DE8713241U1 - Large area gamma detector - Google Patents
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Description
I i I i
Großflächen-Gamma-DetektorLarge area gamma detector
Die Erfindung betrifft einen Großflächen-Gamma-Detektor mit einem Flachgehäuse, dessen Flachseitenränder um ein Vielfaches langer sind als dessen Dicke.The invention relates to a large-area gamma detector with a flat housing whose flat side edges are many times longer than its thickness.
Großflächeri-Gamma-Detektoren für den Nachweis radioaktiver Strahlung, insbesondere Gamma-Strahlung, weisen große effektive Strahlungseintrittsflächen auf und eignen sich daher besonders für schnelle Kontaminationsprüfungen großflächiger Objekte.Large-area gamma detectors for the detection of radioactive radiation, especially gamma radiation, have large effective radiation entry areas and are therefore particularly suitable for rapid contamination tests on large-area objects.
Es sind Ionisationskammern bzw. Zählrohre bekannt, die in großflächigen Gehäusen im allgemeinen parallel zueinander verlaufende Anodendrähte aufweisen.Ionization chambers or counter tubes are known which generally have anode wires running parallel to each other in large-area housings.
Diese Vieldrahtionisationskammern erfordern einen großen hochspannungstechnischen Aufwand. Ein Weiteres Problem ist die mechanische Instabilität der Anodendrähte aufgrund der elektrostatischen Abstoßung.These multi-wire ionization chambers require a great deal of high-voltage technology. Another problem is the mechanical instability of the anode wires due to electrostatic repulsion.
Aus diesem Grunde sind Großflächendetektoren nach dem Prinzip eines Zählrohres elektrisch und mechanisch besonders aufwendig.For this reason, large-area detectors based on the principle of a counting tube are particularly complex electrically and mechanically.
Weitere bekannte Detektoren arbeiten nach dem Szintillationszählerprinzip. Diese Detektoren bestehen im wesentlichen aus einem mit einer Szintillatorflüssigkeit gefüllten Gehäuse und mindestens einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Photomultiplier, dessen Lichteintrittsfenster zur Szintillatorflüssigkeit hin orientiert ist. Der Photomultiplier ist über Lichtleitfasern optisch mit der Szintillatorflüssigkeit verbunden. Durch diese Maßnahme wird die Lichtausbeute des Photomultipliers erhöht.Other known detectors work according to the scintillation counter principle. These detectors essentially consist of a housing filled with a scintillator liquid and at least one photomultiplier arranged outside the housing, the light entry window of which is oriented towards the scintillator liquid. The photomultiplier is optically connected to the scintillator liquid via optical fibers. This measure increases the light output of the photomultiplier.
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Eine derartige gehäuseexterrie Anordnung des Photomultipliers Und seine Ankopplung über Lichtleitfasern ist aufwendig und erschwert die Handhabung des Detektors.Such an external arrangement of the photomultiplier and its coupling via optical fibers is complex and makes handling the detector more difficult.
Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, einen Großflächen-^Gamma-Detektor anzugeben, der mit einfachen Mitteln besonders großflächige Wände für die detektionswirksame Strahlungsaufnahme aufweist und einfach zu handhaben ist.In contrast, the object of the invention is to provide a large-area gamma detector which, using simple means, has particularly large-area walls for effective detection of radiation and is easy to handle.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse im wesentlichen vollständig mit Szintillatorflüssigkeit gefüllt ist und eine von der Schmalseite her in die Szintillatorflüssigkeit hineinreichende Kammer aufweist, in der ein Photomultiplier mit quer zu den Flachseiten verlaufendem Lichteintrittsfenster im wesentlichen vollständig innerhalb des Flachgehäuses untergebracht ist, und daß das Gehäuse lichtundurchlässige und im Spektralbereich eines Emissionsmaximums der Szintillatorflüssigkeit lichtreflektierende Wände hat.This object is achieved in that the housing is essentially completely filled with scintillator liquid and has a chamber extending from the narrow side into the scintillator liquid, in which a photomultiplier with a light entry window running transversely to the flat sides is essentially completely housed within the flat housing, and in that the housing has opaque walls that reflect light in the spectral range of an emission maximum of the scintillator liquid.
