DE8212823U1

DE8212823U1 - LIGHTWAVE GUIDE SENSOR FOR SMALL RADIOACTIVE RADIO CAN

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Publication number: DE8212823U1
Application number: DE19828212823
Authority: DE
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1982-05-04
Publication date: 1982-08-19

Description

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Lioht waveguide sensor for small radioactive radiation doses

^ Die Neuerung betrifft einen Lichtwellenleiter-Sensor für kleine radioaktive Strahlendosen, bei dem der faserförmige Lichtwellenleiter (LWL) als Spule gewickelt ist.^ The innovation concerns a fiber optic sensor for small radioactive radiation doses in which the fiber-shaped optical waveguide (LWL) is wound as a coil.

Bekannt sind Liohtwellenleiter, die ihre Dämpfung (Lichttrübung) unter Einwirkung von radioaktiven Strahlen erhöhen. In der US-FS 2 972 051 ist ein Dosimeter beschrieben, das aus einem LWL besteht, der um einen Dorn gewickelt ist. Durch den Einfluß der radioaktiven Strahlung wird die Dämpfung des in den LWL-Anfang eingestrahlten sichtbaren Lichtes erhöht. Der Grad der am Ende des LWL beobachteten Trübung ist ein Haß für die Strahlendosis. Sie wird durch Vergleich mit Hilfe eines Q Graukeile oder mehrerer in der Dämpfung definierter LWL, die in den Dorn längslaufend eingelegt sind, ermittelt.Lioht waveguides are known which increase their attenuation (light obscuration) under the action of radioactive rays. US Pat. No. 2,972,051 describes a dosimeter which consists of an optical fiber wound around a mandrel. Due to the influence of radioactive radiation, the attenuation of the visible light radiated into the beginning of the fiber optic cable is increased. The level of turbidity observed at the end of the fiber is a hatred for the radiation dose. It is determined by comparison with the help of a Q gray wedge or several fiber-optic cables defined in the attenuation that are inserted longitudinally into the mandrel.

Bei räumlich begrenzten Strahlungsquellen (Fehlerorten) und kleinen, aber noch interessierenden Dosisraten, reicht jedoch vielfach die Dosisrate nicht mehr aus, um an einzelnen im Strahlenfeld angeordneten LWL einen meßbaren Dämpfungsanstieg herbeizuführen. Daher liegt der Heuerung die Aufgabe zugrunde, einen LWL-Seneor von höherer Empfindlichkeit zu schaffen.In the case of spatially limited radiation sources (fault locations) and small but still interesting dose rates, however, is sufficient in many cases the dose rate is no longer sufficient to achieve a measurable increase in attenuation at individual fiber-optic cables arranged in the radiation field bring about. Therefore the hiring is based on the task to create a fiber optic sensor of higher sensitivity.

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Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der LWL als Spule auf einen strahlendurohlässigen Träger mit einem hohlen Kern zur Aufnahme der Probe und in mehreren Lagen oder Windungen gewickelt ist (Ansprüche 1 bis 5) oder daß die Spule in einen äußeren Aufnahmering eingewickelt ist (Anspruch 6). Sie kann auch spiralförmig auf eine Platte (Ansprüche 7 und 8) oder als dichter Knäuel gewickelt sein (Anspruch 9).This object is achieved according to the invention in that the LWL as a coil on a radiation-permanent carrier with a hollow core for receiving the sample and wound in several layers or turns (claims 1 to 5) or that the coil is wrapped in an outer receiving ring (claim 6). It can also be wound in a spiral on a plate (claims 7 and 8) or as a tight ball (claim 9).

Die Neuerung geht davon aus, daß die Dämpfung eines faserförmigen LWL durch Integration der Dämpfungsanteile der einzelnen Längenelemente zustande kommt. Dementsprechend wird ein einzel- /~\ ner LWL im Strahlenfeld einer mit geringer Dosisrate strahlenden Quelle durch windungsförmige Anordnung konzentriert angeordnet. Auf diese Weise erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für die Wechselwirkung eines Strahlenteilchens mit den Atomen oder Molekülen des LWL. Damit ist eine Steigerung des Dämpfungsanstieges verbunden, so daß ein Nachweis möglich wird.The innovation is based on the fact that the attenuation of a fiber-shaped optical fiber is achieved by integrating the attenuation components of the individual length elements. Accordingly, a single / ~ \ ner fiber is disposed focused in the radiation field of a radiant low dose rate by source windungsförmige arrangement. This increases the likelihood of a radiation particle interacting with the atoms or molecules of the fiber optic cable. This is associated with an increase in the increase in attenuation, so that a detection is possible.

Neuerungsgemäß wird die LWL-Konzentration beispielsweise dadurch erreicht, daß - entsprechend der Geometrie der Strahlenquelle oder des zu überwachenden Bauteiles oder Mediums - der betreffende LWL in Form eines oder mehrerer Ringe, einer Spule oder eines Knäuels mit einer Vielzahl von Windungen und Lagen gewickelt ist. Anfang und Ende des LWL werden herausgeführt ν und gestatten somit Dämpfungsmessungen in der üblichen Weise durch Anschluß von Meßgeräten oder visuell durch Lichtschwächungsvergleich nach der Grp.ukeilmethode.According to the innovation, the LWL concentration is, for example, thereby achieves that - according to the geometry of the radiation source or the component or medium to be monitored - the The fiber-optic cable concerned in the form of one or more rings, a coil or a ball with a large number of turns and layers is wrapped. The beginning and end of the fiber optic cable are brought out ν and thus allow attenuation measurements in the usual way by connecting measuring devices or visually by comparing light attenuation using the Grp.ukeil method.

Mehrere Ausführungebeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:Several examples of the innovation are shown in the drawing and are described in more detail below:

In den Fig. 1, 2 und 3 umgibt der LWL 1 an der kritischen Schweißnaht ein Rohr 2, das von einem radioaktiven Medium durchflossen wird. In Fig. 1 ist der LWL 1 als mehrlagiger Ring auf ein ringförmiges Trägerband aus strahlendurchlässigem Material 3, beispielsweise aus einem niedermolekularen Kunststoff, gewickelt.In FIGS. 1, 2 and 3, the optical fiber surrounds 1 at the critical one Weld a pipe 2 through which a radioactive medium flows. In Fig. 1, the fiber-optic cable 1 is a multi-layer ring an annular carrier tape made of radiolucent material 3, for example made of a low molecular weight plastic, is wound.

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Anfang und Ende 11 des LWL sind zum Anschluß eines MeQ- oder Beobaohtragsgerätes herausgeführt. In Fig. 2 trägt ein Ring 3 den mäar.derartig angeordneten LWL 1. In Fig. 3 hat der Wickelkörper 4 die Form eines Ringzylinders, und er ist in mehreren Lagen mit dem LWL 1 bewickelt. Der Wickelkörper kann an einem Scharnier 5 aufgeklappt werden und erlaubt damit das mühelose Anbringen an einen rohrförmigen Prüfling.The beginning and end 11 of the fiber optic cable are for connecting a MeQ or Observation support device led out. In Fig. 2 a ring 3 carries the fiber optic 1 arranged in such a manner. In Fig. 3 the winding body has 4 has the shape of a ring cylinder, and it is wound with the fiber optic cable 1 in several layers. The bobbin can be attached to a Hinge 5 can be opened and thus allows easy attachment to a tubular test object.

In Fig. 4 dient eine ebene Platte 6 als Träger für den spiralförmig in engen Windungen gewickelten LWL 1. Zur Erhöhung der Volumkonzentration können mehrere solcher LWL-Spiralen übereinander angeordnet werden.In Fig. 4, a flat plate 6 serves as a support for the spiral LWL wound in tight turns 1. To increase the volume concentration, several such LWL spirals can be stacked to be ordered.

Eine insbesondere für punktförmige Strahlquellen geeignete Sensorform zeigt, der gemäß Fig. 5 als dichtgepakter Knäuel gewiokelte LWL 1.A sensor shape particularly suitable for point beam sources shows that according to FIG. 5, the LWL 1, which is twisted as a tightly packed tangle.

Zur Aufnahme und Überwachung von radioaktiven Proben 7 eignet sich der in einen hohlen Spulenkern 8 in mehreren Lagen eingewickelte LWL 1 gemäß Fig. 6. Hier nimmt das Innere des Kernes die zu überwachende Probe auf.The one wrapped in a hollow coil core 8 in several layers is suitable for receiving and monitoring radioactive samples 7 LWL 1 according to FIG. 6. The inside of the core receives the sample to be monitored here.

Claims

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Protective application:

Lioht waveguide sensor for small radioactive radiation doses, in which the fiber-shaped optical waveguide (LWL) is wound as a coil, characterized in that that the optical fiber (1) as a coil on a radiolucent carrier (3,4,6,8) with a hollow core for receiving the sample (2,7) and wound in several layers or turns (Fig. 1-3, 6).

2. fiber optic sensor according to claim 1, characterized in that » that the coil is wound as a multi-layer catch (1) on an annular carrier tape (3) (Fig. 1).

3 fiber optic sensor according to claim 1, characterized in that, that the coil is wound as a meandering conductor (1) on an annular carrier tape (3) (Fig. 2).

4. fiber optic sensor according to claim 1, characterized in that that the coil is wound as a spiral (1) around a cylindrical ring (4) (Pig. 3).

5. fiber optic sensor according to claim 4, characterized in that the ring coil (run 4) perpendicular to the Ring plane is cut and the two parts with a hinge (5) for opening and closing the ring together are connected.

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5. fiber optic sensor according to claim 1, characterized geke. draws that the coil as a multi-layer ring (1) is wrapped around the hollow core in an outer receiving ring (8) (Fig. 6).

7. FO sensor for small radioactive radiation doses, in which the fiber-shaped light waveguide is wound as a coil, characterized in that the coil (1) is helically mounted on a flat, radiolucent support (6) is wrapped inside out (Fig. 4).

8. LWi sensor according to claim 7, characterized in that that several plate-shaped sensors (1 on 6) are layered on top of each other and each connected the fiber optic end of a sensor with the fiber optic beginning of the adjacent sensor is.

9. Fiber optic sensor for small radioactive radiation doses, in which the fiber-shaped fiber optic cable is wound as a coil, thereby characterized in that the coil (1) is wound as a tightly packed ball (Fig. 5).