HU200001B - Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation - Google Patents

Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation Download PDF

Info

Publication number
HU200001B
HU200001B HU135985A HU135985A HU200001B HU 200001 B HU200001 B HU 200001B HU 135985 A HU135985 A HU 135985A HU 135985 A HU135985 A HU 135985A HU 200001 B HU200001 B HU 200001B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
energy
gamma
beta
radiation
counts
Prior art date
Application number
HU135985A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT40726A (en
Inventor
Jozsef Solymosi
Ede Baeumler
Lajos Gy Nagy
Ivan Gresits
Peter Zagyvai
Arpad Gujgiczer
Andras Sarkadi
Sandor Koeroesi
Laszlo Dorogi
Miklos Vodicska
Original Assignee
Budapesti Mueszaki Egyetem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Budapesti Mueszaki Egyetem filed Critical Budapesti Mueszaki Egyetem
Priority to HU135985A priority Critical patent/HU200001B/en
Publication of HUT40726A publication Critical patent/HUT40726A/en
Publication of HU200001B publication Critical patent/HU200001B/en

Links

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés béta-sugárzó izotópot ka)t tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben. Az eljárásban energiaszelektiv sugárzásdetektort (1) tartalmazó mérőrendszer kalibrációját iemert aktivitású és energiájú béta- és gamma-sugárzó etalon radioaktív izotópok alapján több energia-in- 10 tervallumra osztott mérési tartományban a béta- és gamma-számlálási hatásfok mérésével elvégezzük, majd a minta mérésekor oly módon járunk el, hogy a kalibrálásnál alkalmazottal azonos méröelrendezésben a sugárzás- 15 detektorral (1) az energia-intervallumokban a minta béta- és a háttér gamma-sugárzására összesített beütésszámokat mérünk, ugyanezen energia-intervallumokban a béta-sugárzásra nézve elnyelő abszorbens közbeiktatásával a gamma-sugárzásra jellemző gamma beütésszámot mérünk, a kalibrációs görbe alapján a gamma beütésszámokat korrigáljuk és korrigált gamma beütésszániokat összegez- zük, valamint segítségükkel az összesített beütésszámokat korrigáljuk és az utóbbiakat 5 összegezzük, majd az aktivitást a korrigált beütésszámok összegeinek különbsége és a béta-számlálási hatásfok alapján határozzuk meg. Az eljárás lényege, hogy a korrigált gamma beütésszámok összege alapján mérési küszöbenergiát állapítunk meg oly módon, hogy a mérési tartományban a kisebb energiáktól a nagyobbak felé haladva az energia-intervallumokra meghatározott korrigált gamma beütésszámokat az öeszeg legalább 0,7-szeresének eléréséig összegezzük és a küszőbenergiát az ezt a határt kijelölő energia-intervallumot követő energia-intervallum minimális energiájával azonosítjuk, majd a minta aktivitását a küszöbenergiánál nagyobb 20 energia-intervallumokra összesített korrigált beütésszámok különbségével határozzuk meg. A javasolt berendezés eoros láncban egymást követően elrendezve sugárzásdetektort (1), erősítőt (2), diszkriminátort (3), beütésszámot HU 200001 B .4 leírás terjedelme: 8 oldal, 1 rajz. 2 ábra -1-The present invention relates to a method and apparatus for measuring the activity of a sample containing beta-radiation isotope ka) in a high-intensity gamma-radiation background. In the process, calibration of a measuring system containing an energy selective radiation detector (1) is carried out by measuring the beta and gamma counting efficiency over several energy-in-10 samples based on radioactive isotopes with beta-and gamma-radiated radioactivity and energy. In this way, in the same measuring arrangement as used for calibration, the radiation detector (1) at the energy intervals is cumulative counts for the beta and background gamma radiation of the sample, with the intervening absorbent absorbing the beta energy at the same energy intervals. -The gamma counts for radiation, the gamma counts are corrected on the basis of the calibration curve, and the corrected gamma counts are summed, and the cumulative counts are corrected and the latter cumulative 5 this is then determined by the difference between the sum of the corrected counts and the beta counting efficiency. The essence of the method is to measure threshold threshold energy based on the sum of the corrected gamma counts, by summing the corrected gamma counts for energy intervals from the smaller energies to the larger ones until the at least 0.7 times the cavity is reached. identifying the minimum energy of the energy interval following the energy interval that delineates this boundary, and then determining the activity of the sample at energy intervals greater than threshold energy, with the difference of the cumulative corrected counts. The proposed apparatus is arranged in a row in series with a radial detector (1), an amplifier (2), a discriminator (3), a number of strokes HU 200001 B .4 description: 8 pages, 1 drawing. Figure 2 -1-

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés béta-sugárzó izotópotka)t tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben. Az eljárás foganatosítása során energiaszelektiv sugárzásdetektort tartalmazó mérőrendszerrel ismert aktivitású és energiájú béta- és gamma-sugárzó etalon radioaktív izotópokra több energia-intervallumra osztott mérési tartományban a béta- és gamma-számlálási hatásfokot az energia függvényében külön-külön mérjüki amivel az energiaszelektiv mérőrendszer kalibrációját elvégezzük, majd ennek ismeretében legalább egy béta-aktivitású izotópot gamma-sugárzási háttérben tartalmazó mérendő minta mérésekor oly módon járunk el, hogy a kalibrálásnál alkalmazottal azonos mérőelrendezésben az energiaszelektiv mérőrendszer sugárzásdetektorával az energiaintervallumokban a minta béta- és a háttér gamma-sugárzására összesített beütésszámokat mérünk, ezzel egyidejűleg vagy ezt követően ugyanezen energiaintervallumokban a béta-sugárzásra nézve gyakorlatilag teljes mértékben elnyelő abszorbens közbeiktatásával a gamma-sugárzásra jellemző gamma beütésszámot mérünk, a kalibrációs göroe alapján az egyes energiaintervallumokban a gamma beütésszámokat korrigáljuk és a mérési tartományban a korrigált gamma beütésszámokat összegezzük, valamint segítségükkel az összesített beütésszámokat korrigáljuk és az utóbbiakat összegezzük, majd a béta-sugárzó minta aktivitását a korrigált beütésszámok összegeinek különbsége ás a béta-számlálási hatásfok alapján határozzuk meg. A javasolt berendezés soros láncban egymást követően elrendezve sugárzásdetektort, erősítőt, diszkriminátort, beütésszámot követő egységet, például ratemetert, vagyis komplementer tranzisztorokkal működő kompenzáló számlálási sebességmérőt ée kijelzőt tartalmaz.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the activity of a sample containing a beta-radiation isotope in a high-intensity gamma radiation background. In the process, a beta and gamma radiation standard of known activity and energy is measured by energy system selective radiation detector over several energy intervals, measuring the beta and gamma counting efficiency as a function of energy. knowing this, when measuring a sample to be measured containing at least one isotope having a beta activity in a gamma radiation background, the total number of reads for the beta and background gamma radiation in the energy intervals are measured in the same measuring arrangement or thereafter, an absorbent intervening agent which is substantially completely absorbed in beta energy at the same energy intervals measure the gamma count characteristic of gamma radiation, adjust the gamma count values for each energy interval based on the calibration curve, and add up the corrected gamma count counts in the measuring range, and add the sum of the last is the difference between the sum of the corrected counts and the beta counting efficiency. The proposed apparatus comprises, in series, a radiation detector, an amplifier, a discriminator, a counting unit, such as a ratemeter, i.e. a compensating counting meter with complementary transistors and a display arranged in series.

