der planaren Probeneinrichtung 6, 6' entspricht. Aufgrund der Geometrie des Raumes, der zwischen den besagten Abschirmungen 7b, 7c gebildet wird, kann nur ein kleiner Anteil der Hintergrundstrahlung durch die besagte Spaltöffnung 5 in den Messhohlraum 8 eintreten. Die Höhe des besagten Raumes ist so angepasst, dass die besagten Flächen 6b, 6b', 6b'' der besagten Probenträger 6a, 6a', die die eigentliche Probe enthalten, so nahe wie möglich an der ersten und die zweiten Geiger-Müller-Röhre 11, 12 positioniert sind.
  • Die Vorrichtung umfasst weiterhin den Probeneinrichtungspositionsdetektor 16, um zu erfassen, ob die Probeneinrichtung 6, 6' mit der korrekten Ausrichtung eingeführt worden ist, und ob die besagte Einrichtung die korrekte Position erreicht hat. Der Positionsdetektor besteht aus einem Reflexionssensor, der eine Fläche 6c der Probeneinrichtung 6, 6' erfassen kann, welche eine hohe Reflexivität aufweist. Besagter Positionsdetektor 16 ist in besagter zweiten Abschirmung 7b an dem nach innen weisenden Ende der Führungsfeder 4 befestigt.
  • Bezug nehmend auf 5 wird eine Vorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Hintergrundstrahlungsabschirmung 7 aus Karbonstahl, welche aus fünf separaten, zylindrischen Abschirmungen 7a, 7b, 7c, 7d', 7e besteht, wobei die drei oben befindlichen Abschirmungen 7a, 7b, 7c dieselben Merkmale wie vorstehend beschrieben aufweisen. Die vierte Abschirmung 7d' ist mir einem Durchgangsloch versehen, um eine dritte Geiger-Müller-Röhre 13 unterzubringen, und die fünfte Abschirmung hat eine gleichmäßige Dicke. Die drei Geiger-Müller-Röhren 11, 12, 13 sind alle parallel zueinander in einer ausgerichteten Position agebracht, wobei die erste und die zweite Röhre 11, 12 mir ihren aktiven Flächen 11a, 12a nah aneinander in einer ausgerichteten Position zugewandt sind. Die besagten Röhren 11, 12 bilden zwischen sich, zusammen mit dem Aussparungsabschnitt der besagten zweiten Abschirmung 7b, einen Messhohlraum 8 zum Empfangen der besagten alternativen Probeneinrichtung 6'. Somit sind die erste und die zweite Geiger-Müller-Röhre so angeordnet, um Probenstrahlung zu messen. Die dritte Geiger-Müller-Röhre ist so angeordnet, um lediglich Hintergrundstrahlung zu messen.
  • Im Bodenabschnitt 3 des Gehäuses unter der Hintergrundstrahlungsabschirmung 7 ist eine Schaltkreisplatte befestigt, die eine erste elektronische Einheit 9 umfasst. Hinsichtlich 2 umfasst besagte Einheit 9 eine Prozessoreinheit (CPU) 50; eine EPROM 62; eine Echtzeituhr 63; eine Detektor- Spannungseinheit 15, welche einen Spannungstransformator und eine Spannungssteuerugseinheit umfaßt; Impulsformer 31, 32, 33; ein logisches ODER- Element 44; und Impulsdauermodifizierer 41, 42, 43. Auf die CPU 50 kann über einen seriellen Anschluss 17 (2) extern zugegriffen werden, welcher an der Rückwand des Bodenabschnitts 3 des Gehäuses angebracht ist. Neben dem seriellen Anschluss 17 wird außerdem ein Verbinder 18 bereitgestellt, um eine herkömmlichen Batterieversorgung (9V, 7W) anzuschließen, welcher das Instrument mit einer niedrigen Gleichspannung versorgt.
