DE7913799U1

DE7913799U1 - PROBE FOR IONIZING RADIATION

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Publication number: DE7913799U1
Application number: DE19797913799
Authority: DE
Original assignee: PTW Freiburg Physikalisch Technische Werkstaetten Dr Pychlau GmbH
Current assignee: PTW Freiburg Physikalisch Technische Werkstaetten Dr Pychlau GmbH
Priority date: 1979-05-12
Filing date: 1979-05-12
Publication date: 1979-08-16

Description

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Dr-lng. Wolff t H. BartelsDr-lng. Wolff t H. Bartels

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Sonde für ionisierende StrahlungIonizing radiation probe

Die Erfindung betrifft eine Sonde mit einem Detektor für ionisierende Strahlen.The invention relates to a probe with a detector for ionizing rays.

Bei den Sonden dieser Art sind die Detektoren als Ionisationskammern oder als für ionisierende Strahlung empfindliehe Halbleiter ausgebildet. 3ei beiden Arten von Detektoren wirkt sich die Temperatur des Detektors im Me&zeitpunkt auf den angezeigten Wert aus. Bei offenen luftgefüllten Ionisationskammern entsteht diesez" Temperatureinfluß vor allem durch die sich mit der Temperatur ändernde Luftdichte in der Kammer. Bei als strahlungsempfindliche Halbleiter au&- gebildeten Detektoren nimmt der Dunkelstrom mit zunehmender Temperatur zu, wobei sich gleichzeitig das Ansprechvermögen verringert.In the case of probes of this type, the detectors are used as ionization chambers or designed as semiconductors sensitive to ionizing radiation. 3 both types of detectors affects the temperature of the detector at the time of measurement on the displayed value. In the case of open, air-filled ionization chambers, this temperature influence arises mainly due to the air density in the chamber, which changes with temperature. When used as radiation-sensitive semiconductors Detectors formed, the dark current increases with increasing temperature, while at the same time the response decreased.

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Um diesen Temperatureinfluß bei der vom Detektor angezeigten Meßgröße zu berücksichtigen, wird die Temperatur in dem Raum, in dem die Messung durchgeführt wird gemessen und ein Korrekturfaktor errechnet. Hierbei ist es in vielen Fällen jedoch nicht zu vermeiden, daß zwischen dem Ort, an dem die Temperatur gemessen wird und dem Ort, an dem sich der strahlungsempfindliche Detektor befindet, eine Temperaturdifferenz besteht, die trotz der Berücksichtigung der Temperatur zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führt.To this temperature influence at the indicated by the detector To take into account the measured variable, the temperature in the room in which the measurement is carried out is measured and a correction factor calculated. In many cases, however, it cannot be avoided that between the place at which the temperature is measured and there is a temperature difference at the location where the radiation-sensitive detector is located, which leads to a falsification of the measurement result despite the consideration of the temperature.