Ismeretes, hogy a legtöbb sugárzásdetektor mind gamma-, mind béta-sugárzás hatására egyaránt képes jelet szolgáltatni. Környezeti és egyéb minták radioaktivitásának mérésekor a - főként gamma-fotonokat tartalmazó - háttérsugárzás rontja a mérés pontosságát és érzékenységét. Ezért az ilyen jellegű mérések során elengedhetetlen követelmény a háttérsugárzás zavaró hatásának csökkentése. Különös jelentőségű ez a kérdés akkor, ha béta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitását gamma-sugárzó izotópokkal kontaminált környezetben kell mérni.It is known that most radiation detectors are capable of delivering both gamma and beta radiation. When measuring radioactivity in environmental and other samples, background radiation, mainly containing gamma photons, degrades the accuracy and sensitivity of the measurement. Therefore, reducing the interference of background radiation is an essential requirement for such measurements. This issue is particularly relevant when the activity of a sample containing beta emitting isotope (s) is to be measured in an environment contaminated with gamma emitting isotopes.

A laboratóriumi gyakorlatban legelterjedtebb megoldásként a gamma-sugárzás hatásának leárnyékolására törekednek, általában megfelelő ólomárnyékolást alkalmaznak. Ennek eorán a mérni kívánt mintát ún. ólomtoronyban helyezik el. Ez azonban csak laboratóriumi körülmények között alkalmazható megoldás, mert a kielégítő árnyékolást biztosító ólomtorony tömege több tíz, vagy akár száz kilogrammot is kitehet.In laboratory practice, the most common solution is to shield the effects of gamma radiation, usually by using appropriate shielding of lead. In this way, the sample to be measured is called a so-called. placed in a lead tower. However, this is a laboratory-only solution, as a lead tower with sufficient shielding can weigh tens or even hundreds of kilograms.

A háttér hatását művi jellegű eszközökkel is kompenzálni lehet. Ennek fejlettebb változatait a jelszámkivonás, illetve a jelalak szerinti diszkrimináció jelenti, amelyeknél nincs szükség ólomárnyékolásra, igy ezek már hordozható műszer esetében is alkalmazhatók.The effect of the background can also be compensated by artificial means. More advanced versions of this feature include number plate extraction and signal shape discrimination, which do not require lead shielding, so they can be used with a handheld device.

Hordozható sugárzásméró műszereknél általában ezek az egyszerűbb elektronikus eljárások terjedtek el a háttér kompenzálására. Legegyszerűbb esetben például a sugárzásdetektor ablakának zárt álláea mellett mérik a gamma-sugárzási hátteret, amikor az ablaklemez abszorbeáló hatása miatt a bétarészecskék nem képesek bejutni a sugárzásdetektorba. Az ily módon mért gamma-sugárzási hátteret a minta mérésekor - akár a ratemeter null-kompenzációjával, akár jelszámkivonással - a mért aktivitás értékéből folyamatosan kivonva kapják a mintára vonatkozó hasznos információt.In portable radiation meters, these simpler electronic methods are generally used to compensate for background. In the simplest case, for example, the gamma radiation background is measured with the closed end of the window of the radiation detector, when due to the absorbent effect of the window panel, the beta particles are unable to enter the radiation detector. The gamma radiation background measured in this way is continuously subtracted from the value of the measured activity by measuring the sample, either by zero compensation of the ratemeter or by subtraction of the digit number.

A kivonásos elven működő háttérkompenzáció egy továbbfejlesztett változata található meg a HU 188.935 lsz. magyar szabadalmi leírásban. Az ott ismertetett megoldás egyidejűleg jelenlévő különböző fajtájú radioaktív sugárzások egymástól független mérésére alkalmas mérőberendezésre vonatkozik. A leírásból kitünően a mérőberendezésnek két egymástól független impulzusüzemű sugárzásdetektora, két impulzuserősitóje, két impulzusamplitúdó diszkriminátora és egy ratemetere van. A két sugárzásdetektor közül az egyik mind a mérendő, mind a mérést zavaró sugárzásokat érzékeli, a másik pedig csak a zavaró sugárzásra érzékeny. A két érzékelésnek megfelelő jel különbsége elvileg a mérendő sugárzásra jellemző, a zavaró sugárzások hatásának kiküszöbölésével nyert értéket adja.An advanced version of the subtraction back compensation can be found in HU 189,935. Hungarian Patent Specification. The solution described herein relates to a measuring apparatus for the simultaneous independent measurement of different types of radioactive radiation. It will be appreciated that the measuring apparatus has two independent impulse mode radiation detectors, two impulse amplifiers, two impulse amplitude discriminators and a ratemeter. One of the two radiation detectors detects both the measured and interfering radiation, while the other detects only interfering radiation. In principle, the difference between the signals corresponding to the two senses is the value obtained by eliminating the effects of interfering radiation, which is characteristic of the radiation to be measured.

A háttérkompenzáció ugyancsak elektronikus megvalósítására kínál kedvező lehetőséget az a tény, hogy a különféle sugárzások által a sugárzásdetektorban keltett elektromos jelek felfutási meredeksége eltérő. Ennek a felismerésnek a gyakorlati alkalmazására, a különböző felfutási meredekségű impulzusok szétválasztására szolgáló kapcsolási elrendezést ismertet például a HU 186.195 lsz. magyar szabadalom. Az ebben bemutatott kapcsolási elrendezés erősítője, valamint első és második bemenettel, továbbá kimenettel rendelkező jelfeldolgozó egysége segítségével valósítja meg a különböző felfutási meredekségű impulzusok szétválasztását.Also, the fact that the electric signals generated by the various rays in the radiation detector have a different ramp up rate offers a favorable opportunity for electronic compensation. A circuit arrangement for the practical application of this recognition and for the separation of pulses of different ramp slope is described, for example, in U.S. Pat. Hungarian patent. With the aid of the amplifier and the signal processing unit having first and second inputs and outputs, the switching arrangement illustrated here implements the separation of pulses of different ramp slope.

A háttérkompenzáció elektronikus megvalósítására ismert kapcsolási elrendezésekkel létrehozott mérőeszközök és az eddig javasolt eljárások közös hátránya, hogy a béta-sugárzás szelektív mérésére a gamma-sugérzási héttér egy bizonyos szintje fölött alkalmatlanok, mert szignifikancia problémák merülnek fel: az intenzív háttérsugárzástól a béta-sugárzás csak nagy bizonytalansággal különböztethető meg.The common disadvantage of measuring devices created by switching arrangements known for the electronic implementation of background compensation and the methods proposed so far is that they are inadequate for the selective measurement of beta radiation above a certain level of the gamma radiation background because of problems of significance: from high background radiation to can be distinguished by uncertainty.

-3HU 200001 Β-3EN 200001 Β

A találmány célja olyan megoldás biztosításai amelynél a gamma-sugárzási háttér egyszerű, elektronikai úton kivitelezhető eljárással szelektíven elkülöníthető a mérni kívánt minta béta-sugárzásától.The object of the present invention is to provide a solution in which the gamma radiation background can be selectively separated from the beta radiation of the sample to be measured by a simple electronically executable method.