  • Die erste elektronische Einheit 9 ist außerdem mit einer zweiten elektronischen Einheit 10 verbunden, die in dem Oberabschnitt 2 des Gehäuses oberhalb besagter Hintergrundstrahlungsabschirmung angeordnet ist. Bezug nehmend auf die 1, 10 und 11 umfaßt die zweite elektronische Einheit eine Anzeige 61. Das Anzeige 61 ist ein 16 × 2- Segmente rückseitenbeleuchtetes Flüssigkristalldisplay (LCD), welches durch ein nach oben weisendes Fenster in besagtem Oberabschnitt 2 gesehen werden kann. Eine Tastatur 60, welche eine integrale Tastatur mit vier Membrantasten zur Initiierung von vorprogrammierten Programmmenüs ist, und zwei lichtemittierende Dioden (LED) 64a, 64b sind ebenso an dem Oberabschnitt 2 angeordnet und elektronisch mit der besagten ersten elektronischen Einheit 9 durch eine Öffnung (nicht gezeigt) des besagen oberen Abschnitts 2 verbunden. Die LEDs 64a, 64b bestehen aus einer grünen und einer gelben Doppel-LED, um den Probenmess- Status oder den Stand-by- Status anzuzeigen, und einer roten LED, um Fehler jeglicher Art anzuzeigen.
  • Bezug nehmend wiederum auf die 10 und 11, in denen ein Blockdiagramm des elektronischen Schaltkreises in Verbindung mit zwei Detektoren (10) und in Verbindung mit drei Detektoren (11) gezeigt wird. Die Geiger-Müller-Röhren 11, 12, 13 sind innerhalb der Abschirmung 7 positioniert und entsprechend mit der Detektor-Spannungseinheit 15 verbunden und über Kondensatoren 21, 22, 23 an entsprechende Impulsformer 31, 32, 33 angeschlossen. Die entsprechenden Impulsformer 31, 32, 33 sind an entsprechende Impulsdauermodifizierer 41, 42, 43 wie auch an ein gemeinsames logisches ODER- Element 44 angeschlossen. Innerhalb der Abschirmung 7 sind außerdem der Positionsdetektor 16 positioniert, welcher direkt mit einem I/O-Anschluss 55 der CPU 50 verbunden ist. Die CPU 50 ist außerdem mit dem logischen ODER- Element 44 über einen I/O- Anschluss 54 verbunden; zu den Impulsdauermodifizierem 41, 42, 43 über I/O- Anschlüsse 51, 52, 53; zu der Tastatur 60 über einen I/O- Anschluss 56; und zu der Anzeige 61, der EPROM 62 und der Echtzeituhr 63 über einen Datenbus.
  • Die CPU 50, ein 68HC11 Mikroprozessor stellt die Instrumentensteuerung und Messdatenverarbeitung sowie die Steuerung der Alarmfunktionen bereit. Die EPROM 62 enthält Programmcodes für die CPU 50, und die Echtzeituhr 63 stellt Zeitinformation für die Auswertung der CPU 50 bereit. Die Alarmfunktionen, die durch die CPU 50 gesteuert werden, schließen Detektorfunktionen und mögliche Verstrahlung des Messhohlraumes 8 ein. Dies wird durch Messen des Pegels der Hintergrundstrahlung durchgeführt, wenn der Messhohlraum 8 leer ist, und durch Bereitstellen eines Alarmsignals (optisch und/oder akustisch), wenn besagter Pegel über einem voreingestelltem Pegel ist oder null beträgt.
  • Die Spannungsteuerungseinheit 15 steuert die Spannungstransformatoren zur Transformation der niedrigen Gleichspannung, die bereitgestellt wird, zu einer Hochspannung für die Geiger-Müller-Röhren von vorzugsweise ca. 500V. Der gewünschte Spannungspegel wird durch ein Einstellpotentiometer (nicht gezeigt) eingestellt.
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, dass die Vorrichtung zwei Strahlungsdetektoren umfasst. Wenn ein Ionisierungsereignis in einer der Geiger-Müller-Röhren 11, 12 stattfindet, empfängt der entsprechende Impulsformer 31, 32 einen Impuls von der entsprechenden Röhre, besagter empfangener Impuls wird in einen quadratischen Impuls geformt, wie man in 12 sehen kann, mit einer Impulslänge von annähernd 20μs. Die Impulsformer 31, 32 werden mit einem Diskriminierungspegel versehen, um möglich Störung zu entfernen. Jeder Quadratimpuls wird anschließend zu dem logischen ODER- Element 44 gesendet, welches dann einen Impuls zu der CPU sendet, jedes Mal, wenn ein Ionisierungsereignis durch wenigstens eine der Röhren 11, 12 erfasst wird. Bis zum Empfangen eines Impulses von dem ODER- Element 44 unterbricht die CPU 50 ihren laufenden Betrieb und erfasst, ob ein Impuls von irgendeiner der I/O- Anschlüsse 51, 52 kommt und setzt eine Variable (Var_port) auf einen der drei möglichen Werte, die anzeigen: ein Impuls von dem Detektor 1, ein Impuls von dem Detektor 2 oder entsprechend Impulse von beiden Detektoren. Damit die CPU 50 in der Lage ist, Impulse zu erfassen, die an den besagten I/O- Anschlüssen 51, 52 auftreten, wenn die CPU beschäftigt ist, werden die Impulse von den entsprechenden Impulsformem 31, 32 zu der CPU 50 über entsprechende Impulsdauermodifizierer 41, 42 weitergegeben, welche die Impulse von einer Dauer von 20μs bis zu 40 μs modifizieren. Das kann auch in 12 gesehen werden.
