DE958144C

DE958144C - Method for the colorimetric measurement of the absorbed dose of ionizing radiation and device for the colorimetric dose measurement of such radiation

Info

Publication number: DE958144C
Application number: DEM16102A
Authority: DE
Inventors: Victor Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-07-11
Filing date: 1952-10-31
Publication date: 1957-02-14

Description

Verfahren zur kolorimetrischen Messung der absorbierten Dosis ionisierender Strahlen und Gerät zur kolorimetrischen Dosismessung solcher Strahlen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kolorimetrischen Messung der absorbierten Dosis ionisierender Strahlen, wie radioaktiver Strahlen, beispielsweise B und Strahlen überdies betrifft die Erfindung ein Gerät, mit welchem das erfindungsgemäße Verfahren zur kolorimetrischen Messung ionisierender Strahlen in. be quemer Weise durchgeführt werden kann. Method for the colorimetric measurement of the absorbed dose of ionizing Rays and device for colorimetric dose measurement of such rays The present The invention relates to a method for the colorimetric measurement of the absorbed Dose of ionizing rays such as radioactive rays such as B and rays In addition, the invention relates to a device with which the method according to the invention for the colorimetric measurement of ionizing radiation in. Be quemer carried out can be.

Die bisher bekannten und gebräuchlichen Methoden zur kolorimetrischen Messung der Dosis ionisierender Strahlen bedienen sich meist eines Zweiphasensystems, nämlich einer wäßrigen Lösung eines Farhtndikators und des in dieser Lösung nicht löslichen Chloroforms, so daß nach dem Einfüllen dieser beiden Flüssigkeiten z. B. in ein Glasröhrchen sich nach einiger-Zeit zwei scharf getrennte flüssige Schichten ergeben. Wird nun ein solches Zweischichtensystem der Einwirkung ionisierender Strahlen unterworfen, so wird dadurch Chlorwasserstoff frei, welcher bei kräftigem Schütteln des Zweischichtensystems in die wäßrige Phase übergeht, worauf nach der Entmischung wegen der Erhöhung des pE-Wertes der wäßrigen Lösung bei einer bestimmten Strahlendosis ein Farbumschlag der wäßrigen Lösung erfolgt. Zu jeder Dosis, die man messen will, ist üblicherweise ein besonderes Glas röhrchen mit einer für diese Dosis geeichten Füllung erforderlich Wird z. B. ein Gerät gefordert, mit dem die Strahlungsdosen 100, 200, 400, 800 Röntgen gemessen werden sollen, so wird üblicherweise eine Batterie von vier Glas röhrchen verwandt. The previously known and common methods for colorimetric Measurement of the dose of ionizing radiation usually use a two-phase system, namely an aqueous solution of a color indicator and not in this solution soluble chloroform, so that after filling these two liquids z. B. in a glass tube after some time two sharply separated liquid layers result. Is now such a two-layer system of exposure to ionizing rays subjected, hydrogen chloride is thereby set free, which when shaken vigorously of the two-layer system passes into the aqueous phase, whereupon after the separation because the increase in the pE value of the aqueous solution at a certain radiation dose the color of the aqueous solution changes. For every dose you want to measure is usually a special glass tube with a calibrated for this dose Filling required. B. required a device with which the radiation doses 100, 200, 400, 800 X-rays are to be measured, a battery is usually used related by four glass tubes.

Ein derartiges zweiphasiges System weist nun für die praktische Durchführung der Messung der in Frage stehenden Strahlen erhebliche Nachteile auf, und zwar vor allem die folgenden: a) Notwendigkeit des Durchschüttelns des Zweischichtensystems nach erfolgter Bestrahlung; b) Abwarten der Entmischung nach erfolgtem Durchschütteln; c) Unmöglichkeit einer kontinuierlichen Kontrolle der absorbierten Strahlungsdosis; d) Auftreten von sich an der Phasengrenze ablagernden Schwebestoffen; e) verhältnismäßig großer Raumbedarf; f) Gefahr des Einfrierens der wäßrigen Phase; g) erlaubt gemäß den auf dieser Basis bisher gebauten Konstruktionen nur eine stufenweise Registrierung, wobei für jede Stufe ein Röhrchen nötig ist. Such a two-phase system is now ready for practical implementation the measurement of the radiation in question has considerable disadvantages, namely before all of the following: a) Necessity of shaking the two-layer system after irradiation; b) waiting for the separation after shaking has taken place; c) inability to continuously control the dose of radiation absorbed; d) appearance of suspended matter deposited at the phase boundary; e) proportionate large space requirement; f) Risk of the aqueous phase freezing; g) allowed according to the constructions built so far on this basis only a gradual registration, one tube is required for each stage.

Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung weist diese Nachteile nicht auf und beruht auf der Erkenntnis, daß an Stelle eines Zweiphasensystems ein einphasiges System zur Anwendung gelangen kann, vorausgesetzt, daß der richtige Farbstoffindikator verwendet wird. The method of the present invention has these disadvantages is not based on and is based on the knowledge that instead of a two-phase system a single-phase system can be used, provided that the correct Dye indicator is used.

Versuche, für die Ermittlung der absorbierten Dosis von ionisierenden Strahlen ein einphasiges System zu schaffen, sind bereits durchgeführt worden, ohne daß jedoch ein befriedigendes System gefunden worden wäre. So wird in »N1icleonics«, Juni 1950, S. 66, zur kolorimetrischen Messung der Dosis von ionisierenden Strahlen ein Einphasensystem vorgeschlagen, wobei eine alkoholische Lösung von Bromkresolgrün zur Anwendung gelangt. Die Verwendung einer alkoholischen Bromkresolgrünlösung weist jedoch den erheblichen Nachteil auf, daß sie schon bei schwach erhöhter Temperatur unbeständig ist. Wiederum andere in Vorschlag gebrachte Farbindikatorlösungen neigen dazu, bei verhältnismäßig kurzer Lagerungsdauer an Farbintensität einzubüßen, indem der Farbstoff teilweise ausfällt. Attempts to determine the absorbed dose of ionizing Creating a single-phase system has already been done without rays but that a satisfactory system would have been found. In »N1icleonics«, June 1950, p. 66, for the colorimetric measurement of the dose of ionizing radiation proposed a single phase system, using an alcoholic solution of bromocresol green is applied. The use of an alcoholic bromocresol green solution is advisable however, the considerable disadvantage that they are even at a slightly elevated temperature is inconsistent. Again, other suggested color indicator solutions tend to lose color intensity in the event of a relatively short storage period by the dye partially precipitates.

Diese Nachteile werden beim erfindungsgemäßen Verfahren vermieden. These disadvantages are avoided in the method according to the invention.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kolorimetrischen Messung der absorbierten Dosis ionisierender Strahlen, wie z. B. radioaktiver Strahlen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die ionisierende Strahlung auf eine Lösung von nur zwei Komponenten, nämlich von Neutralrot in einem. geeigneten aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff, wie z. B. Äthylenbromid, Methylenchlorid usw., einwirken läßt, wodurch ein mit der absorbierten Dosis der ionisierenden Strahlen, welche auf die Neutralrotlösung eingewirkt haben, fortschreitender Farbumschlag des Neutralrot von Gelb nach Rot bewirkt wird, und daß man auf einer hinsichtlich der absorbierten Dosis der ionisierenden Strahlen geeichten kontinuierlichen oder gestuften Farbskala durch Vergleichen des durch das Bestrahlen der Neutralrotlösung erzeugten Farbtones mit dem auf der Farbskala vorhandenen identischen oder nächstähnlichen Farbton die absorbierte Strahlungsdosis feststellt. The invention relates to a method for colorimetric measurement the absorbed dose of ionizing radiation, such as B. radioactive rays, which is characterized in that the ionizing radiation on a Solution of only two components, namely neutral red in one. suitable aliphatic Halogenated hydrocarbons, e.g. B. ethylene bromide, methylene chloride, etc., act lets, creating one with the absorbed dose of ionizing rays which have acted on the neutral red solution, progressive color change of the neutral red from yellow to red is effected, and that one on one with respect to the absorbed Dose of ionizing radiation, calibrated continuous or graduated color scale by comparing the hue produced by irradiating the neutral red solution with the identical or next similar color shade on the color scale determines absorbed radiation dose.

Neutralrot ist erfindungsgemäß deshalb geeignet, weil es einerseits ohne Zuhilfenahme eines Zwischenlösungsmittels in den genannten aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen löslich ist und andererseits durch die Anwesenheit geringer Säuremengen - bedingt durch die Bestrahlung -in seiner Farbe umschlägt. Es ist auch möglich, Neutralrot zuerst in einem Lösungsmittel (Zwischenlösungsmittel) zu lösen und dann diese Lösung dem aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff zuzugeben. Dies liefert aber nicht die ganz guten Resultate wie das zuerst geschilderte Verfahren. According to the invention, neutral red is suitable because, on the one hand, it is without the aid of an intermediate solvent in the aliphatic halogenated hydrocarbons mentioned is soluble and, on the other hand, due to the presence of small amounts of acid changes in color as a result of the irradiation. It is also possible to use neutral red first to dissolve in a solvent (intermediate solvent) and then this solution to add the aliphatic halogenated hydrocarbon. But this does not provide the very good results like the procedure outlined first.

Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist ein Gerät zur Ausübung des neuen Verfahrens, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es nur ein auf Strahlung reagierendes Röhrchen, welches eine Lösung von Neutralrot in einem geeigneten aliphatischen Hialogenkohlenwasserstoff enthält, und eine hinsichtlich der Dosis von ionisierenden Strahlen geeichte kontinuierliche oder gestufte Farbskala, die im Falle der Stufenskala auch aus mehreren Röhrchen z. B. Glasröhrchen bestehen kann, weLche auf Strahlung nicht reagierende Farbstofflösungen enthalten, und die gestattet, durch Vergleichen des durch das Bestrahlen der Neutralrotlösung erzeugten Farbtones mit dem auf- der Farbskala vorhandenen gleichen oder nächstähnlichen Farbton die Strahlungsdosis festzustellen, aufweist. Another object of this invention is an apparatus for exercising of the new method, which is characterized in that it is only one based on radiation reactive tube containing a solution of neutral red in a suitable aliphatic Contains dialogic hydrocarbon, and one with regard to the dose of ionizing Beam calibrated continuous or graduated color scale, in the case of the graduated scale also from several tubes z. B. glass tubes, which react to radiation contain non-reacting dye solutions, and which can be made by comparison of the hue produced by irradiating the neutral red solution with the on the The same or next-similar color tone available on the color scale indicates the radiation dose determine has.

Wie bereits erwähnt, wird gemäß Erfindung als Farbindikator Neutral rot verwendet, welches chemisch als Dimethyldiaminophenazinchlorid zu bezeichnen ist. As already mentioned, according to the invention, the color indicator is neutral red used, which can be chemically referred to as dimethyldiaminophenazine chloride is.

Neutralrot und ein geeigneter aliphatischer Halogenkohlenwasserstoff liefern eine Lösung, deren Farbe-sich während der Einwirkung von ionisierenden Strahlen kontinuierlich und sofort ändert. Neutral red and a suitable aliphatic halogenated hydrocarbon deliver a solution whose color-changes during exposure to ionizing rays changes continuously and instantly.

Wird nun ein Röhrchen, z. B. eine Glasampulle, welche mit einer solchen Neutralrotlösung beschickt ist, durch ionisierende Strahlen bestrahlt, so erfolgt bei zunehmender Bestrahlungsdosis ein zunehmender Farbumschlag der Neutralrotlösung. If a tube, for. B. a glass ampoule, which with such Neutral red solution is charged, irradiated by ionizing rays, so takes place an increasing color change of the neutral red solution with increasing radiation dose.

Während sowie nach der Bestrahlung kann somit - ohne daß ein Schütteln der Ampulle nötig ist, wie dies bei den zweiphasigen Systemen der Fall ist - durch Vergleichen des erzeugten Farbtones der Neutralrotlösung mit dem gleichen oder nächstliegenden Farbton auf einer hinsichtlich der Dosis ionisierender Strahlen geeichten, am erfindungsgemäßen Gerät angeordneten kontinuierlichen oder gestuften Farbskala die Strahlungsdosis abgelesen werden. Als Einheit der Strahlungsdosis wird vorzugsweise das Röntgen (r) benutzt.During and after the irradiation can thus - without shaking the ampoule is necessary, as is the case with the two-phase systems - through Compare the generated hue of the neutral red solution with the same or closest Hue on a calibrated with regard to the dose of ionizing radiation, on the invention Device arranged continuous or graduated color scale the radiation dose read will. The preferred unit of radiation dose is the X-ray (r) used.

Als gestufte Farbskala ist eine Reihe (zwei oder mehrere) durchsichtiger Röhrchen, z. B. Glasröhrchen, mit einer nicht auf Strahlung reagierenden gefärbten Flüssigkeit gefüllt, die gleiche oder ähnliche geometrische Abmessungen besitzen wie das reagierende Röhrchen, besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise alle das Auge beeinflussenden optischen Nebenerscheinungen, wie Reflexe, Abhängigkeit vom Blickwinkel u. a. m., bei den farbmäßig zu vergleichenden Objekten, eben den Röhrchen, völlig gleich sind, so daß die Wahrnehmung auch geringer Farbänderungen des reagierenden Röhrchens mit bloßem Auge möglich ist. As a graduated color scale, one row (two or more) is more transparent Tubes, e.g. B. Glass tube, colored with a non-radiation reactive Liquid filled, which have the same or similar geometric dimensions like the reacting tube, especially advantageous because in this way all of that Optical side effects affecting the eye, such as reflexes, dependence on Perspectives among others m., with the objects to be compared in terms of color, precisely the tubes, are completely the same, so that the perception of even slight color changes of the reacting Tube with the naked eye is possible.

Das neue Verfahren weist die den bisher bekannten Methoden eigenen, eingangs erwähnten Nachteile nicht auf und stellt in der Handhabung eine wesentliche Vereinfachung dar. The new procedure shows the methods peculiar to the previously known methods, The disadvantages mentioned at the beginning do not have and is an essential one in terms of handling Simplification.

Claims

PATENT CLAIMS I. Method for the colorimetric measurement of the absorbed Dose of ionizing radiation, such as B. radioactive rays, characterized in that that the ionizing radiation is applied to one-preferably without the use of an intermediate solvent prepared solution of neutral red in a suitable aliphatic halogenated hydrocarbon, such as B.

Ethylene bromide, methylene chloride, etc., can act, creating a The color change of the neutral red solution progresses with the absorbed radiation dose from yellow to red takes place, and that one on one with regard to the dose of ionizing Rays calibrated continuous or graduated color scale by comparing the by irradiating the neutral red solution with that on the color scale existing identical or, in the case of a graduated scale, the closest color determines the radiation dose.

2. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized marked that there is only a glass tube containing a solution of neutral red in a suitable aliphatic halocarbon, and one with regard to of the absorbed dose of ionizing radiation, continuous or graduated color scale that allows, by comparing the by irradiating the Neutral red solution produced the same shade as the one on the color scale or in the case of the closest color shade to the graduated scale, determine the radiation dose, having.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the stepped calibrated comparison color scale consists of two or more transparent tubes, which are filled with colored liquid that does not react to radiation and have the same or similar geometric dimensions as the reacting tube.

Publications considered: Austrian Patent Specification No. 14 I57; "Die Umschau", 1952, p. 3I3; "Electrical Engineering", 1951, p. 2189; "Nucleonics", 1950, vol. 6, p. 66; B i lt z, »Execution of quantitative analyzes«,

4th edition, 1942, p. I22.