A találmány feladata ennek megfelelően olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amellyel kis aktivitású minták béta-sugárzásának mérése intenzív gamma-sugárzási háttér mellett is a megkívánt pontossággal végezhető el, mégpedig ólomabszorbens használata nélkül.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for measuring the beta-radiation of low activity samples under intense gamma radiation backgrounds with the required accuracy, without the use of a lead adsorbent.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a mérésnek az ismert alapelvek szerint kialakított geometriai elrendezésben történő végrehajtása során a leggyakrabban használatos energiaszelektiv sugárzásdetektorok abszolút számlálási hatásfoka a gamma-sugárzás energiájának növekedésével erősen csökken, mig a béta-sugárzásra nézve ugyanekkor jelentős növekedés tapasztalható. Ezért a mérést mindenkor egy alkalmasan megválasztott küszöbenergia fölötti energiatartományban kell elvégezni.The invention is based on the discovery that the absolute counting efficiency of the most commonly used energy-selective radiation detectors when performing a measurement in a geometric arrangement according to known principles is greatly reduced as gamma-ray energy increases, while at the same time significant increase in beta radiation. Therefore, the measurement should always be performed in an energy range above a suitably selected threshold energy.

A felismerés lényege, hogy a mérést az alkalmasan megválasztott energiadiszkriminációs küszöbszint fölött végezve a mért minta plusz háttér együttesére, valamint a háttérre kapott beütésszámok különbsége alapján a béta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitásával szigorúan arányos, a háttér zavaró hatásától mentes .tiszta beütésszámot kapunk, amely szignifikáns, nagy megbízhatóságú mérési eredményt jelent. További előnyös hatás érhető el azzal, ha az energiadiszkriminációt a sugárzásdetektor munkaponti tápfeszültségének csökkentésével, a mérési feltételek tudatos lerontásával kombináljuk, mert a diszkriminációs küszöb emelésével a béta/gamma detektálási arany itt még rohamosan nő.The point of recognition is that the measurement above the appropriately selected energy discrimination threshold is based on the activity of the sample containing beta-emitting isotope (s), and is strictly proportional to the activity of the sample plus the background and the difference in background counts. which gives a significant, high-reliability measurement result. A further advantageous effect can be achieved by combining energy discrimination with a reduction in the operating voltage of the radiation detector and a deliberate deterioration of the measurement conditions, because by raising the discrimination threshold, the beta / gamma detection gold is increasing rapidly here.

A kitűzött feladat megoldására, tehet béta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitásának nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben megbízható történő mérésére, amikor is energiaszelektiv sugárzásdetektort tartalmazó mérőrendszerrel ismert aktivitású és energiájú béta- és gamma-sugárzó etalon radioaktív izotópokra több energiaintervallumra osztott mérési tartományban a béta- és gamma-számlálási hatásfokot az energia függvényében külön-külön mérjük, amivel az energiaszelektiv mérőrendszer kalibrációját elvégezzük, majd ennek ismeretében legalább egy béta-sugárzó izotópot gamma-sugárzási háttérben tartalmazó mérendő minta mérésekor oly módon járunk el, hogy a kalibrálásnál alkalmazottal azonos raéróelrendezésben a sugárzásdetektorral a mérési tartomány energiaintervallumaiban a minta béta- és a háttér gamma-sugárzására összesített beütésszámokat mérünk, ezzel egyidejűleg vagy ezt követően ugyanezen energia-intervallumokban a béta-sugárzásra vonatkozóan gyakorlatilag teljes mértékben elnyelő abszorbens 4 közbeiktatásával a gamma-sugárzásra jellemző gamma beütésszámot mérünk, a kalibrációs görbe alapján az egyes energiaintervallumokban a gamma beütésszámokat korrigáljuk és a mérési tartományban a korrigált gamma beütésszámokat összegezzük, valamint segítségükkel az összesített beütésszámokat korrigáljuk és az utóbbiakat összegezzük, majd a béta-sugárzó minta aktivitását a korrigált beütésszámok összegeinek különbsége és a kalibrációból adódó béta-számlálási hatásfok alapján határozzuk meg, s a találmány értelmében a korrigált gamma beütésszámok öszszege alapján mérési küszöbenergiát jelölünk ki oly módon, hogy a mérési tartományban a kisebb energiáktól a nagyobbak felé haladva az energiaintervallumokra meghatározott korrigált gamma beütésszámokat az összeg legalább 0,7-szeresével, előnyösen legalább 0,8-szorosával, adott esetben magával az őszszeggel egyenlő határ eléréséig összegezzük és a küszöbenergiát a határt kijelölő energiaintervallumot követő első energiaintervallum minimális energiával azonosítjuk, majd a keresett aktivitás meghatározásához a küszöbenergiát túllépő energiaintervallumokra összesített korrigált beűtésszámok különbségét vesszük alapul és a küszöbenergia megállapítása után szükeég szerint a sugárzásdetektor tápfeszültségét csökkentjük.To solve this problem, you can make a reliable measurement of the activity of a sample containing a beta-emitting isotope (s) in a high-intensity gamma radiation background by dividing it into a beta and gamma emitter standard of known activity and energy in a range of radioactive isotopes of known activity and energy. measuring the beta and gamma counting efficiency as a function of energy, thereby performing a calibration of the energy selective measurement system, and knowing this to measure a sample containing at least one beta-emitting isotope in a gamma-radiation background, with the radiation detector, the cumulative counts for the beta and background gamma radiation of the sample are measured at the energy intervals of the measuring range, simultaneously y, the intermittent absorber 4, which is practically a complete absorber for beta radiation at the same energy intervals, measures the gamma count characteristic of gamma radiation, corrects the gamma counts for each energy interval based on the calibration curve, and corrects the sum of gamma with the help of them, the aggregated counts are corrected and summed, and the activity of the beta-emitting sample is determined based on the difference between the sum of the corrected counts and the beta-counting efficiency resulting from the calibration. that the corrected gamma counts for the energy intervals from the lower to the higher ranges summing the nail at least 0.7 times, preferably at least 0.8 times, optionally equal to the nail itself, and identifying the threshold energy with the first energy interval following the boundary energy interval, and then determining the activity sought by exceeding the threshold energy interval the difference in the number of readings is taken into account and after the threshold energy has been determined, it is necessary to reduce the supply voltage of the radiation detector.

A kitűzött feladat megoldására olyan berendezést is kidolgoztunk, amely soros láncban egymást követően elrendezve sugárzásdetektort, erősítőt, diszkriminátort, beütésszámot kővető egységet, valamint kijelzőt tartalmaz, és a találmány értelmében a ratemeterként kialakított követő egység és a feszült6égméróként kialakított kijelző közé a ratemeter mérési küszöbenergiának megfelelő kimenő feszültségére beállított komparétor bemenete van csatlakoztatva, mig a komparátor kimenete tárolón és előnyösen a tárolóra visszacsatolt üzemmódkapcsolón át a feszültségmérőre és célszerűen kapcsolható tápegységen keresztül a sugárzásdetektorra van vezetve.In order to accomplish this object, we have further developed an apparatus comprising a radiation detector, an amplifier, a discriminator, a stroke tracking unit and a display arranged sequentially in a serial circuit between a tracking unit configured as a ratemeter and a rotating gauge according to the invention. a voltage comparator input is connected, while the comparator output is connected to a radiation meter via a storage device and preferably via a mode switch connected to the storage device, to a voltage meter and preferably a switching power supply.