  • Bezug nehmend auf die 1315 wird ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung gezeigt, welches nun in ausführlicher Weise beschrieben wird. Nach Anschalten der Vorrichtung werden Initiierungsroutinen durchgeführt. Die Initiierungsroutinen schließen eine 1000 Sekunden Hintergrundstrahlungsmessung mit beiden Geiger-Müller-Röhren 11, 12 ein, um Fehlfunktionen der Röhren und/oder der elektronischen Schaltkreise zu erfassen und um außerdem mögliche Verstrahlung des Messhohlraums 8 zu erfassen. Zusätzlich wird die Messung von der zweiten Geiger-Müller-Röhre 12, oder von beiden Geiger-Müller-Röhren 11, 12 verwendet, um einen ersten Wert zu ermitteln, der zur Berechnung eines Wertes verwendet wird, der der Menge an Hintergrundstrahlung entspricht, im Folgenden auch mit BGR bezeichnet, die in der Messhohlraum 8 vor dem Einführen der Probeneinrichtung 6, 6' vorhanden ist. Auf die Initiierungsroutine folgend wird eine BGR erhalten, während das Instrument in einem Stand-by Modus arbeitet.
  • Das Verfahren, einen BGR zu ermitteln, wird während Zeiträumen von vorbestimmter Länge durchgeführt und der Mittelwert der voreingestellten Anzahl der letzten Messzeiträume wird als BGR registriert. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Wert, der in der Form einer Anzahl von Ionisierungsereignissen, die während eines Zeitraumes von 50 sec. erfasst wird, in einem Speicher registriert, wobei ein früher erhaltener Wert ersetzt wird, welche in einem Durchrückverfahren (FIFO) gelöscht wird, so dass nur die letzten 12 Werte in dem Speicher registriert werden.
  • Dann wird der Mittelwert aus diesen Werten berechnet, wobei der höchste und der niedrigste Wert dabei ausgeschlossen werden. Alle Werte werden normalisiert, um einem Zeitraum von 1000 sec. zu entsprechen. Unmittelbar auf das Ende des Zeitraums der Messung der Hintergrundstrahlung folgend, beginnt der nächste Zeitraum der Messung der Hintergrundstrahlung. Auf diese Weise wird ein fortlaufend aktualisierter historischer Mittelwert, der der Hintergrundstrahlung entspricht, ermittelt. Solange keine Probeneinrichtung 6 innerhalb des Messhohlraums 8 positioniert ist, wird somit die BGR fortlaufend erhalten und aktualisiert. Wenn die Probeneinrichtung 6, 6' in den besagten Hohlraum 8 eingeführt wird und von dem Detektor 16 erfasst wird, wird die Messung des BGR unverzüglich gestoppt. Da die Messung der BGR zuerst beginnt, enthalten die Werte in allen 12 Positionen die Anzahl von Ionisierungsereignissen, die während der Initiierungsroutine registriert wurden. Somit kann die Messung der Probenstrahlung unmittelbar auf die Initiierungsroutine folgen. Das Registrieren von Ionisierungsereignissen während die Messung der Hintergrundstrahlung wird in derselben Weise durchgeführt wie für die Messung der Probenstrahlung wie nachstehend beschrieben. Somit werden koinzidente Impulse während der Messung der Hintergrundstrahlung vernachlässigt und die BGR schließt die koindizenten Impulse nicht ein.
