NL8801937A - Dosismeter voor ioniserende straling. - Google Patents

Description

Titel: Dosismeter voor ioniserende straling.

De uitvinding heeft betrekking op een dosismetervoor ioniserende straling, in het bijzonder geschiktvoor twee-dimensionale dosismeting, welke dosismeterbestaat uit een plat doosvormig, met gas gevuld, gasdicht> huis, dat een meetkamer omsluit en dat tenminste tweetegenover elkaar liggende wanden, omvat, die voor dete meten straling transparant zijn, en tegenover elkaarliggende elektrodestelsels, waartussen in bedrijf eenelektrisch veld heerst, waarbij althans één der elek¬trodestelsels op één der tegenover elkaar gelegen wandenis aangebracht.

Een dergelijke dosismeter, die speciaal ontworpenis voor toepassing als tweedimensionale meter voor dooreen te onderzoeken lichaam in een inrichting voor spleet-radiografie doorgelaten röntgenstraling, is beschrevenin de oudere Nederlandse octrooiaanvrage 8701122. Eensoortgelijke dosismeter, doch ontworpen voor toepassingals ééndimensionale meter is voorts bekend uit de Neder¬landse octrooiaanvrage 8503153. Bij de in de genoemdeNederlandse octrooiaanvragen beschreven dosismeters isde meetkamer met een speciaal gas of gasmengsel zoalsbijvoorbeeld xenon, of een mengsel van argon en methaan,gevuld. Het gas heeft een ongeveer atmosferische druk.

Bij deze dosismeters doet zich het probleem voor,dat de tegenover elkaar liggende zijwanden, die voorde te meten straling transparant zijn, bij variatiesvan de omgevingsdruk de neiging hebben om door te buigen.

Dit probleem doet zich in sterkere mate voor naarmatede afmetingen van het huis en in het bijzonder van detegenover elkaar liggende wanden groter zijn. Doordatdeze wanden de elektroden dragen verandert bij een wijziging in de omgevingsdruk de onderlinge afstand van tegenoverelkaar liggende elektroden. De doorbuiging is in hetmidden van de wanden het grootst, zodat de gevoeligheidvan de meter niet meer over het gehele effectieve oppervlakdaarvan constant blijft als de wanden doorbuigen.

Een ander probleem, dat zich bij de dosismetersvolgens de Nederlandse octrooiaanvrage 8701122 en deNederlandse octrooiaanvrage 8503153 voordoet is, datspeciale maatregelen nodig zijn om deze meters tegenlage omgevingsdrukken, zoals die zich bijvoorbeeld inhet vrachtruim van een vliegtuig kunnen voordoen, bestandte doen zijn.

Derhalve bestaat behoefte aan een dosismeter voorioniserende straling, die zowel elektrisch als mechanischin hoofdzaak ongevoelig is voor variaties in de omgevings¬druk. De uitvinding beoogt in deze behoefte te voorzien.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een dosismetervan de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat dooreen drukcompensatie-orgaan, dat met de meetkamer eenenkele gasdichte ruimte vormt en dat althans deels wanden vanslap materiaal heeft, zodat de druk in het drukcompensatie-orgaan automatisch in hoofdzaak de omgevingsdruk volgt.

In het volgende zal de uitvinding nader wordenbeschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Figuur 1 toont schematisch in dwarsdoorsnede eendoosvormige dosismeter bij lage omgevingsdruk; figuur 2 toont schematisch in perspectief eeneerste uitvoeringsvoorbeeld van een dosismeter volgensde uitvinding; en figuur 3 toont schematisch in dwarsdoorsnede eentweede uitvoeringsvoorbeeld van een dosismeter volgensde uitvinding.

Figuur 1 toont schematisch in dwarsdoorsnede een doosvormige dosismeter 1 met een rechthoekig frame2, dat aan weerszijden met dunne platen 3,4 is bekleed.

De platen 3,4 zijn vervaardigd van een materiaal dat ionise¬rende straling doorlaat, althans zo min mogelijk verzwakt. EenI geschikt materiaal is bijvoorbeeld polymethyl-metacrylaat ge¬woonlijk bekend als perspex. Het frame 2 kan eveneens van pers¬pex zijn vervaardigd of van een ander geschikt materiaal.

Het frame 2 en de platen 3,4 omsluiten gezamenlijkeen gasdichte meetkamer 5 waarin zich een geschikt gasof gasmengsel, bijvoorbeeld xenon, of argon en methaan,bevindt met een ongeveer atmosferische druk.

Tenminste êën der platen draagt aan de binnenzijdeeen elektrodestelsel, dat bij 6 schematisch is aangegeven.Inhet getoonde voorbeeld strekt de het elektrodestelsel6 dragende plaat 3 zich langs êën rand tot voorbij hetframe 2 uit en zal het elektrodestelsel zich op het ophet desbetreffende randdeel 7 voort, zodat de benodigdewerkspanningen Ve aan het elektrodestelsel 6 kunnen wordentoegevoerd, bijvoorbeeld middels een gebruikelijke ophet randdeel passende printconnector.

In het getoonde voorbeeld draagt de tegenoverliggende plaat 4 een tegenelektrodestelsel 8 dat op soortge¬lijke wijze van werkspanningen Vt kan worden voorzien.

In de oudere Nederlandse octrooiaanvrage 8701122 zijndiverse configuraties voor de elektrodestelsels beschreven.

De elektrodestelsels kunnen bijvoorbeeld elk uit een aantalevenwijdige strookvormige elektroden bestaan. De strookvor-mige elektroden van het ene stelsel kunnen zich daarbijevenwijdig aan of dwars op de elektroden van het anderestelsel uitstrekken.

Ook kan in beginsel éên der elektrodestelselsuit een enkel elektrodevlak bestaan dat nagenoeg hetgehele oppervlak van de desbetreffende plaat beslaat.

Bij voorkeur is rondom één van beide elektrodestelselseen niet getoonde afschermelektrode aangebracht.

Voorts kan een tussen beide platen en evenwijdigdaaraan aangebracht elektrodestelsel van gespannen evenwij¬dige draden worden toegepast in combinatie met een opêên der platen of op beide platen aangebracht elektrodestel¬sel.

Dergelijke modificaties, die overigens voor deonderhavige uitvinding niet van wezenlijk belang zijn,zijn beschreven in de oudere Nederlandse octrooiaanvrage8701122, die voor zover nodig geacht wordt hier geïncorpo¬reerd te zijn.

Bij proefnemingen met een uit perspex vervaardigdedosismeter met een zij-oppervlak van 20 x 20 cm. en metzijplaten van 2 mm. dik is gebleken, dat een drukvariatievan 20 millibar reeds tot een doorbuiging d van ± 5 mm.in het midden van de zijplaten leidt. Hierdoor ontstaatreeds een verschil in gevoeligheid tussen het centrumen de rand van de dosismeter.

Een dosismeter is echter in de praktijk aan veelgrotere variaties in de omgevingsdruk onderhevig. Zodient de dosismeter bij een omgevingsdruk van 680 millibar,dat wil zeggen 330 millibar onder de normale omgevings¬druk, nog zonder problemen nauwkeurig te werken. Ookdient een dosismeter bestand te zijn tegen de nog lageredrukken, die in het vrachtruim van een vliegtuig kunnenoptreden.

Het geschetste probleem kan niet worden opgelostdoor de zijplaten dikker te maken, omdat dan de gevoeligheidvan de meter afneemt en omdat ook dikkere platen zullendoorbuigen bij variërende omgevingsdruk.

In de praktijk dienen de zijplaten zo dun mogelijkte zijn, bij voorkeur dunner dan 1 mm..

Een andere mogelijkheid is om de elektroden opafzonderlijke dragers binnen de meetkamer aan te brengen.

De meter wordt dan echter aanzienlijk gecompliceerderen bovendien dikker. Het grootste bezwaar van deze oplossingis echter, dat de te meten straling dan niet alleen dedragers maar ook de wanden van de meetkamer dient tepasseren, en dus relatief sterk verzwakt wordt.

Volgens de uitvinding wordt het geschetste probleemondervangen door de meetkamer uit te voeren met een auto¬matisch met de omgevingsdruk variërend volume.