Ugyancsak a kitűzött feladat megoldását szolgálja az a berendezés, amelynél a találmány szerint a diszkriminátor összes érzékelt beütésnek megfelelő impulzusokat és egy adott küszöbenergiánál nagyobb energiájú beütéseknek megfelelő impulzosokat továbbító két kimeneten át van üzemmódkapcsolóval, annak kimeneteire, csatlakoztatott, gamma beütésszámot meghatározó első számlálóval, a küszöbenergiánál nagyobb gamma beütésszámot meghatározó második számlálóval, valamint az adott küszöbenergiánál nagyobb gamma és béta beütésszámot meghatározó harmadik számlálóval kialakított követő egységre kapcsolva, ahol az első, második és harmadik számláló tartalmukat leolvasó, nullázó, valamint a második és harmadik számláló tartalma közötti különbséget megállapító számolóegységre van vezetve, amelynek ki-45Also solved by the present invention is a device in which, according to the invention, the discriminator has two outputs for transmitting pulses corresponding to all sensed strokes and pulses corresponding to strokes having energy above a certain threshold, with a mode switch, its outputs connected to a gamma stroke connected to a tracking unit formed by a second counter defining a higher gamma count and a third counter defining a greater gamma and beta energy than a given threshold energy, whereby the counter of the first, second and third counter is read, reset, and calculates the content of the second and third counter having an off-45

HU 200001 Β menete a kijelzőre van kapcsolva. Előnyösen az üzemmódkapcsoló egy további kimenete egyrészt közvetlenül a számolóegységre, másrészt kapcsolható tápegységen keresztül a sugárzásdetektorra van csatlakoztatva.EN 200001 Β thread is connected to the display. Preferably, an additional output of the mode switch is connected directly to the calculator on the one hand and to the radiation detector on the other hand via a switchable power supply.

A találmány szerinti eljárás és berendezés béta-sugárzás megbízható mérésére alkalmas intenzív gamma-sugárzási háttér mellett. A mérés során a háttérsugárzás zavaró hatásának kiküszöbölése energiadiszkriminációs és/vagy feszültségkorrekciós eljárással történik. Mivel az eljárás során nincs szükség ölom-abszorbensre, így hordozható műszerrel is realizálható, melynek kezelése egyszerű.The method and apparatus of the present invention are capable of reliably measuring beta radiation with an intense gamma radiation background. During the measurement, the interference from background radiation is eliminated by energy discrimination and / or voltage correction. Since the process does not require a lead absorbent, it can be realized with a portable instrument which is easy to handle.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítási mód és kiviteli példák alapján ismertetjük részletesebben, és ennek során a csatolt rajzra hivatkozunk. A rajzon azThe present invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings. In the drawing it is

1. ábra béta-sugárzás intenzív gamma-sugárzási háttérben történő mérésére szolgáló berendezés analóg változatának tömbvázlata, míg aFigure 1 is a block diagram of an analogue version of an apparatus for measuring beta radiation in an intense gamma radiation background,

2. ábra béta-sugárzás intenzív gamma-sugárzási háttérben történő mérésére szolgáló berendezés digitális változatának tömbvázlata.Figure 2 is a block diagram of a digital version of a device for measuring beta radiation in an intense gamma radiation background.

A találmány szerinti eljárás során oly módon járunk el, hogy a hiteles dózisteljesitmény-mérésre beszabályozott alapdiszkriminációnál magasabb, alkalmasan megválasztott energiaküszöb fölött megmérjük az energiaszelektiv sugárzásdetektor által adott idő alatt szolgáltatott, a gamma-sugárzási háttérből származó beütésszámot, majd ugyanezen energiaszint fölött a minta plusz háttér együttes, bruttó beütésszámát. A két érték különbsége a megadott mérési tartományban szignifikánsan, nagy megbízhatósággal szolgáltatja a béta-sugárzó minta háttérmentes, nettó beütésszámát· Ebből viszont az adott rendszerre előzetesen kimért és ismert kalibrációs faktorokkal egyszerűen képezhető a vizsgált minta aktivitása, radioaktív koncentrációja, esetleg a felületére jellemző béta-szennyezettsége, vagy más származtatott dozimetriai paraméter.The method of the present invention comprises measuring, over a suitably selected energy threshold, higher than the baseline discriminated for authentic dose rate measurement, the number of beats from the gamma radiation background provided by the energy selective radiation detector over a given time period, gross gross score. The difference between the two values in the given measurement range gives a significant, high reliability of the background radiation net beta value. However, with the help of calibrated and pre-measured calibration factors for the given system, the activity, radioactive concentration, contamination, or other derived dosimetry parameter.

Az energiaküszöb megállapítása céljából a sugárzásdetektorral béta-sugárzás abszorpciója mellett mérjük a vizsgálandó minta gamma-sugárzását. A mérési tartományt ugyanúgy energiaintervallumokra osztjuk, mint a sugárzásdetektor hitelesítése során. A mért beütésszámokat a kalibráció alapján helyesbítjük, majd alulról felfelé haladva intervallumonként összegezzük. Amikor az így kapott összeg a teljes mérési tartományra vonatkozó öszeg legalább 0,7-ezeresét eléri, vagy annál nagyobb, akár a teljes mérési tartományra kapott összeggel egyenlővé válik, a béta-sugárzó minta méréséhez ezolgáló energiaküszöböt kijelölhetjük, mint a mér fi6 gyelembe nem vett első energiaintervallum alsó határát.To determine the energy threshold, the radiation detector measures the gamma radiation of the sample to be examined, along with the absorption of beta radiation. The measuring range is divided into energy intervals as during the radiation detector calibration. The measured counts are corrected for calibration and then summed up at intervals from bottom to top. When the sum so obtained is equal to or greater than at least 0.7 thousand of the sum of the whole measurement range, the energy threshold for measuring the beta-radiation sample may be designated as the unmeasured meter. the lower limit of the first energy interval.

Az eljárást kísérleti mérésekkel ellenőriztük. Si(Li) félvezető sugárzásdetektorral vizsgáltuk a gyakorlatban elterjedten használatos és környezetvédelmi szempontból legveszélyesebbnek tekintett béta-sugárzó izotóp, a 9oSr-soY mérésének lehetőségét megnövelt intenzitású gamma-sugárzási háttér mellett. Gamma-sugárzó izotópként i37Cs, illetve eoCo forrásokat alkalmaztunk.The procedure was verified by experimental measurements. With the help of Si (Li) semiconductor radiation detector, we investigated the possibility of measuring the 9oSr-soY beta-radiation isotope, which is widely used in practice and considered the most dangerous from an environmental point of view, with an enhanced intensity gamma radiation background. Gamma-emitting isotopes were i37Cs and eoCo sources, respectively.

Példaként annak a szélsőséges esetnek a mérési eredményeit mutatjuk be, amikor az extrém magas szintűnek tekinthető 50 milli15 gray /óra (mGy/h) gamma-dózisteljesitmény mellett mutattuk ki 10 becquerel (Bq) aktivitású béta-sugárzó izotóp jelenlétét. A sugárzásdetektor tápfeszültségét 40 V-ra, a diszkriminációs küszöböt 50 KeV-ra választottuk.By way of example, the results of the extreme case of the presence of a beta-irradiation isotope of 10 becquerel (Bq) activity at an extremely high level of 50 milli15 gray / hour (mGy / h) gamma dose rate are shown. The power of the radiation detector was selected to be 40 V and the discrimination threshold to 50 KeV.