Gemäß der Erfindung ist der Photomultiplier in einer in die Flüssigkeit hineinreichenden Kammer untergebracht und von den lichtreflektierenden Wänden des Flachgehäuses umgeben. Bei dieser Multiplier-Anordnung ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß Szintillationslicht aus beliebigen Volumenbereichen der Szintillatorflüssigkeit je nach räumlicher Lage der Szintillationsereignisse entweder direkt oder nach Reflexion an den lichtreflektierenden Gehäusewänden auf die Kathode des Photomultipliers trifft und von dem Multiplier registriert wird. Das Flachgehäuse kann großflächige Flachseiten bei hinreichendem Volumen haben. Gamma-Stahlung, die an beliebiger Stelle durch eine der Gehäusewände in die Szintillatorflüssigkeit eintritt und in dieser Szintillationsereignisse eiuslöst, wird auf diese Weise nachgewiesen, selbst wenn nur ein Photomultiplier verwendet wird. Der Photomultiplier ist in geschützter EinbaulageAccording to the invention, the photomultiplier is housed in a chamber extending into the liquid and surrounded by the light-reflecting walls of the flat housing. With this multiplier arrangement, there is a high probability that scintillation light from any volume area of the scintillator liquid, depending on the spatial position of the scintillation events, will hit the cathode of the photomultiplier either directly or after reflection on the light-reflecting housing walls and will be registered by the multiplier. The flat housing can have large flat sides if the volume is sufficient. Gamma radiation that enters the scintillator liquid at any point through one of the housing walls and triggers scintillation events in it is detected in this way, even if only one photomultiplier is used. The photomultiplier is in a protected installation position.
4 * f *4 * f *
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innerhalb des Flwohfe'öiiäuses Untergebracht, Wodurch die Handhabung des Detektors wesentlich erleichtert wird.Housed inside the flue gas housing, which makes handling the detector much easier.
g Die Ummantelung des Gehäuses mit einer lichtreflektierendeng The casing is covered with a light-reflecting
I Folie und einer darüberliegenden lichtundurchlässigen FolieI film and an opaque film above
§ eernäß Anspruch 2 und 3, stellt eine besonders einfache§ eernächst claims 2 and 3, represents a particularly simple
3 Möglichkeit dar, das Gehäuse mit lichtreflektierenden und3 Possibility to cover the housing with light-reflecting and
i; lichtundurchlässigen Wänden zu Versehen.i; to provide opaque walls.
;; Die bevorzugt in mehreren Lagen das Gehäuse ummantelnde;; The preferably multi-layered casing
f; liühtundurchlässige Folie verhindert das Eintreten vonf; light-impermeable film prevents the entry of
p Umgebungslicht in das Detektorgehäuse, selbst wenn eine derp Ambient light into the detector housing, even if one of the
I Folien perforiert sein sollte, und vermeidet dadurchI foils should be perforated, thus avoiding
I Falschlichtregistrierungen des Photomultipliers.I Photomultiplier stray light recordings.
I Schutzkappen aus steifem Material, die an zwei einanderI Protective caps made of rigid material, which are attached to two
·; gegenüberliegenden Gehäuseschmalseiten anliegen und durch·; opposite narrow sides of the housing and through
-, Bänder am Gehäuse gehalten sind, bieten einen Schutz vor-, straps are held to the case, provide protection against
I Beschädigungen der lichtdichten Ummantelungen insbesondere anI Damage to the light-tight sheaths, especially
I den Gehäusekanten. Durch vorzugsweise im Bereich einerI the edges of the housing. Preferably in the area of a
I Gehäuseschmalseite vorgesehene Griffe, die sich über dieI Handles provided on the narrow side of the housing, which extend over the
I Bänder an der den Tragegriffen entfernt gelegenen Schutzkappe I Straps on the protective cap away from the handles
5 abstützen, wird die Handhabung des Detektors zusätzlich5, the handling of the detector is additionally
'\ erleichtert. Durch diese Griffanordnung wird eine '\ facilitated. This handle arrangement allows a
•\ Griff befestigung direkt am Gehäuse mit Durchbrüchen der •\ Handle attachment directly to the housing with openings of the
\ lichtdichten Ummantelungen vermieden. \ Light-tight sheaths avoided.
&igr; Ein quaderförmiges Gehäuse gemäß Anspruch 6 bietet den&igr; A cuboid-shaped housing according to claim 6 offers the
I Vorteil, daß aus mehreren aneinandergereihten DetektorenI Advantage that several detectors arranged in a row
ä großflächige, lückenlose Detektorfelder aufgebaut werden ä large-area, gapless detector fields can be constructed
*. können.*. can.