  • Nach Einführen der Probeneinrichtung 6, 6', die die strahlende Probe enthält, in den Messhohlraum, erfasst der Probenpositionsdetektor 16, ob sich die Probeneinrichtung 6, 6' in der korrekten Position befindet und zur Messung der Probe korrekt ausgerichtet ist. Wenn dem so ist, kann die Messung der Probenstrahlung (15) beginnen, wenn die Starttaste aktiviert wird; wenn nicht, muss die Position der Probe angepasst werden, damit die Messung der Probenstrahlung beginnen kann. Da die Zerfallszeit von 14C lang ist, ist die Zeit, zu der die Messung der Probenstrahlung beginnt, kein wichtiger Faktor.
  • Wenn die zentrale Prozessoreinheit (CPU) das Signal von der Starttaste empfängt, dass die Messung der Probenstrahlung beginnen soll, wird ein Zeitparameter auf einen gewünschten Wert eingestellt, vorzugsweise 250 sec., und ein Count-down beginnt unverzüglich. Gleichzeitig beginnt die CPU, die Impulse zu registrieren, die an den I/O-Anschlüssen 51, 52, 53, 54 von dem ODER- Element und den Impulsdauermodifizierem 41, 42, 43 empfangen werden. Eine Variable Var_port wird auf einen Wert eingestellt, der der Geiger-Müller-Röhre oder den Geiger-Müller-Röhren entspricht, an/von dem/denen die Impulse entstehen/ausgehen. Basierend auf dem Var_port eine der Variablen Var_coinc zur Registrierung koinzidenter Impulse; Var_1 zur Registrierung von Impulsen, die in der ersten Geiger-Müller-Röhre entstehen; und Var_2 zur Registrierung von Impulsen, die in der zweiten Geiger-Müller-Röhre entstehen, wird um 1 erhöht. Die Trennung von koinzidenten Impulsen wird durchgeführt, um die folgenden Berechnungen zu vereinfachen, da die koinzidenten Impulse mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht von der Probenstrahlung herrühren. Im Fall der zweiten Röhre, die von der Probenstrahlung angeschirmt wird, können koinzidente Impulse in der Tat nicht von der Probenstrahlung ausgehen.
  • Wenn der Zeitraum zur Messung von Probenstrahlung abgelaufen ist, wird dieser Zeitraum im Falle eines zweifelhaften Messergebisses automatisch verlängert. Eine gewisse Maximalverlängerungszeit ist voreingestellt, um übermäßig lange Verlängerungszeiten zu vermeiden.
  • Nach Ablaufen des Zeitraumes der Probenmessung, einschließlich eines möglichen Verlängerungszeitraumes, kehrt die Vorrichtung zurück zur Überwachung der BGR und die Menge an Strahlung D, die von der Probe ausgeht, wird von der CPU 50 berechnet. Für den Fall, dass die zweite Geiger-Müller-Röhre lediglich Hintergrundstrahlung misst, wird dies erreicht durch die folgende Gleichung D = D1 – 0.5 (D2 + BGR)wobei
  • D1
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 1 ausgehen (Probe),
    D2
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 2 ausgehen (Hintergrund),
    BGR
    Mittelwert, der der Hintergrundstrahlung entspricht,
    wobei jeder Wert auf einen Zeitraum von 1000 sec. bezogen ist.
  • Überraschenderweise ist herausgefunden worden, dass die vorstehend genannte spezifische Vorgehensweise der Miteinbeziehung der Hintergrundstrahlung die Messgenauigkeit beträchtlich verbessert.
  • In dem Fall, dass beide Geiger-Müller-Röhren Probenstrahlung messen, wird die Menge an Strahlung D, die von der Probe ausgeht gemäß der folgenden Gleichung berechnet. D = D1 + D2 – BGRwobei
  • D1
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 1 ausgehen (Probe),
    D2
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 2 ausgehen (Probe),
    BGR
    Mittelwert, der der Hintergrundstrahlung entspricht,
    wobei jeder Wert auf einen Zeitraum von 1000 sec. bezogen ist.
  • Gemäß eines alternativen Verfahrens der vorliegenden Erfindung, in welcher die erste und die zweite Geiger-Müller-Röhre 11, 12 Probenstrahlung messen, erfolgt das Messen der Hintergrundstrahlung auch während der Messung der Probenstrahlung durch die dritte Geiger-Müller-Röhre 13. Das Registrieren von Ionisierungsereignissen in der dritten Geiger-Müller-Röhre 13 wird in derselben Weise erreicht wie das Registrieren der Ereignisse der ersten und der zweiten Röhre 11, 12, wie vorstehend beschrieben wurde. Koinzidente Impulse werden auf dieselbe Weise, wie vorstehen beschrieben, vernachlässigt, mit dem Unterschied, dass koinzidente Impulse sich auf Impulse beziehen, die gleichzeitig von allen drei Geiger-Müller-Röhren erhalten werden.
  • In diesem Fall wird die Menge an Strahlung D, die von der Probe ausgeht, gemäß der folgenden Gleichung berechnet D = D1 + D2 – 0.5 (D3 + BGR)wobei
  • D1
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 1 ausgehen (Probe),
    D2
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 2 ausgehen (Probe),
    D3
    gemessener Wert von Impulsen, die von der Geiger-Müller-Röhre 2 ausgehen (Hintergrund),
    BGR
    Mittelwert, der der Hintergrundstrahlung entspricht,
    wobei jeder Wert auf einen Zeitraum von 1000 sec. bezogen ist.
  • Der ermittelte Wert D, der der Menge an Strahlung entspricht, die von der Probe ausgeht, in den beschriebenen Verfahren der Erfindung, wird anschließend mit zwei voreingestelltem Schwellwerten L1, L2 zur Einstufung der Ergebnisse verglichen. Wenn der erhaltene Wert D für die Probenstrahlung unter dem ersten Schwellwert L1 liegt, wird das Messergebnis als „negativ" eingestuft; wenn der erhaltene Wert D für die Probenstrahlung über dem zweiten Schwellwert L2 liegt, wird das Messergebnis als „positiv" eingestuft. Somit wird ein Wert D zwischen besagtem ersten und zweiten Schwellwert L1 bzw. L2 als „ungewiss" eingestuft. Das Einstufungsergebnis wird anschließend auf dem Display 16 angezeigt.

Claims (12)

  1. Vorrichtung (1) zum Messen von β-Strahlung, die von einer Probe ausgesendet wird, die 14C enthält, und die umfasst: einen ersten und einen zweiten Strahlungsdetektor (11, 12), die zum Messen der β-Strahlung und von Hintergrundstrahlung eingerichtet sind, wobei der erste und der zweite Detektor im Wesentlichen parallel angeordnet sind und ihre jeweiligen aktiven Flächen (11a, 12a) einander in einer ausgerichteten Position in einem Abstand zugewandt sind, der das vorübergehende Einführen einer Probeneinrichtung (6, 6') mit planer Form in einen Messhohlraum (8) zwischen den Detektoren (11, 12) ermöglicht; eine elektronische Verarbeitungseinrichtung (50) zum Verarbeiten von Abklingimpulsen, die von den Strahlungsdetektoren (11, 12) empfangen werden, Berechnen der β-Strahlung, die von der Probe ausgeht, anhand der Impulse und Bewerten des Ergebnisses der Berechnung, wobei die elektronische Verarbeitungseinrichtung (50) eine Einrichtung zum Registrieren koinzidenter Impulse umfasst und koinzidente Impulse Impulse sind, die gleichzeitig von dem ersten und dem zweiten Strahlungsdetektor (11, 12) gemessen werden; und eine Einrichtung zum Aufzeichnen und/oder Anzeigen der Ergebnisse der Bewertung; gekennzeichnet durch eine externe Abschirmeinrichtung (7), die die Strahlungsdetektoren umschließt, wobei die Abschirmeinrichtung (7) Hintergrundstrahlung reduziert, die in dem Messhohlraum (8) vorhanden ist, und die Abschirmeinrichtung (7) mit einer Öffnung (5) zum Aufnehmen der Probeneinrichtung (6, 6') versehen ist; wobei die elektronische Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Subtrahieren der Anzahl koinzidenter Impulse von der Anzahl durch die Strahlungsdetektoren (11, 12, 13) gemessener Impulse umfasst, um die Berechnung der β-Strahlung durchzuführen, die von der Probe ausgeht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren einen dritten Strahlungsdetektor (13) umfasst, der lediglich Hintergrundstrahlung misst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Strahlungsdetektor (12) lediglich zum Messen von Hintergrundstrahlung vorhanden ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die des weiteren eine Probenpositions-Erfassungseinrichtung (16) umfasst, die erfasst, ob eine eingeführte Probeneinrichtung (6, 6') in der richtigen Position ist und die richtige Ausrichtung zum Messen hat.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strahlungsdetektoren (11, 12, 13) Geiger-Müller-Zählrohre sind.