A minta háttérrel együtt mért bruttó beütésszáma mintegy 10® értékűnek adódott. A minta nettó beütésszáma ugyanilyen feltételek mellett mindössze alig 5 · 102 volt. Mivel ez utóbbi jóval a háttér nukleáris szórásán be25 lül esik, így ekkora háttér esetén természetesen nem is okoz szignifikáns változást a bruttó beütésszámban, ezért ki sem mutatható. Ugyanakkor, ha az alapdiszkriminációt mintegy 500 keV-re növeljük, a gamma-su30 gárzási háttér 104 beütésszámára csökken, mig a béta-preparátum beütésszáma csupán 4 · 102 értékre. Tehát a gamma-sugárzási háttér észlelésének két nagyságrendnyi gyengítése mellett a béta-beütésszám mind35 össze a kezdeti érték 40%-ára csökken. Az idézett példa is mutatja, hogy 500 keV fölött a béta-sugárzású izotóp által szolgáltatott beütésszámok egyfelől szelektíven elkülöníthetők a gamma-sugárzási háttér beütésszá40 maitól, másfelől viszont az izotóp nettó beütésszáma nem csökken a kimutathatösági határ alá. A fenti adatokra ugyanis a nukleáris szórás a legelterjedtebben használatos 3 - (hháttár)1/2 kifejezéssel számolva 3 * 102 értéket ad, amely mellett a minta 4 · 102 beütésszáma már nagy megbízhatósággal értékelhető. Az igy mért béta-beütésszám alapján a minta aktivitása a szokásos empirikus kalibrációs faktorral egyszerűen képezhető.The gross score of the sample, measured against the background, was approximately 10®. The net stroke of the sample under the same conditions was barely 5 · 10 2 . As the latter is well within the nuclear standard deviation of the background, it does not, of course, cause a significant change in the gross stroke rate at such a large background and therefore cannot be detected. However, increasing the basal discrimination to about 500 keV reduces the gamma-su30 staining background to 10 4 counts, while the beta preparation counts to only 4 · 10 2 counts. Thus, with two orders of magnitude attenuation of the gamma radiation background, the beta count all35 decreases to 40% of the initial value. The quoted example also shows that, above 500 keV, the counts delivered by the beta radiation is selectively distinguishable from the gamma radiation background counts and, on the other hand, the net isotope count does not fall below the limit of detection. Nuclear standard deviation gives 3 * 10 2 the most widely used 3 - (hwd) 1/2 terms for the above data, and the sample rate 4 · 10 2 can now be estimated with high reliability. Based on the measured beta counts, the activity of the sample can be easily generated using the usual empirical calibration factor.

További előnyös hatás biztosítható azzal, ha az energiadiszkriminációs eljárást a sugárzásdetektor tápfeszültségének csökkenésével együtt alkalmazzuk. Igaz ugyan, hogy ekkor a tudatosan előnytelenül megválasztott munkapontban romlik a sugárzásdetektor számlálási hatásfoka, azonban az adott célra történő rendkívül előnyös alkalmazhatóság ténye ezt a hátrányt teljes egészében kompenzálja. Ekkor ugyanis a béta- és gamma60 -számlálási hatásfokok aránya már az energiadiszkriminációs küszöb kisméretű növelésekor rohamosan növekszik.A further advantageous effect can be achieved by using the energy discrimination procedure together with a decrease in the power supply voltage of the radiation detector. It is true that in this case the counting efficiency of the radiation detector at the deliberately disadvantaged working point deteriorates, but the fact that it is extremely advantageous to use it for a given purpose completely compensates for this disadvantage. At that time, the ratio of beta and gamma60 counting efficiency is increasing rapidly when the energy discrimination threshold is raised slightly.

A bemutatott példa jól szemlélteti az eljárás alkalmazhatóságát a tervezett felhasz65 nálási területen. Az eljárás alkalmazása során 5The example illustrated illustrates the applicability of the process in the intended application area. During the application of the procedure

-5HU 200001 Β nincs szükség ólom-árnyékolásra. A példa egyúttal azt is mutatja, hogy a műszeres realizálás nem tartalmaz bonyolult műveleteket, tehát egyszerű mikroprocesszoros hordozható berendezésként is megvalósítható.-5GB 200001 Β Lead shielding is not required. The example also shows that instrument realization does not involve complicated operations, so it can be implemented as a simple microprocessor-based portable device.

Az 1. ábrán az intenzív gamma-sugárzási háttérben történő béta-sugárzásmérésre szolgáló berendezés analóg változatának példakénti célszerű kiviteli alakja célszerű kiviteli alakja látható.Figure 1 illustrates an exemplary embodiment of an analogue version of an apparatus for measuring beta radiation in an intense gamma radiation background.

Az 1. ábra egy részén gamma-dózis teljesítményének mérésére szolgáló ismert kivitelű műszer követhető végig:In part of Figure 1, a known device for measuring gamma dose rate performance can be seen:

A mérendő minta sugárzását gamma- és béta-sugárzás mérésére egyaránt alkalmas energiaszelektiv 1 sugárzásdetektor fogadja, amely töltésérzékeny 2 erősítő bemenetére van csatlakoztatva. Ez utóbbi 3 diszkriminátoron át beütésszámot követő egységre van vezetve, amely 4 ratemeterként van kialakítva. A 4 ratemeter kimenete egyrészt mérési eredményt megjelenítő egységre, adott esetben 5 feszültségmérőre, másrészt 6 komparátorra van kapcsolva, amelynek kimenetén 8 üzemmódkapcsolóval vezérelt, ez utóbbin át egyrészt 9 kapcsolható tápegységre, másrészt az 5 feszültségmérőre vezetett 7 tároló van beiktatva. A 9 kapcsolható tápegység kimenete az 1 sugárzásdetektorra van csatlakoztatva, Az 1 sugárzásdetektor, a 2 erősítő, 30 a 3 diszkriminátor, a beütésszámot kővető 4 ratemeter és a kijelzőként használt 5 feszűltségmérő az ismert analóg készülékekben is megtalálható.The radiation of the sample to be measured is received by an energy-selective radiation detector 1 suitable for measuring both gamma and beta radiation, which is connected to the input of a charge-sensitive amplifier 2. The latter is led through a discriminator 3 to a stroke count unit which is configured as a ratemeter 4. The output of the ratemeter 4 is connected to a unit for measuring the measurement result, optionally a voltage meter 5 and a comparator 6 having an output of a mode switch 8 controlled by means of the latter to the switching power supply 9 and the voltage meter 5. The output of the switching power supply 9 is connected to the radiation detector 1, the radiation detector 1, the amplifier 2, the discriminator 30, the ratemeter 4 following the count number and the voltage meter 5 used in the display can also be found in known analog devices.

A 2. ábrán az intenzív gamma-sugárzási háttérben történő béta-sugárzásmérésre szolgáló berendezés digitális változatának példakénti célszerű kiviteli alakja látható.Figure 2 illustrates an exemplary embodiment of a digital version of a device for measuring beta radiation in an intense gamma radiation background.