Ein aus miteinander verklebten Acrylglaswänden hergestelltes und einschließlich der Klebestellen getempertes Gehäus Anspruch 7 zeichnet sich durch, einfache Herstellbarkeit aus und ist gegen chemisch agressive Szintillatorflüssigkeit resistent. Das Tempern dient zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion insbesondere an den Klebestellen.A housing made from acrylic glass walls glued together and tempered including the bonding points Claim 7 is characterized by being easy to manufacture and is resistant to chemically aggressive scintillator fluid. The tempering serves to prevent stress corrosion cracking, particularly at the bonding points.
Durch die Ausbildung der in die Szintillatorflüssigkeit hineinreichenden Kammer gemäß Anspruch 8 und 9 werden die Gehäuseflachseiten von der mit ihnen verklebten Kammerwand gjBy forming the chamber extending into the scintillator liquid according to claims 8 and 9, the flat sides of the housing are separated from the chamber wall gj glued to them.
ausgesteift, v/as die mechanische Stabilität des Flachgehäuses verbessert.stiffened, which improves the mechanical stability of the flat housing.
Nacnstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert; darin zeigtAn embodiment of the invention is explained below with reference to drawings, in which
Fig. 1 eine Flachseitenansicht eines Großflächen-Gamma-Detektors, teilweise im SchnittFig. 1 a flat side view of a large area gamma detector, partly in section
Fig. 2 eine Schmalseiteriansicht des Detektors, teilweise im Schnitt undFig. 2 a narrow side view of the detector, partly in section and
Fig. 3 eine Vergrößerung eines Ausschnitts in Fig I.Fig. 3 is an enlargement of a section in Fig I.
Der in den Figuren in Aufrechtstellung dargestellte und mit 10 bezeichnete Großflächen-Gamma-Detektor umfaßt ein im wesentlichen quaderförmiges Flachgehäuse 12, das mit Szintillatorflüssigkeit 14 gefüllt ist und einen Photomultiplier 16. der in einer in die Szintillatorflüssigkeit 14 hineinreichenden Kammer untergebracht ist.The large-area gamma detector shown in the figures in an upright position and designated 10 comprises a substantially cuboid-shaped flat housing 12 which is filled with scintillator liquid 14 and a photomultiplier 16 which is housed in a chamber extending into the scintillator liquid 14.
Das Flachgehäuse 12 ist aus plattenförmigen miteinander verklebten Acrylglaswänden 20 aufgebaut und weist großflächige Flachseiten 22 auf. Die Gehäusehöhe zwischen einei* in der4 Zeichnung Unteren UHcI einet* oberen GehäuseöChmaiöeite 24 bzw, 25 sowie die Gehäusebfeite zwischen zwei seitlichen Gehäusesöhmalseiiert 26 bzw, 27 ist um ein Vielfaches größei4 als die Gehäusedicke. Das Flaehgehäuöe 12 ist mit einer dijffus lichtjPef lektierenden Folie 36 (2,B, aus Aluminium) und dafüberliegend mit einer iriThe flat housing 12 is constructed from plate-shaped acrylic glass walls 20 glued together and has large flat sides 22. The housing height between a lower housing side 24 or 25 in the drawing and the housing width between two lateral housing sides 26 or 27 is many times greater than the housing thickness. The flat housing 12 is covered with a diffuse light-reflecting film 36 (2,B, made of aluminum) and above it with an iri
i § «Iff I » » · I M I * i § «Iff I » » · IMI *
•1 III lffl 11•1 III lffl 11
i"i *' &iacgr; &Iacgr; &igr;'&iacgr;&igr;&igr;* ji"i *' &iacgr;&Iacgr;&igr;'&iacgr;&igr;&igr;* j