Figuur 2 toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeldvan een dosismeter volgens de uitvinding. Figuur 2 toontweer de dosismeter 1 van figuur 1 met een frame 2 enzijplaten 3 en 4. De elektrodenstelsels zijn duidelijkheids¬halve in figuur 2 niet getoond.

De door het frame en de zijplaten omsloten meetkamer5 is nu gasdicht verbonden met een zak 10 van slap materiaal.De zak is niet of zo gering mogelijk elastisch, en ismet hetzelfde gas gevuld als de meetkamer. In het getoondevoorbeeld bestaat de verbinding tussen de zak 10 en demeetkamer 5 uit een boring 11 door het frame 2 en eenop één der daartoe bekende wijzen gasdicht op de boringaansluitend slangvormig deel 12, dat met de zak is verbonden.

De boring 11 kan op elke geschikte plaats in hetframe worden aangebracht en kan desgewenst ook door éénder zijplaten zijn aangebracht.

Voor het bevestigen van de zak, kan in de boringluchtdicht een buisstomp zijn bevestigd, bijvoorbeelddoor lijmen, waarop dan op één der daartoe bekende wijzenhet slangvormige deel 12 kan worden bevestigd.

Voorts is het mogelijk meerdere van dergelijkezakken toe te passen.

De tenminste ene zak vormt als het ware een drukloze ruimte, die een zo groot volume dient te hebben, datbij de laagste omgevingsdruk, waarbij de dosismeter dientte kunnen werken voldoende gas uit de eigenlijke meetkamernaar de zak kan stromen om de druk binnen de meetkameren de zak in hoofdzaak gelijk te doen zijn aan de omgevings¬druk. Bij nog lagere omgevingsdrukken, zoals in een vlieg-tuigvrachtruim kunnen optreden, is volledige drukcompensatieniet nodig, doch vanzelfsprekend dient de zak wel tegendergelijke onderdrukken bestand te zijn.

Anderzijds stroomt bij een verhoging van de omgevings¬druk gas uit de zak naar de meetkamer, zodat de drukin de meetkamer ook dan in hoofdzaak gelijk blijft aande omgevingsdruk.

Een voor toepassing als drukcompensatie-orgaangeschikte zak kan bijvoorbeeld van polyetheenfolie ofeen andere geschikte slappe kunststoffolie zijn vervaardigd.

Bij voorkeur is de zak in een niet gasdichte houderaangebracht om beschadiging te voorkomen. Een dergelijkehouder is schematisch getoond bij 14. De getoonde houder14 is een afzonderlijke houder die het slangvormige deel12 vrijlaat, zodat de dosismeter 1 een zekere bewegingsvrij¬heid heeft ten opzichte van het drukcompensatie-orgaan.Afhankelijk van de beoogde toepassing kan de houder 14echter ook stijf met de dosismeter zijn verbonden.

Figuur 3 toont in dwarsdoorsnede een ander uitvoe-ringsvoorbeeld, waarbij de meetkamer zelf als drukcompensatie-orgaan fungeert. De in figuur 3 getoonde dosismeter omvatweer twee van een elektrodestelsel voorziene zijplaten31,41, die echter nu niet door een stijf frame zijn ver¬bonden. De zijplaten 31,41 zijn door een slap, balgvormiguitgevoerd orgaan 32 langs de omtrek met elkaar verbonden.

De meetkamer 51 wordt derhalve omsloten door het balgvormigeorgaan 32 en de zijplaten 31,41. In de meetkamer bevindtzich weer een geschikt gas of gasmengsel met bijvoorbeeld een druk van 1 atm.. Bij verhoging van de omgevingsdrukbewegen de zijplaten naar elkaar toe, waarbij het balg¬vormige orgaan 32 wordt ingedrukt, tot de druk in demeetkamer gelijk is aan de omgevingsdruk. Op analogewijze bewegen de zijplaten van elkaar af bij afnemendeomgevingsdruk.

Om te bewerkstelligen dat de zijplaten te allentijde evenwijdig aan elkaar blijven zijn geleidingsorganen33,34 aanwezig, die als geleidingsplaten, -stangen, -rails of dergelijke kunnen zijn uitgevoerd. Bij voorkeuris voorts ter bescherming van het balgvormige orgaan32 een niet getoonde houder aanwezig, die de zijplaten31,41 vrijlaat. De geleidingsorganen kunnen deel uitmakenvan een dergelijk huis.

Een voordeel van een dergelijke uitvoeringsvorm, waar¬bij in feite de meetkamer zelf als drukcompensatie-orgaanfungeert is dat het aantal gasmoleculen in de meetkamer steedsgelijk blijft. Hierdoor blijft de absolute gevoeligheid vande dosismeter eveneens gelijk, onafhankelijk van de druk.

Vanzelfsprekend kan bij een uitvoeringsvorm metafzonderlijk drukcompensatie-orgaan een drukafhankelijkegevoeligheidscompensatie worden toegepast.

Opgemerkt wordt, dat na het voorgaande diverse modi¬ficaties voor de deskundige voor de hand liggen. Zo kan inde in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm meer dan êên druk¬compensatie-orgaan worden toegepast, zoals reeds opgemerkt.

Ook zijn diverse elektrodeconfiguraties denkbaar. Voorts kande dosismeter zowel voor ééndimensionaal gebruik als voortweedimensionaal gebruik zijn uitgevoerd. Ook is een combina¬tie van de uitvoeringsvormen van figuur 2 en figuur 3 moge¬lijk. Dergelijke modificaties worden geacht binnen hetkader van de uitvinding te vallen.

Claims (11)

1. Dosismeter voor ioniserende straling, in het bij¬zonder geschikt voor tweedimensionale dosismeting, welkedosismeter bestaat uit een plat, doosvormig, met gasgevuld gasdicht huis, dat een raeetkamer omsluit en dattenminste twee tegenover elkaar liggende wanden omvat, die voor de te meten straling transparant zijn, en tegenoverelkaar liggende elektrodestelsels, waartussen in bedrijfeen elektrisch veld heerst, waarbij althans êên der elek¬trodestelsels op één der tegenover elkaar liggende wandenis aangebracht, gekenmerkt door een drukcom-pensatie-orgaan, dat met de meetkamer een enkele gasdichteruimte vormt en dat althans deels wanden van slap materiaalheeft, zodat de druk in het drukcompensatie-orgaan automa¬tisch in hoofdzaak de omgevingsdruk volgt.

2. Dosismeter volgens conclusie 1, m e t hetkenmerk , dat het drukcompensatie-orgaan tenminsteéén zak van slap materiaal omvat, die gasdicht met demeetkamer is verbonden via een opening in één van dewanden van de dosismeter.

3. Dosismeter volgens conclusie 2, m e t hetkenmerk, dat de tenminste ene zak van slap materiaalis voorzien van een slangvormig deel, dat gasdicht aansluitop een boring in één van de wanden van de dosismeter.

4. Dosismeter volgens conclusie 3, met hetkenmerk, dat de boring is aangebracht in een detwee tegenover elkaar liggende wanden verbindend recht¬hoekig frame.

5. Dosismeter volgens conclusie 3 of 4, m e thet kenmerk, dat in de boring een naar buiten reikende buisstomp is aangebracht.

6. Dosismeter volgens één der voorgaande conclusies,gekenmerkt door een het tenminste ene drukcom-pensatie-orgaan omgevend, niet gasdicht huis.

7. Dosismeter volgens conclusie 6, m e t hetkenmerk, dat het huis stijf met de tegenover elkaarliggende wanden is gekoppeld.

8. Dosismeter volgens conclusie 1, m e t hetkenmerk, dat het drukcompensatie-orgaan althansdeels wordt gevormd door de meetkamer zelf, doordat detwee tegenover elkaar liggende wanden gasdicht met elkaarzijn verbonden via van slap materiaal vervaardigde omtreks-wanden welke samen met de tegenover elkaar liggende wandende meetkamer omsluiten.

9. Dosismeter volgens conclusie 8, gekenmerktdoor geleidingsorganen, die de twee tegenover elkaarliggende wanden in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar houdenen die uitsluitend een beweging van de tegenover elkaarliggende wanden van elkaar af en naar elkaar toe toestaan.

10. Dosismeter volgens conclusie 8 of 9, m e thet kenmerk, dat de omtrekswanden balgvormigzijn uitgevoerd.

11. Dosismeter volgens één der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat het slappe materiaalpolyetheen is.