A 2. ábra egy részén itt is gamma-dózis teljesítményének mérésére szolgáló ismert kivitelű digitális műszerrel azonos alkotóelemek láthatók:In part of Figure 2, components similar to a known digital instrument for measuring gamma dose rate performance are shown here:

A mérendő minta sugárzását a gammaés béta-sugárzás mérésére egyaránt alkalmas energiaszelektiv 1 sugárzásdetektor fogadja, amely a töltésérzékeny 2 erősítő bemenetére van csatlakoztatva. Ez utóbbi a 3 diszkriminátoron át beütésszámot követő egységre van vezetve, amely 8 üzemmódkapcsolóval, 10 első számlálóval és 13 számlálóegységgel van ismert módon kiképezve. A 13 számolóegység kimenetére a mérési eredményt megjelenítő 14 kijelző van csatlakoztatva. A találmány értelmében a 3 diszkriminátor két bemenettel csatlakozik a 8 üzemmódkapcsolóra. A két bemenet közül az egyik a gamma-háttér teljes intenzitásának megfelelő számú no impulzust továbbit, míg a másik egy adott energiaküszőb feletti intenzitásnak megfelelő számú ni impulzust. A 8 üzemmódkapcsoló egy-egy kimenettel, amelyek rendre No, Ni gamma és Ni’ összesített beütésszámot továbbítanak, a 10 első, továbbá 11 második és 12 harmadik számlálóra van csatlakoztatva, illetve egy további kimenete egyrészt az 1 su- 65 6 gárzásdetektorra kapcsolódó 9 kapcsolható tápegységre, másrészt a 13 számolóegyaégre csatlakozik.The radiation of the sample to be measured is received by an energy-selective radiation detector 1 suitable for measuring both gamma and beta radiation, which is connected to the input of the charge-sensitive amplifier 2. The latter is passed through the discriminator 3 to a stroke count unit, which is configured in a known manner with a mode switch 8, a first counter 10 and a counter 13. An output display 14 is connected to the output of the calculator 13. According to the invention, the discriminator 3 is connected to the mode switch 8 with two inputs. One of the two inputs transmits the number of no pulses corresponding to the total intensity of the gamma background, while the other transmits the number of ni pulses corresponding to an intensity above a given energy threshold. The mode switch 8 is connected to the first counters 10 and the second counters 11 and 12, respectively, with one output transmitting the No, Ni gamma and Ni 'cumulative counts, respectively. connected to the power supply unit and to the calculating unit 13.

Az 1. ábrán bemutatott elrendezés ese5 tében a 2 erősítő felerősített és formált kimeneti impulzusait a 3 diszkriminánátor fogadja, amely a 4 ratemeterre van vezetve. A 3 diszkriminator kimenetén a rendszer zaja fölötti összes impulzus megjelenik. A 4 rate10 meter integrálja az impulzusok alatti területet, és feszültségét, amely levegőben történő mérésnél arányos a gamma-dózis teljesítményével, az 5 feszültségmérő méri.In the arrangement shown in Fig. 1, the amplified and shaped output pulses of the amplifier 2 are received by the discriminator 3, which is directed to the ratemeter 4. At the output of the discriminator 3, all pulses above the system noise are displayed. The rate10 meter 4 integrates the area below the pulses and the voltage, which is proportional to the gamma dose rate in air measurement, is measured by the voltage meter 5.

A 4 ratemeter kimenő feszültsége egy15 idejüleg rákerül a 6 komparátor bemenetére is, aminek billenési szintje úgy van beállítva, hogy a gamma-dózistel jesitmény egy adott értékénél - ahol már a béta-sugárzás kivánt érzékenységű kimutatása szignifíkancia kor20 Iátokba ütközik - váltson. A komparátor bebillenti a 7 tárolót.The output voltage of the ratemeter 4 is also temporarily applied to the input of the comparator 6, the tilt level of which is set so that a desired value of gamma dose rate, where the desired sensitivity of beta radiation is encountered, reaches significance at 20 o'clock. The comparator tumbles the container 7.

A 8 üzemmódkapcsoló gamma-dózisteljesítmény mérésekor kikapcsolt állapotban van. Ha felületi béta-sugárzás mérése a feladat, 25 bekapcsoljuk a 8 üzemmódkapcsolót, amin keresztül a 7 tároló állapotának megfelelő jel kerül a 9 kapcsolható tápegységre, amelynek kimenete az 1 sugárzásdetektor munkaponti feszültségét biztosítja.Mode switch 8 is off when measuring gamma dose rate. If the task is to measure the surface beta radiation, the mode switch 25 is turned on, through which a signal corresponding to the state of the storage 7 is applied to the switching power supply 9, the output of which supplies the operating point voltage of the radiation detector.

Amennyiben a bebillent állapot vezérli a kapcsolható tápegységet, akkor az az 1 sugárzásdetektor munkaponti feszültségét, és ezátal az 1 sugárzásdetektorból kivehető jel amplitúdóját lecsökkenti olyan mértékben, ami megfelel az empirikusan meghatározott diszkriminációnövelésnek.If the tilt state controls the switching power supply, it will reduce the operating point voltage of the radiation detector 1 and thereby reduce the amplitude of the signal output from the radiation detector 1 to an extent that corresponds to the empirically determined increase in discrimination.

Ennek hatására a gamma-hatásfok jelentősen, mig a béta-hatásfok kis mértékben lecsökken. Ez utóbbit azonban a méréshatár40 nak a 8 üzemmódkapcsolóról az 5 feszültségmérőbe jutó jel hatására létrejövő váltása (ez néhány százalékos érzékenyitésnek felel meg) kompenzálja.As a result, gamma efficiency is significantly reduced, while beta efficiency is slightly reduced. However, the latter is compensated for by the change of the measuring limit 40 from the mode switch 8 to the voltage meter 5 (corresponding to a few percent sensitization).

A 8 üzemmódkapcsoló ismételt gamma45 -üzemmódba kapcsolásakor egy benne elhelyezett differenciáló tag impulzust állít eló, ami beállítja a 7 tároló alapállapotát, így előáll az új méréshez szükséges alaphelyzet.When the mode switch 8 is repeatedly switched to gamma45 mode, a differentiating member pulse is inserted therein, which sets the storage state 7 to a reset for the new measurement.

A 2. ábrán bemutatott elrendezésnél az i sugárzásdetektor kimenete a töltésérzékeny 2 erősítő bemenetére csatlakozik. A 2 erősítő által felerősített és formált jelek a 3 diszkriminátor bemenetére kerülnek, amely amplitúdó szerint működik. A 3 diszkriminátor nor55 mái kimenetén a mérendő mintát tartalmazó rendszer zajszintjét meghaladó összes no impulzus jelenik meg, amely a gamma-sugárzás mérésére állított 8 üzemmódkapcsolón keresztül a 10 első számlálóba jut. A mérési ciklus végeztével a 13 számlálóegység lekérdezi a első számlálóban összegyűjtött No gamma beütésszámot és ebből képezi a dózisteljesítmény aktuális értékét, amely a 14 kijelzőbe kerül és így megjeleníthető.In the arrangement shown in Fig. 2, the output of the radiation detector i is connected to the input of the charge sensitive amplifier 2. The signals amplified and shaped by the amplifier 2 are applied to the input of the discriminator 3, which operates in amplitude. At the May55 output of discriminator 3, all no pulses exceeding the noise level of the system containing the sample to be measured are transmitted to the first counter 10 via the mode switch 8 for measuring gamma radiation. At the end of the measurement cycle, the counter unit 13 interrogates the No gamma counts collected at the first counter and generates the current dose rate value, which is displayed in the display 14 and thus displayed.

HU 200001 ΒHU 200001 Β

A 3 diszkriminstornak, mint említettük, van egy további - empirikusan meghatározott - integrális kimenete is. Ha a 2 erősítőből érkező impulzus nagysága meghalad egy adott felső küszöbszintet, ezen a kimenetén az no impulzusokkal egyidejűleg megjelennek az ni impulzusok is. Amikor a berendezés 8 üzemmódkapcsolója gamma-sugárzás mérésére van kapcsolva, tehát egy felület közelében a levegőben mérünk, az ni impulzusok a 11 második számlálóra kerülnek.As mentioned above, the 3 discrimination storms also have an additional empirically determined integral output. If the magnitude of the pulse from the amplifier 2 exceeds a given upper threshold level, its pulses at the same time as the pulses no. When the mode switch 8 of the apparatus is connected to measure gamma radiation, i.e., measured in the air near a surface, the nI pulses are applied to the second counter 11.