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zwei gesonderten Lagen übereinandergeschichteten lichtundurchlässxgen Folie 38 (z.B. aus PVC) ummantelt. An der unteren und an der oberen Gehäuseschmalseite 24,25 liegt jeweils eine Schutzkappe 40 aus steifem Material (z.B. Edelstahl) mit um die Gehäusekanten gebogenen Rändern 42 außen an dem Gehäuse 12 an. Zusätzlich befindet sich an der oberen Gehäuseschmalseite 25 und gegebenenfalls an der unteren Gehäuseschmalseite 24 zwischen der Gehäusewand 20 und der Schutzkappe 40 eine Schutzschicht 41 aus elastischem Material. Zwei über die Schutzkappen 40 und im Randbereich über die Gehäuseflachseiten 22 verlaufende, das Gehäuse 12 umspannende und mit Klemmhülsen 44 zusammengehaltene Bänder 46 befestigen die Schutzkappen 40 am Gehäuse 12. Als Bänder 42 können gewöhnliche Verpackungsbänder verwendet werden. An der oberen Gehäuseschmalseite 25 befinden sich Tragegriffe 48, die jeweils von einer sich über die Schmalseite 25 erstreckenden Bandschlaufe 50 gehalten werden. Die Enden der Bandschlaufen 50 sind mit Klemmhülsen 54 an den Bändern 46 befestigt. Durch diese Anordnung der Tragegriffe 48 wird eine Griffbefestigung direkt am Flachgehäube 12 mit Durchbrüchen der Fclienummantelungen vermieden. Im Bereich zwischen den Tragegriffen 48 sind auf der Schutzkappe 40 an der oberen Gehäuseschmalseite 25 elektronische Komponenten des Photomultipliers 16 in einem Schutzgehäuse 56 untergebracht.two separate layers of opaque film 38 (e.g. made of PVC) stacked on top of each other. On the lower and upper narrow sides 24, 25 of the housing, a protective cap 40 made of rigid material (e.g. stainless steel) with edges 42 bent around the edges of the housing rests on the outside of the housing 12. In addition, there is a protective layer 41 made of elastic material on the upper narrow side 25 of the housing and, if applicable, on the lower narrow side 24 of the housing between the housing wall 20 and the protective cap 40. Two bands 46 running over the protective caps 40 and in the edge area over the flat sides 22 of the housing, encircling the housing 12 and held together with clamping sleeves 44, fasten the protective caps 40 to the housing 12. Ordinary packaging bands can be used as bands 42. On the upper narrow side 25 of the housing there are carrying handles 48, each of which is held by a strap loop 50 extending over the narrow side 25. The ends of the strap loops 50 are attached to the straps 46 with clamping sleeves 54. This arrangement of the carrying handles 48 avoids attaching the handle directly to the flat housing 12 with breakthroughs in the cable sheaths. In the area between the carrying handles 48, on the protective cap 40 on the upper narrow side 25 of the housing, electronic components of the photomultiplier 16 are housed in a protective housing 56.
Die Kammer 18 ist bevorzugt aus Acrylglas mit hoher Resistenz gegen chemisch agressive Szintillatorflüssigkeit gefertigt und weist die Form eines dünnwandigen zylindrischen Rohres auf. An der oberen Gehäuseschmalseite 25 durchdringt die Kammer 18 eine kreisförmige öffnung 58 in der Mitte der Gehäusöwand 20 und ist im Bereich dieser öffnung 58 mit dem Gehäuse 12 verklebt, Von der oberen Gehäuseschmalseite 25 her erstreckt sich die Kammer 18 axial ZUr Gehäusemitte hin in die SaintillätörflüsSigkeit 14 hinein, An der in die Flüssigkeit 14 eintauchenden Stirnseite 60 ist die Kammer mit einer quer zu den GehäuSeflachsei ten 22 verlaufenden lichtdurchlässigen stegförmigen Wand 62 verschlössen. DieThe chamber 18 is preferably made of acrylic glass with high resistance to chemically aggressive scintillator liquid and has the shape of a thin-walled cylindrical tube. On the upper narrow side 25 of the housing, the chamber 18 penetrates a circular opening 58 in the middle of the housing wall 20 and is glued to the housing 12 in the area of this opening 58. From the upper narrow side 25 of the housing, the chamber 18 extends axially towards the middle of the housing into the sanitizer liquid 14. On the front side 60 immersed in the liquid 14, the chamber is closed with a translucent, web-shaped wall 62 running transversely to the flat sides 22 of the housing. The
stegförmige Wand 62 grenzt mit .zwei einanderweb-shaped wall 62 borders with two mutually
gegenüberliegenden Seiten 64 an die Gehäuseflachseiten 22 an und ist dort mit den Gehäuseflachseiten 22 verklebt. Dadurch werden die Gehäuseflachseiten 22 ausgesteift.opposite sides 64 to the housing flat sides 22 and is glued there to the housing flat sides 22. This stiffens the housing flat sides 22.
Der Photo-multiplier 16 hat eine im wesentlichen zylindrische
Form und ist axial in die Kammer 20 eingeführt. Er weist ein an die stegförmige Wand 62 angrenzendes, zur unteren
Gehäujeschmalseite 24 hin orientiertes stirnseitiges
Lichteintrittsfenster 66 auf.The photomultiplier 16 has a substantially cylindrical shape and is inserted axially into the chamber 20. It has a wall 62 adjacent to the web-shaped wall 62 and facing the lower
Housing narrow side 24 towards oriented frontal
Light entry window 66.
An der der oberen Gehäuseschraalseite 25 zugewandten
Stirnseite des Photomultipliers 16 ist eine durch eine
Zugriffsöffnung 68 der Schutzkappe 40 und e'er elastischen
Schutzschicht 41 in die Kammer 18 eingeführte Stopfbuchse 70 angeordnet, die über elastische Distanzringe 72 den
Photomultiplier 16 in seiner achsialen Lage in der Kammer 18 fixiert. Die Stopfbuchse 70 umfaßt zwei ringförmige, achsial
in die Kammer 18 eingeführte Hülsen 74, 76>die mit Schrauben
gegeneinander verspannt sind und dabei einen in einer
ringförmigen Nut 80 umlaufenden Quetschring 82 gegen die
Innenwand der Kammer 18 drücken.On the side facing the upper housing screw side 25
Front side of the photomultiplier 16 is a
Access opening 68 of the protective cap 40 and the elastic
Protective layer 41 is arranged in the chamber 18 introduced stuffing box 70, which via elastic spacer rings 72 the
Photomultiplier 16 is fixed in its axial position in the chamber 18. The stuffing box 70 comprises two ring-shaped sleeves 74, 76> which are inserted axially into the chamber 18 and are clamped against each other with screws and thereby form a
annular groove 80 circumferential squeeze ring 82 against the
Press the inner wall of the chamber 18.
Der vorstehend beschriebene und in den Figuren in einer
Aufrechtstellung dargestellte Großflächen-Gamma-Detektor 10
ist bezüglich seiner Funktionsweise nicht auf diese
Aufrechtstellung beschränkt, sondern kann :.n an sich
beliebigen Lagen betrieben werden. Die lichtdurchlässige
stirnseitige Wand 62 der Kammer 18 kann beispielsweise auch gewölbt ausgebildet sein.The device described above and shown in the figures in a
Large area gamma detector shown in upright position 10
is not limited to this functionality
Upright position is limited, but can :.n itself
can be operated in any position. The translucent
The front wall 62 of the chamber 18 can, for example, also be curved.
Vorteilhaft ist es, daß der Photomultiplier 16 nach Entfernen
der Stopfbuchse 70 schnell und einfach aus der Kammer 18 zu
entfernen ist, ohne daß die Szintillatorflüssigkeit 14
abgelassen werden muß. Umgekehrt ist ein einfaches
Auswechseln der Szintillatorflüssigkeit 14 durch eine
Verschfaubbare Flüssig'keitsdurchlaßöffnUhg 84 möglidh, ohne
den Photomultiplier 16 ausbauen zu müssen.It is advantageous that the photomultiplier 16 can be removed quickly and easily from the chamber 18 after removing the stuffing box 70.
can be removed without the scintillator liquid 14
must be drained. Conversely, a simple
Replacing the scintillator fluid 14 with a
Vaporizable liquid passage opening 84 possible, without
having to remove the photomultiplier 16.
•»II Il I•»II I
Il Il I III t I I I I IIl Il I III t I I I I I
Es kann eine preiswerte, auf Mineralöl basierende Szintillatorflüssigkeit 14 verwendet werden, die eine gute Lichttransmission im Spektralbereich ihres Emissionsmaximums aufweist. Das Flachgehäuse 12 sollte bis auf ein kleines Restvolumen für eine etwaige Wärmeausdehnung der Szintillatorflüssigkeit 14 vollständig mit Szintillatorflüssigkeit 14 gefüllt sein.An inexpensive, mineral oil-based scintillator liquid 14 can be used which has good light transmission in the spectral range of its emission maximum. The flat housing 12 should be completely filled with scintillator liquid 14, except for a small residual volume for any thermal expansion of the scintillator liquid 14.
11 &igr; &igr; &igr; 11 &igr;&igr;&igr;
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8713241U DE8713241U1 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Large area gamma detector |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE8713241U1 true DE8713241U1 (en) | 1988-03-03 |
Family
ID=6812681
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE8713241U Expired DE8713241U1 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Large area gamma detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8713241U1 (en) |
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1987
- 1987-10-01 DE DE8713241U patent/DE8713241U1/en not_active Expired
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