Besonders nachteilig wirkt sich diese Temperaturabhängigkeit der strahlungasmpfindlichen Detektoren gerade bei den Anwendungen aus, bei denen es auf eine genaue Messung der ionisierenden Strahlung ankommt, nämlich bei der Strahlentherapie mit ionisierenden Strahlen, wenn diese in Körperhöhlen des Patienten gemessen werden sollen. Nach dem Einführen des Detektors in die Körperhöhle wird dieser von der Zimmertemperatur auf die Körpertemperatur erwärmt. Je nachdem wie lange sich die Sonde in der Körperhöhle des Patienten befindet, erreicht sie die Körpertemperatur nur teilweise oder ganz. Im Interesse des Patienten soll sich 'in der Regel die Sonde nur kurze Zeit in der Körperhöhle befinden, was dem Erreichen der Endtemperatur widerspricht. Die Berücksichtigung der Körpertemperatur des Patienten gibt daher auch keine Gewähr für eine genaue Messung und damit für eine genaue Dosierung.This temperature dependency of the radiation-sensitive detectors is particularly disadvantageous in applications in which an accurate measurement of the ionizing radiation is important, namely in radiation therapy with ionizing radiation, if these are to be measured in the patient's body cavities. After inserting the Detector in the body cavity, it is heated from room temperature to body temperature. Depending on how long if the probe is in the patient's body cavity, it only partially or completely reaches body temperature. in the In the interest of the patient, the probe should usually only be in the body cavity for a short time, which means that the End temperature contradicts. Taking into account the patient's body temperature is therefore no guarantee of a precise measurement and thus for precise dosing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sonde zum Messen einer ionisierenden Strahlung zu schaffen, bei der der Temperatureinfluß mit größtmöglicher Genauigkeit korrigiert werden kann.
Diese Aufgabe ist bei einer Sonde mit einem Detektor für ionisierende Strahlen dadurch gelöst, daß ein mit dem Detektor wärmeleitend verbundener Körper vorhanden ist, der mit der Sonde eine bauliche Einheit bildet und aus einer wärmeleitenden Vergußmasse besteht, in die in nächster Nachbarschaft zum Detektor ein Temperaturfühler eingebettet ist.The invention is based on the object of creating a probe for measuring ionizing radiation in which the temperature influence can be corrected with the greatest possible accuracy.
This object is achieved in a probe with a detector for ionizing radiation in that there is a thermally conductive body connected to the detector, which forms a structural unit with the probe and consists of a thermally conductive potting compound in which a temperature sensor is in close proximity to the detector is embedded.

Dadurch wird erreicht, daß in nächster Nachbarschaft zum Detektor immer ein mit diesem wärmeleitend verbundenerIt is thereby achieved that in the immediate vicinity of the detector there is always a thermally conductive connected to the detector

Temperaturfühler vorhanden ist, der sich auch bei der Änderung der Temperatur am Meßort i_m wesentlichen auf die gleiche Temperatur erwärmt wie der Detektor.Temperature sensor is provided which heats up also the temperature at which change at the measuring point i _m substantially the same temperature as the detector.

Durch die Verwendung einer wärmeleitenden Vergußmasse, in die der Temperaturfühler eingebettet ist, wird erreicht, daß der aus der Vergußmasse gebildete Körper immer so ausgebildet werden kann, daß er eine bauliche Einheit mit der Sonde bildet. Ist beispielsweise der Detektor als Ionisationskammer ausgebildet, dann kann der aus der Vergußmasse bestehende Körper mit dem Temperaturfühler im Sockel der Ionisationskammer angeordnet sein. Ist der Detektor als für ionisierende Strahlung empfindlicher Halbleiter ausgebildet, so können der Halbleiter und der Temperaturfühler in nächster Nachbarschaft zueinander in dem aus der Vergußmasse bestehenden Körper eingebettet sein.By using a thermally conductive potting compound in which the temperature sensor is embedded, it is achieved that the body formed from the potting compound can always be designed so that it is a structural unit with the Probe forms. If, for example, the detector is designed as an ionization chamber, then it can be made from the casting compound existing body can be arranged with the temperature sensor in the base of the ionization chamber. Is the detector as for Ionizing radiation sensitive semiconductors formed, so the semiconductor and the temperature sensor in the next Neighborhood to one another be embedded in the body consisting of the potting compound.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von erfindun£sgemäßen Sonden im einzelnen beschrieben. Es zeigen:The invention is described in the following description of two exemplary embodiments of the invention shown in the drawing Probes described in detail. Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt des ersten Ausführungsbei-Spieles einer Sonde mit einem als Ionisations--Fig. 1 is an axial section of the first Ausführungsbei-game a probe with an ionization

kammer ausgebildeten Detektor,chamber-shaped detector,

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt einer Sonde mit zwei als strahlenempfindliche Halbleiter ausgebildeten Detektoren.FIG. 2 shows a section, corresponding to FIG. 1, of a probe with two semiconductors that are radiation-sensitive trained detectors.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einerThe illustrated in Fig. 1 first embodiment of a