A mérési ciklus végére ebben a 11 második számlálóban tárolódik az az Ni gamma beütésszám, amely a felső diszkriminációs szintet meghaladó beütéseknek felel meg.By the end of the measurement cycle, the second counter 11 stores the Ni gamma count corresponding to the counts above the upper discrimination level.

A berendezés 4 üzemmódkapcsolóját béta-mérésre kapcsolva kétféle működés lehetséges. Egyik esetben az ni impulzusok a 8 üzemmódkapcsolón keresztül a 12 harmadik számlálóba jutnak és ott összegződnek. A másik esetben a 8 üzemmódkapcsoló működteti a 9 kapcsolható tápegységet, amivel az 1 sugárzásdetektor munkaponti feszültségét, és ezáltal az 1 sugárzásdetektorból kilépő impulzusok amplitúdóját lecsökkenti, mégpedig olyan mértékben, aminek eredménye azonos avval, amit a diszkrimináció szintjének empirikusan meghatározott növelése okoz.By switching the 4 mode switches on the unit to beta measurement, two types of operation are possible. In one case, the pulses ni pass through the mode switch 8 to the third counter 12 and are summed there. Alternatively, the mode switch 8 actuates the switching power supply 9, thereby reducing the operating voltage of the radiation detector 1 and thereby reducing the amplitude of the pulses exiting the radiation detector 1 to an extent that results in an empirically determined increase in the level of discrimination.

Ebben az esetben az no impulzusok a 8 üzemmódkapcsolón keresztül a 12 harmadik számlálóba kerülnek. A mérési ciklus végére mindkét esetben a 12 harmadik számlálóban összegyűlt Ni’ összesített beütésszám a felületre vonatkozóan a béta- és gamma-sugárzásnak a felső diszkriminációs szint feletti mennyiségét jelenti. A mérési ciklus végeztével a 13 számolóegység beolvassa a 12 harmadik és a 11 második számláló tartalmát, majd az előbbiből kivonja az utóbbit, és az impulzusok igy kapott számából képezi a béta-aktivitást vagy annak valamely származtatott mennyiségét, majd a kapott adatot a 14 kijelző felé továbbítja, amely azt megjeleníti. A származtatott mennyiség számítása a dozimetria területén jól ismert képletek alkalmazásával történik.In this case, the pulses no are transmitted via the mode switch 8 to the third counter 12. In both cases, by the end of the measurement cycle, the cumulative count of Ni 'in the third counter 12 for the surface represents the amount of beta and gamma radiation above the upper discrimination level. At the end of the measurement cycle, the calculator 13 reads the contents of the third counter 12 and the second counter 11, subtracts the latter from the former and converts the beta activity or its derived quantity from the number of pulses thus received to the display 14. forward, which displays it. The derived amount is calculated using formulas well known in the field of dosimetry.

Mint látható, az ismertetett eljárások alkalmasak béta-sugárzó izotópot ka)t tartalmazó minta aktivitásának intenzív gamma-sugárzási háttérben történő mérésére. Az eljárás nem igényel ólom-árnyékolást, mert a gamma-sugárzási háttér kompenzációja elektronikusan történik. A természetes sugárzási hátteret több nagyságrenddel meghaladó gamma-dózistérben is lehetőség nyílik a környezeti minták szokásos aktivitásának béta-detektálással történő nagy megbízhatóságú, szignifikáns mérésére.As can be seen, the methods described are suitable for measuring the activity of a sample containing a beta-radiation isotope in an intense gamma radiation background. The procedure does not require shielding of lead because the gamma radiation background is compensated electronically. In a gamma dose space of several orders of magnitude greater than the natural radiation background, it is possible to significantly measure the normal activity of environmental samples by beta detection.

További előny az eljárást realizáló berendezés egyszerűsége, aminek köszönhetően a korszerű elektronikai elemek felhasználásával az eljárást megvalósító eszköz hordozható műszerként is kivitelezhető. A műszerrel, amelynek kezelése nem igényel különleges szakképzettséget, a mérés egyszerűen elvégezhető.A further advantage is the simplicity of the device carrying out the process, which makes it possible to implement the device as a portable instrument by using modern electronic elements. The instrument, which does not require any special training in handling, makes measurement easy.

Claims (6)