  6. Kombination aus einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5 und einer Probeneinrichtung (6') mit einer planen Form, die einen Probenträger (6a') und eine strahlende Probensubstanz (6b') umfasst, die von dem Probenträger (6a') getragen wird, wobei die strahlende Probensubstanz (6b') so auf dem Probenträger (6a') vorhanden ist, dass die Probenstrahlung von beiden Oberflächenseiten des Probenträgers (6a') strahlt und die Oberflächenseiten dem ersten und dem zweiten Strahlungsdetektor (11, 12) zugewandt sind, wenn die Probenvorrichtung (6') in die Vorrichtung eingeführt worden ist.
  7. Kombination aus einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-3 oder 6 und einer Probeneinrichtung (6) mit einer planen Form, die einen Probenträger (6a) und eine strahlende Probensubstanz (6b) umfasst, die von dem Probenträger (6a) getragen wird, wobei die strahlende Probensubstanz (6b) so auf den Probenträger (6a) vorhanden ist, dass Probenstrahlung im Wesentlichen nur von einer Oberflächenseite des Probenträgers (6a) strahlt und die eine Oberflächenseite dem ersten Strahlungsdetektor (11) zugewandt ist, wenn die Probeneinrichtung (6) in die Vorrichtung eingeführt worden ist.
  8. Verfahren zum Messen von β-Strahlung, die von einer Probe ausgestrahlt wird, die 14C enthält, das die folgenden Schritte umfasst: Einführen einer Probe in einen Messhohlraum (8) zwischen zwei ausgerichteten Strahlungsdetektoren (11, 12), die einander zugewandt sind; Messen der jeweiligen Anzahl von Ausgangsimpulsen, die von Ionisierungsereignissen ausgehen, die in den jeweiligen Strahlungsdetektoren (11, 12) stattfinden, über einen vorgegebenen Zeitraum; gekennzeichnet durch das Bereitstellen eines ersten Strahlungswertes (D1), der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem ersten Detektor (11) ermittelt wird, und eines zweiten Strahlungswertes (D2), der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem zweiten Detektor (12) ermittelt wird; Bereitstellen eines Proben-Strahlungswertes (D) durch Subtrahieren eines Hintergrundstrahlungswertes von der Summe aus dem ersten und dem zweiten Strahlungswert (D1, D2), wobei der Hintergrundstrahlungswert auf einem historischen Hintergrundstrahlungswert (BGR) basiert, der vor dem Einführen der Probe ermittelt wird; wobei der erste und der zweite Strahlungswert (D1, D2) sowie der historische Hintergrundstrahlungswert (BGR) bereitgestellt werden, indem die Differenz zwischen der jeweiligen Anzahl gemessener Impulse und der Anzahl koinzidenter Impulse der gemessenen Impulse berechnet wird, wobei koinzidente Impulse Impulse sind, die gleichzeitig von beiden Strahlungsdetektoren (11, 12) gemessen werden; und Bewerten des Proben-Strahlungswertes (D), um so die Menge an strahlender Substanz in der Probe zu bestimmen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der historische Hintergrundstrahlungswert unter Verwendung des ersten und des zweiten Strahlungsdetektors ermittelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: wenn die Probe in den Messhohlraum eingeführt ist, Messen der Anzahl von Ausgangsimpulsen, die von Ionisierungsereignissen ausgehen, die in einem dritten Strahlungsdetektor (13) stattfinden, über einen vorgegebenen Zeitraum, wobei der dritte Detektor so in dem Messhohlraum angeordnet ist, dass β-Strahlung, die von der Probe ausgeht, den dritten Detektor (13) nicht erreicht; Erzeugen eines dritten Strahlungswertes (D3), der anhand der gemessenen Anzahl von Impulsen von dem dritten Detektor (13) ermittelt wird; und Erzeugen des Hintergrundstrahlungswertes auf Basis des historischen Hintergrundstrahlungswertes (BGR) sowie des dritten Strahlungswertes (D3).
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10, wobei die historische Hintergrundstrahlung vor dem Einführen einer Probe (6a, 6a') gemessen und aktualisiert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei: die Messung der historischen Hintergrundstrahlung während aufeinanderfolgender vorgegebener Zeiträume durchgeführt wird; nach jedem Zeitraum ein Wert, der der Anzahl von Ionisierungsereignissen entspricht, die während dieses Zeitraums gemessen werden, in einem Speicher gespeichert wird, wobei der Speicher eine vorgegebene Anzahl aufeinanderfolgender dieser Werte enthält und dabei der älteste Wert entsprechend einem Durchrückprinzip ersetzt wird; und ein Mittelwert auf Basis dieser gespeicherten Werte berechnet wird, wobei vorzugsweise der höchste Wert und der niedrigste Wert ausgeschlossen werden und der Mittelwert als der historische Hintergrundstrahlungswert verwendet wird.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4608410B2 (ja) * 2005-10-19 2011-01-12 アロカ株式会社 放射線測定装置
ITFI20120069A1 (it) * 2012-04-03 2013-10-04 Tema Sinergie S R L Sistema di rilevazione e misura di contaminazione radioattiva in aria.
JP2013246073A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Sharp Corp 放射線測定装置
CN102706409A (zh) * 2012-06-19 2012-10-03 郭云昌 一种有关提高无源核子料位计信噪比的方法
JP2014016209A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Sharp Corp 放射線測定装置、携帯端末装置、放射線測定方法、制御プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6029054B2 (ja) * 2012-07-30 2016-11-24 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 放射性セシウム簡易測定方法及び可搬式放射性セシウム簡易測定装置
JP2015014459A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 日本電波工業株式会社 放射線測定装置
CN105093253A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 苏州瑞派宁科技有限公司 一种核雾霾测量装置及方法
JP6443876B2 (ja) * 2014-10-29 2018-12-26 鹿島建設株式会社 放射能濃度計測装置
CN108508475A (zh) * 2018-01-24 2018-09-07 中国原子能科学研究院 基于气体进样正离子源的c-14高灵敏测量装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3924128A (en) * 1972-06-05 1975-12-02 Packard Instrument Co Inc Apparatus for handling flexible containers for liquid sample spectrometry
US3890505A (en) * 1973-07-27 1975-06-17 Packard Instrument Co Inc Scintillation counter; photomultiplier tube alignment
US4185199A (en) * 1978-06-29 1980-01-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Method of continuously determining radiation working level exposure
US4418282A (en) 1981-06-29 1983-11-29 Beckman Instruments, Inc. Method and apparatus for determining random coincidence count rate in a scintillation counter utilizing the coincidence technique
US4803052A (en) * 1982-09-30 1989-02-07 The Babcock & Wilcox Company Carbon monoxide detector
US4694176A (en) * 1984-05-21 1987-09-15 Beckman Instruments, Inc. Method and apparatus for indicating quench of a liquid scintillation solution
US4786810A (en) * 1985-04-23 1988-11-22 Bioscan, Inc. Solid state counting system for beta and gamma isotopes of all energies
US4695728A (en) * 1986-02-26 1987-09-22 Gibes Terrence R Portable radiation contamination detector
SE458313B (sv) 1986-06-25 1989-03-13 Rolf Carlsson Foerfarande foer maetning av radioaktiv straalning samt maetinstrument foer radioaktiv straalning
DE3942375A1 (de) 1989-12-21 1991-06-27 Guenter Knapp Vorrichtung zur gleichzeitigen erfassung mehrerer wellenlaengenbereiche
US5532122A (en) * 1993-10-12 1996-07-02 Biotraces, Inc. Quantitation of gamma and x-ray emitting isotopes
US5483070A (en) * 1994-08-02 1996-01-09 Packard Instrument Company Scintillation counter
SE505335C2 (sv) 1995-04-11 1997-08-11 Noster System Ab Anordning för påvisande av komponenter i utandningsluft
FR2753278B1 (fr) 1996-09-11 1998-10-09 Commissariat Energie Atomique Dosimetre x-gamma sensible aux basses energies
US5936246A (en) * 1997-07-22 1999-08-10 S. E. International, Inc. Portable radiation detector

Also Published As

Publication number Publication date
EP1032849A1 (de) 2000-09-06
CA2311249A1 (en) 1999-06-03
CN1279766A (zh) 2001-01-10
WO1999027386A1 (en) 1999-06-03
MXPA00004962A (es) 2002-10-17
AU1356799A (en) 1999-06-15
SE9800937D0 (sv) 1998-03-20
EP1032849B1 (de) 2004-11-03
US6703616B1 (en) 2004-03-09
DE69827406D1 (de) 2004-12-09
SE510922C2 (sv) 1999-07-12
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