als Detektor erfindungsgemäßen Sonde weist/eine Ionisationskammer 11 und einen Sockel 12 auf. Der Aufbau einer solchen Sonde ist allgemein bekannt, so daß die Zeichnung diese Teile und ihre Verbindung schematisch stark vereinfacht zeigt. Innerhalb einer auf ihrer Innenseite elektrisch leitenden Umhüllung 13 der Ionisationskammer 11 befindet sich eine im Sockel 12 eingebettete Innenelektrode 14, die auf der der Kammer 11 abgekehrten Seite des Sockels 12 aus diesem herausragt. Die elektrisch leitende Innenfläche 15 und die Innenelektrode 14 sind mit elektrischen Leitungen 16 verbunden*, die sich innerhalb eines mit dem Sockel 12 verbundenen Schlauches 17 befinden , und die Ionisationskaniner 11 mit einem Meßgerät verbinden.as a detector probe according to the invention has / an ionization chamber 11 and a base 12. The construction of such a probe is well known, so the drawing shows these parts and their Connection shows schematically greatly simplified. Within an on its inside electrically conductive envelope 13 of The ionization chamber 11 has an inner electrode 14 embedded in the base 12, which is on the one facing away from the chamber 11 Side of the base 12 protrudes from this. The electrically conductive inner surface 15 and the inner electrode 14 are connected to electrical lines 16 *, which are located within a hose 17 connected to the base 12 and connect the ionization canine 11 to a measuring device.

Im Sockel 12 ist eine sich parallel zur Innenelektrode 14 erstreckende Bohrung 18 vorgesehen, die sich bis in die nächste Nachbarschaft der Kammer 11 erstreckt. An dem der Kamner 11 zugekehrten Ende der Bohrung 18 ist ein Terrperaturfühler 19 angeordnet, der mit elektrischen Leitungen 21 verbunden ist, die sich ebenso wie die Leiter 16 innerhalb des SchlauchesIn the base 12 a parallel to the inner electrode 14 extending bore 18 is provided, which extends into the next neighborhood of the chamber 11 extends. At the end of the bore 18 facing the chamber 11 is a temperature sensor 19 arranged, which is connected to electrical lines 21, which are just like the conductors 16 within the hose

17 erstrecken. Der Temperaturfühler 19 und die mit ihm verbundenen Enden der Leitungen 21 sind innerhalb der Bohrung17 extend. The temperature sensor 19 and those associated with it Ends of the lines 21 are within the bore

18 in einem aus einer wärmeleitenden Vergußmasse bestehenden Körper 22 eingebettet, der mit dem Sockel 12 und damit mit der ganzen Sonde eine bauliche Einheit bildet. Die Vergrußmasse besteht aus einem /alt Metallpulver versetzten Epoxyharz, so daß sie gut wärmeleitend ist.18 embedded in a body 22 consisting of a thermally conductive potting compound, which is connected to the base 12 and thus forms a structural unit with the entire probe. The potting compound consists of a / old metal powder offset Epoxy resin so that it has good thermal conductivity.

Dadurch, daß sich der Temperaturfühler 19 in nächster Nachbarschaft zur Ionisationskammer 11 befindet und in einer wärmeleitenden Vergußmasse eingebettet ist, ist gewährleistet, daß er sich an jedem Einsatzort der Sonde in jedem Augenblick auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie die Ionisationskammer erwärmt. Mit der Messung der Strahlung wird in bekannter Weise gleichzeitig mittels des Temperaturfühlers 19 die Temperatur der Ionisationskammer gemessen, so daß eine genaue Korrektur der Strahlungsmessung in allen in Frage kommenden Einsatzfällen möglich ist.The fact that the temperature sensor 19 is in the immediate vicinity to the ionization chamber 11 and is embedded in a thermally conductive potting compound, it is guaranteed, that it is at essentially the same temperature as the at every point of use of the probe at every moment Ionization chamber heated. The measurement of the radiation is carried out in a known manner at the same time by means of the temperature sensor 19 the temperature of the ionization chamber is measured, so that an accurate correction of the radiation measurement in all possible applications in question.

Dps in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel weist zwei als strahlungsempfindliche Halbleiter 25 und 26 ausgebildete Detektoren auf, die zusammen mit einem in der Mitte zwischen ihnen angeordneten Temperaturfühler 27 in einem Körper 28 eingebettet sind, der aus einer Vergußmasse, nämlich dem mit Metallpulver versetzten Epoxyharz besteht. Diesen Körper 28 umfaßt eine Umhüllung 29 aus dünnwandigem ι Metall, Gummi oder Kunststoff. Mit den Halbleitern 25 undDps shown in Fig. 2 embodiment has two as radiation-sensitive semiconductors 25 and 26 formed detectors, which together with one in the middle between them arranged temperature sensors 27 are embedded in a body 28 made of a potting compound, namely the epoxy resin mixed with metal powder. This body 28 comprises a casing 29 made of thin-walled ι metal, rubber or plastic. With the semiconductors 25 and

26 und dem Temperaturfühler 27 sind elektrische Leitungen 31 bzw. 32 und 33 verbunden, deren mit den Halbleitern und dem Temperaturfühler verbundene Enden ebenfalls im Körper 28 eingebettet sind.26 and the temperature sensor 27 electrical lines 31 and 32 and 33 are connected, whose with the semiconductors and the ends connected to the temperature sensor are also embedded in the body 28.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäSen Sonde ist gewährleistet, daß sich die Halbleiter 25 und bei jedem Meßeinsatz in jedem Augenblick auf die gleiche Temperatur erwärmen wie der Temperaturfühler 27, so daß auch hier immer eine genaue Messung unter Berücksichtigung der jeweiligen Temperatur der Halbleiter 25 und 26 möglich ist.Also in this embodiment of an inventive The probe ensures that the semiconductors 25 and are the same at every measuring point at every moment Heat the temperature like the temperature sensor 27, so that here, too, there is always an exact measurement taking into account the respective temperature of the semiconductors 25 and 26 is possible.

In den beiden oben genannten Fällen sind die Temperaturfühler 19 und 27 so gewählt, daß ihre Wärmekapazitäten im wesentlichen ebenso groß sind wie die Wärmekapazitäten der einzelnen Detektoren, nämlich der Ionisationskammer 11 bzw* jedes einzelnen der Halbleiter 25 und 26. Dadurch wird sichergestellt, daß bei jeder Änderung der Temperatur der Detektoren die Temperaturfühler die gleiche Temperaturänderung erleiden.In the above two cases, the temperature sensors are 19 and 27 chosen so that their heat capacities are essentially as large as the heat capacities of the individual detectors, namely the ionization chamber 11 or * each of the semiconductors 25 and 26. This ensures that each time the temperature changes, the Detectors, the temperature sensors suffer the same temperature change.

Claims

- 6 protection claims

1) probe with a detector for ionizing rays / characterized in that a thermally conductive with the detector connected body (22, 28} is present, which forms a structural unit with the probe and consists of a thermally conductive There is a casting compound in which a temperature sensor (19, 27) is embedded in the immediate vicinity of the detector.

2 \ Probe according to claim 1, characterized in that an epoxy resin mixed with metal powder is provided as the casting compound.

3) probe according to claim 1 or 2, characterized in that that in a detector designed as an ionization chamber (11), the body (22) with the temperature sensor (19) in the base (12) the ionization chamber is arranged.

4) probe according to claim 1 or 2, characterized in that one is more sensitive than ionizing radiation Semiconductor (25,26) designed detector, the semiconductor and the temperature sensor (27) are embedded in the body (28).

5) probe according to claim 4, characterized in that a detector with at least two radiation-sensitive Semiconductors (25, 26) the temperature sensor (27) is arranged approximately in the middle between the semiconductors.

6) probe according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the temperature sensor has the same heat capacity as the detector.