1. Eljárás béta-sugárzó izotópot kait tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben, amikor is energiaszelektív sugárzásdetektort tartalmazó mérőrendszerrel ismert aktivitású és energiájú béta- és gamma-sugárzó etalon radioaktív izotópokra több energiaintervallumra osztott mérési tartományban a béta- és gamma-számlálási hatásfokot a sugárzásdetektorral az energia függvényében külön-külön mérjük, amivel az energiaszelektív mérőrendszer kalibrációját elvégezzük, majd ennek ismeretében legalább egy béta-aktivitású izotópot gamma-sugárzási háttérben tartalmazó mérendő minta mérésekor oly módon járunk el, hogy a kalibrálásnál alkalmazottal azonos mérőelrendezésben az energiaszelektív mérőrendszer sugérzésdetektorával az energiaintervallumokban a minta béta- és a háttér gamma-sugárzására összesített beütésszémokat mérünk, ezzel egyidejűleg vagy ezt követően ugyanezen energiaintervallumokban a béta-sugárzásra nézve gyakorlatilag teljes mértékben elnyeld abszorbens közbeiktatásával a gamma-sugárzásra jellemző gamma beütésszámot mérünk, a kalibrációs görbe alapján az egyes energiaintervallumokban a gamma beütésszámokat korrigáljuk és a mérési tartományban a korrigált gamma beütésszémokat összegezzük, valamint segítségükkel az összesített beütésszámokat korrigáljuk és az utóbbiakat összegezzük, majd a béta-sugárzó minta aktivitását a korrigált beütésszémok összegeinek különbsége és a béta-számlálési hatásfok alapján határozzuk meg, azzal jellemezve, hogy a korrigált gamma beütésszémok összege alapján mérési küszöbenergiát állapítunk meg oly módon, hogy a mérési tartományban a kisebb energiáktól a nagyobbak felé haladva az energiaintervallumokra meghatározott korrigált gamma beütésszámokat az összeg legalább 0,7-szeresével egyenlő határ eléréséig összegezzük és a küszöbenergiát a határt kijelölő energiaintervallumot követő első energiaintervallum minimális energiájával azonosítjuk, majd a minta keresett aktivitásának meghatározásához a küszöbenergiánál nagyobb energiaintervallumokra összesített korrigált beütésszámok különbségét vesszük alapul ée a küezöbenergia megállapítása után szükség szerint a sugárzásdetektor tápfeszültségét csökkentjük.1. A method for measuring the activity of a sample containing a beta-emitting isotope in a high-intensity gamma radiation background, wherein a reference and radioactive isotope of the standard and radioactive isotopes of beta and gamma emitting radionuclides having a known activity and energy measuring the energy selective measurement system separately with the radiation detector, thereby calibrating the energy selective measuring system, and then knowing to measure at least one beta-activity isotope in a gamma radiation background by measuring the energy selector in the same order as the calibration energy intervals measure the total beta patterns of the sample and the background gamma radiation, either simultaneously or by measuring the gamma counts characteristic of gamma radiation at the same energy intervals by basically absorbing the beta radiation, adjusting the gamma counts for each energy interval and adjusting the gamma counts for each energy interval, and summing the latter, the activity of the beta-emitting sample is determined from the difference between the sum of the corrected counts and the beta-counting efficiency, characterized in that the sum of the corrected gamma counts is determined by measuring the threshold energy below corrected gamma counts determined from energy to higher, at least 0.7 times the sum of the energy intervals and determining the threshold energy by the minimum energy of the first energy interval following the boundary defining energy interval, and then, in determining the desired activity of the sample, the difference between the sum of the corrected counts for the energy intervals greater than the threshold energy is calculated and calculated. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a küszöbenergia megállapításakor a korrigált gamma beütésszámok összegezését az összeg legalább 0,8-szorosával egyenlő határ eléréséig folytatjuk.The method of claim 1, wherein, in determining the threshold energy, the sum of the corrected gamma counts is continued until a threshold equal to at least 0.8 times the sum is reached. -711-711 HU 200001 ΒHU 200001 Β 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a küszöbenergia megállapításakor a korrigált gamma beütésszámok összegezését az összeggel egyenlő határ eléréséig folytatjuk. 53. The method of claim 1 or 2, further comprising summing the corrected gamma counts until a threshold equal to the sum is obtained when determining the threshold energy. 5 4. Berendezés béta-sugárzó izotópo(kalt tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosításával, amely soros láncban jq egymást kővetően elrendezve sugárzásdetektort, erősítőt, diszkriminótort, beütésszámot követő egységet és kijelzőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a ratemeterként (4) kialakított követő egység és a feszültségmérőként jg (51 kialakított kijelző közé a ratemeter (4) mérési küszöbenergiának megfelelő kimenő feszültségére beállított komparátor (6) bemenete van csatlakoztatva, mig a komparátor (6) kimenete tárolón (7) és előnyösen a táró- 20 lóra (7) visszacsatolt üzemmódkapcsolón (8) keresztül a feszültségméröre (5) és célszerűen kapcsolható tápegységen (9) át a sugárzásdetektorra (1) van vezetve.Apparatus for measuring the activity of a beta-emitting isotope (high-gamma-radiation background) by carrying out a method according to any one of claims 1-3, comprising, in series, a radiation detector, amplifier, discriminator, stroke count unit, characterized in that an input of a comparator (6) set to the output voltage of the comparator (6) set to the output voltage of the comparator (4) is connected between the tracking unit (4) and the display (jg 51), while the output of the comparator (6) and preferably via a mode switch (8) fed back to the storage horse (7) to the voltage meter (5) and preferably to a radiation detector (1) via a switchable power supply (9). 5. Berendezés béta-sugárzó izotópo- 25 (ka)t tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosításával, amely soros láncban egymást követően elrendezve sugárzásdetek- 30 tort, erősítőt, diszkriminótort, beütésszámot követő egységet és kijelzőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a diszkriminátor (3) összes érzékelt beütésnek megfelelő impulzusokat és egy adott küszöbenergiánál nagyobb ener- 35 giájú beütéseknek megfelelő impulzusokat továbbitó két kimeneten át van üzemmódkapcsolóval (8), annak kimeneteire csatlakoztatott, gamma beütésszámot (No) meghatározó első számlálóval (10) és az adott küszöbener- 40 giánál nagyobb gamma beütésszámot (Ni) meghatározó második számlálóval (11), valamint az adott küszöbenergiánál nagyobb öszszesitett gamma és béta beütésszámot (N’i, meghatározó harmadik számlálóval (12) kiala- 45 kitott követő egységre kapcsolva, ahol az első, második és harmadik számláló (10, 11, 12) tartalmukat leolvasó, nullázó, valamint a második és a harmadik számláló (11, 12) tartalma közötti különbséget megállapító számoló- 50 egységre (13) van csatlakoztatva, amelynek kimenete a kijelzőre (14) van kapcsolva.5. Apparatus for measuring the activity of a sample containing a beta-emitting isotope (s) in a high-intensity gamma radiation background as shown in Figures 1-3. A method as claimed in any one of claims 1 to 4, comprising a series of radiation detectors, amplifiers, discriminators, stroke counters, and displays arranged in series, characterized in that the discriminator (3) has pulses corresponding to all detected strokes and greater than a given threshold energy. with a mode switch (8) connected to its outputs, a first counter (10) for determining gamma rate (No) and a second counter (11) for determining a gamma rate (Ni) greater than a given threshold energy, and coupled to a tracking unit formed by a defining third counter (12) having an aggregated gamma and beta count greater than a given threshold energy, wherein the first, second and third counters (10, 11, 12) read, reset their contents and connected to a calculator (13) for detecting a difference between the contents of the second and third counters (11, 12), the output of which is connected to the display (14). 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az üzemmódkapcsoló (8) egy további kimenete egyrészt közvetle- 55 nül a számolóegységre (13), másrészt kapcsolható tápegységen (9) keresztül a sugárzásdetektorra (1) van csatlakoztatva.Apparatus according to claim 5, characterized in that a further output of the mode switch (8) is connected directly to the calculator (13) and to the radiation detector (1) via a switchable power supply (9).
HU135985A 1985-04-12 1985-04-12 Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation HU200001B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU135985A HU200001B (en) 1985-04-12 1985-04-12 Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU135985A HU200001B (en) 1985-04-12 1985-04-12 Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT40726A HUT40726A (en) 1987-01-28
HU200001B true HU200001B (en) 1990-03-28

Family

ID=10954105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU135985A HU200001B (en) 1985-04-12 1985-04-12 Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU200001B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT40726A (en) 1987-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4160275B2 (en) Energy measuring method and measuring device
US9715020B2 (en) Radiopharmaceutical concentration measurement system and method
US4217496A (en) Portable instrument for measuring neutron energy spectra and neutron dose in a mixed n-γ field
US4862004A (en) Radiation dose measuring method and apparatus with nuclide discrimination function
US4217497A (en) Portable instrument for measuring neutron energy spectra and neutron dose in a mixed n-γ field
US4461952A (en) Portable computing device for measuring radiations
US4590377A (en) In situ isotopic meat grader
US7511264B2 (en) Method of resolving ambiguity in photon counting-based detectors
US3715584A (en) Method and apparatus for evaluating the degree of quenching in scintillation spectrometry
US10031239B2 (en) Method for measuring dosage by means of a radiation detector, especially an X-radiation or gamma-radiation detector, used in the spectroscopic mode, and dosage measurement system using said method
EP0221626B1 (en) Radionuclide indentification in liquid scintillation counting
GB1431445A (en) Automated multiple sample processing for well type radioactivity counters
US4631410A (en) Method and apparatus for measurement of radioactivity over an extended range
HU200001B (en) Method and device for measuring activity of sample containing beta emissive isotopes in high intensity background of gamma radiation
US5506406A (en) Method and apparatus for determining the concentration of a heavy element in a rock face
Logan et al. Single photon scatter compensation by photopeak energy distribution analysis
JP2972936B2 (en) Method and apparatus for combining scintillation pulse wave height data
US10353081B2 (en) Gamma system count loss correction with virtual pulse injection
CN108693551B (en) Probe and device for monitoring grade of uranium ore
US4468744A (en) Scintillation camera
JP2016125862A (en) Scintillation type radiation measuring method, and radiation measuring device
JP7183206B2 (en) Radioactivity inspection device
JPH1152061A (en) Radioactivity measuring device
Şahin et al. Development of a calculation software for 4πβ-γ digital coincidence counting and its application to 60Co and 152Eu activity measurements
USRE28738E (en) Quench correction in liquid scintillation counting

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee