CH647603A5 - Device for measuring an ionising radiation with a connectable measuring probe - Google Patents

Description

Die Erfindung beruht auf einem Gerät der im Oberbegriff bestimmte, normierte Lage einzustellen und diese Übertra-des Patentanspruches 1 angegebenen Art zur Messung einer gungskennlinie mit einer zweiten Einstellung, die in der angeionisierenden Strahlung. Ein derartiges Messgerät zur Mes- 50 schlossenen Messsonde in einem einmaligen, von der Einstel-sung einer ionisierenden Strahlung ist beispielsweise aus der lung der Übertragungskennlinie unabhängigen Vorgang vor-DE-PS 11 98 462 bekannt. Dieses bekannte Messgerät ent- genommen wird, soweit zu verschieben, dass damit die Streuhält einen aus einer Hochspannungsquelle gespeisten Strah- ung der Kennlinie des Strahlungsdetektors in der Sonde aus-lungsdetektor, der unter der Einwirkung einer ionisierenden geglichen wird. Auf diese Weise können sämtliche Messson-Strahlung eine der Dosisleistung der Strahlung entsprechende 55 den von Strahlungsmessgeräten mit der gleichen Übertra-Impulsrate erzeugt. Ausserdem enthält das bekannte Strah- gungskennlinie untereinander ausgetauscht werden, ohne lungsmessgerät eine Anschlussvorrichtung, an die eine Mess- dass dadurch wesentliche Messfehler in der Anzeige der Messsonde mit einem weiteren Strahlungsdetektor angeschlossen geräte auftreten.

werden kann. Mittels eines Umschalters kann der Strahlungs- Die abhängigen Ansprüche enthalten voreilhafte Ausge-detektor der Messsonde oder des Messgerätes für die Mes- 60 staltungen der Erfindung. Mit den Massnahmen des Anspru-sung ausgewählt werden. Beide Strahlungsdetektoren sind bei ches 2 wird vermieden, dass das Strahlungsmessgerät bei einer dem bekannten Messgerät an den Eingang einer als monosta- nicht angechlossenen Messsonde einen Messwert anzeigt, der bile Kippschaltung ausgebildeten Impulsformeranordnung tatsächlich nicht vorhanden ist. Durch die Massnahme des angeschlossen, in der mittels eines Bereichsumschalters unter- Anspruches 3 ist eine geringere Anzahl Kontakte für die An-schiedliche Kapazitätswerte in der die Zeitkonstante der 65 schlussvorrichtung erforderlich. Die Massnahmen des AnKippschaltung bestimmenden RC-Schaltung eingestellt wer- spruches 4 erlauben insbesondere die Einstellung einer norden können. Der Impulsformeranordnung ist eine Ratemeter- mierten Übertragungskennlinie des Strahlungsmessgerätes anordnung nachgeschaltet, die aus einem Integrationskon- auch bei der Einstellung mehrerer Messbereiche. Anspruch 5

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gibt ein vorteilhaftes Verfahren an zur Anpassung einer Mess- 1 dargestellten Strahlungsmessgerätes dargestellt. Die senk-

sonde an ein Strahlungsmessgerät, an das es angeschlossen rechte Achse in diesem Diagramm ist an sich die Abszisse und ist. enthält die Impulsrate am Eingang 4 des Strahlungsmessgerä-

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausfüh- tes 1 in der gleichen Darstellung wie die Ordinate des Kennli-

rungsbeispiele näher erläutert, die in der Zeichnung darge- 5 niendiagramms der Figur 2a der Messsonden. Die waagerech-

stellt sind. In der Zeichnung zeigen te Achse in diesem Diagramm ist die Ordinate und enthält in

Figur 1 ein Strahlungsmessgerät mit einer angeschlosse- einer logarithmischen Teilung die Anzeigewerte auf der Skala nen Messsonde zur Messung einer ionisierenden Strahlung in 27 der Anzeigevorrichtung 22 des Strahlungsmessgerätes, die einer schematischen Darstellung, beispielsweise in den Dosisleistungseinheiten Röntgen pro

Figur 2a das Diagramm der Kennlinien von Messsonden 10 Stunde (R/h) geeicht ist. Die Lage der Übertragungskennlinie mit gleichartigen Strahlungsdetektoren, 26 ist an sich von den elektrischen Werten der in dem Strah-Figur 2b das danebengestellte Diagramm der Übertra- lungsmessgerät verwendeten elektrischen Bauelemente ab-gungskennlinie eines Strahlungsmessgerätes, dessen Übertra- gängig und kann durch einen einstellbaren Widerstand 28, gungskennlinie auf einen Strahlungsdetektor mit einer Kenn- der aus einer Gleichspannungsquelle 29 gespeist wird, so ver-linie nach Figur 2a abgestimmt ist, 15 ändert werden, dass sie in der einander entsprechenden Dar-Figur 3 ein in Figur 1 dargestelltes Strahlungsmessgerät in Stellung der Diagramme in Figur 2a und Figur 2b in die glei-einer Schaltung zur Einstellung der normierten Übertra- che Lage kommt wie Nenn-Kennlinie 23 im Kennliniendia- * gungskennlinie, gramm der Figur 2a. Zur Einstellung dieser Normallage der Figur 4 ein weiteres Strahlungsmessgerät mit einer ange- Übertragungskennlinie 26 des Strahlungsmessgerätes 1 wird schlossenen, einschaltbaren Messsonde zur Messung einer 20 an den Eingang des Strahlungsmessgerätes zwischen die Anionisierenden Strahlung in einer teilweise ausführlicheren schlusskontakte 2 und 4 ein Impulsgenerator 30 angeschlos-Schaltungsdarstellung. sen und parallel zum fusspunktseitigen Teilwiderstand 20 des Das in Figur 1 dargestellte Strahlungsmessgerät 1 ist über Parallelwiderstandes 19/20 zum Integrationskondensator 17 die Kontakte 2 bis 5 einer Steckvorrichtung einer Messsonde ein Festwiderstand 31 mit einem bestimmten, für alle Strah-6 mit einem Strahlungsdetektor 7 verbunden. Die Anode des 25 lungsmessgeräte gleichen Widerstandswert an die Anschluss-Strahlungsdetektors 7, an der unter der Einwirkung einer kontakte 2 und 3 angeschlossen, wie in Figur 3 dargestellt ist. ionisierenden Strahlung auf den Strahlungsdetektor eine Rate Der Impulsgenerator ist auf eine Impulsfrequenz f0 einge-zeitlich statistisch verteilter Impulse auftritt, ist über die Ar- stellt, die eine gleichgrosse Impulsrate IR0 auf dem noch loga-beitswiderstände 8 und 9 und den Anschlusskontakt 5 mit ei- rithmisch linearen Teil der Nenn-Kennlinie 23 ersetzt und einer Hochspannungsquelle 10 verbunden, während die Katho- 30 ner Dosisleistung x0 eines auf die Messsonde einwirkenden de des Strahlungsdetektors über den Anschlusskontakt 2 an ionisierenden Strahlungsfeldes entspricht. Danach wird durch das Bezugspotential des Strahlungsmessgerätes angeschlossen Verstellen des einstellbaren Widerstandes 28 die Strom-Zeit-ist. Die im Strahlungsdetektor 7 erzeugten Impulse gelangen fläche des Ausgangsimpulses 15 der Impulsformeranordnung über einen Kondensator 11 der Messsonde und Anschluss- 13 solange verändert, bis beispielsweise der Zeiger 32 der An-kontakt 4 zu einem Impulsverstärker 12, an dessen Ausgang 35 Zeigevorrichtung 22 einer die Dosisleistung x0 kennzeichneneine Impulsformeranordnung 13 angeschlossen ist. Diese den Marke 33 auf der Skala 27 gegenübersteht. Dieser Abwandelt die Eingangsimpulse 14 in Ausgangsimpulse 15 kon- gleichvorgang ist im Diagramm der Figur 2b durch die dick stanter Strom-Zeitfläche um, die in eine der Impulsformer- ausgezogene Frequenzlinie 34 und die zugehörige dick ausge-anordnung nachgeschaltete Ratemeteranordnung 16 gelan- zeichnete Anzeigelinie 35 veranschaulicht.

gen. Letztere enthält einen Integrationskondensator 17 mit ei- 40 Die Messsonde 6 enthält ausserdem zwischen den An-nem Längswiderstand 18 und einem als Spannungsteiler mit schlusskontakten 2 und 3 einen einstellbaren Widerstand 36, den Widerständen 19 und 20 ausgebildeten Parallelwider- der im an das Messgerät 1 angeschlossenen Zustand der stand. Die Ausgangsimpulse 15 der Impulsformeranordnung Messsonde 6 (Figur 1) parallel zum fusspunktseitigen Wider-13 bilden am Integrationskondensator 17 eine der Impulsrate standsteil 20 des geteilten Parallelwiderstandes 19/20 zum Inder Ausgangsimpulse 15 proportionale Spannung, die von ei- 45 tegrationskondensator 17 angeordnet ist und dessen Mittel-nem Gleichspannungsverstärker 21 verstärkt und in einer bei- wert seines Widerstandes etwa gleich dem Widerstandswert spielsweise in Dosisleistungseinheiten geeichten Anzeigevor- des Festwiderstandes 31 ist. Durch Verstellen des einstellba-richtung 22 angezeigt wird. ren Widerstandes 36 kann das Spannungsteilerverhältnis der

Im Diagramm der Figur 2a sind Kennlinien gleichartiger Ratemeteranordnung 16 verändert werden, wodurch die Lage Strahlungsdetektoren 7 in unterschiedlichen Messsonden 6 50 <jer normierten Übertragungskennlinie 26 des Strahlungs-dargestellt, wobei die Kennlinie 23 die mittlere oder Nenn- messgerätes verändert wird. In einem ionisierenden Strah-Kennlinie der gleichartigen Strahlungsdetektoren 7 ist und lungsfeld beispielsweise der Dosisleistung x0 wird der Einstell-die Kennlinien 24 und 25 beispielsweise Kennlinien von widerstand 36 der Sonde solange verändert, bis die Anzeige-Strahlungsdetektoren jeweils am äusseren Rand des vom Her- Vorrichtung 22 in dem normierten Strahlungsmessgerät 1, an steller zugelassenen Fertigungsstreufeldes sind. Die Abszisse ss das die Sonde 6 angeschlossen ist, den Wert x0 der Dosislei-enthält in einer logarithmischen Teilung die Dosisleistung DL stung anzeigt. Damit ist der Widerstandswert des einstellba-in R/h einer auf die Messsonde einwirkenden ionisierenden ren Widerstandes 36 in der Sonde eindeutig und einmalig auf Strahlung, die Ordinate die zugehörige am Impulsausgang 4 die Kennlinie des in der Sonde enthaltenen Strahlungsdetek-der Messsonde auftretende Impulsrate ebenfalls in einer Ioga- tors 7 abgestimmt, in der Weise, dass beispielsweise der einge-rithmischen Teilung. Aus dem Diagramm ist zu erkennen, eo stellte Widerstand 36 für eine Sonde mit der Kennlinie 24 die dass verschiedene an ein Strahlungsmessgerät 1 angeschlosse- Übertragungskennlinie 26 des Messgerätes 1 in die Lage 37 ne gleichartige Messsonden 6 infolge der Kennlinienstreuung einstellt oder die Einstellung des Widerstandes 36 einer ande-der darin verwendeten Strahlungsdetektoren 7 in einem ioni- ren Sonde mit der Kennlinie 25 die Übertragungskennlinie 26 sierenden Strahlungsfeld mit der Dosisleistung X] unter- des Strahlungsmessgerätes 1 in die Lage 38 einstellt. Auf diese schiedliche Impulsraten yi, y2 oder y3 erzeugen, die erheblich 65 Weise erzeugen die unterschiedlichen Impulsraten verschiede-auseinander liegen können und so in dem Strahlungsmessge- ner Messsonden im gleichen Strahlungsfeld einer ionisierenrät zu erheblichen Fehlanzeigen führen. den Strahlung wieder etwa den gleichen Anzeigewert x'j im In Figur 2b ist die Übertragungskennlinie 26 des in Figur Strahlungsmessgerät 1, wie durch die Linien 39,40,41 für die

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unterschiedlichen Impulsraten yl5 y2, y3 in den Figuren 2a und ters 57 kann der Eingang der monostabilen Kippschaltung 60

2b angedeutet ist. über einen Trennkondensator 79 wahlweise an den Ausgang

In Figur 4 ist ein weiteres Strahlungsmessgerät 42 mit ei- der Messsonde 43 oder den Ausgang des Impulsverstärkers 59 ner daran angeschlossenen Messsonde 43 dargestellt, die ei- für den in das Strahlungsmessgerät eingebauten Strahlungs-nen Strahlungsdetektor 44 mit den Arbeitswiderständen 45 5 detektor 53 angeschlossen werden. An den Ausgang der Mo-und 46 enthält. Die Messsonde ist über Anschlusskontakte 47 nostabilen Kippstufe 60 ist eine Ratemeteranordnung ange-bis 51 einer Anschlussvorrichtung an das Messgerät ange- schlössen, die aus einem Integrationskondensator 80, einem schlössen. Die im Strahlungsdetektor 44 unter der Einwir- Längswiderstand 81 und dem Innenwiderstand eines Anzei-kung einer ionisierenden Strahlung erzeugte Impulsrate wird geinstrumentes 82 als Parallelwiderstand besteht. Mittels des in der Messsonde in einem Impulsverstärker 52 verstärkt und 10 Bereichswahlschalters 65 kann der Messbereich des Strah-gelangt über den Anschlusskontakt 48 an den Eingang des lungsmessgerätes in beispielsweise drei Anzeigebereiche auf-Strahlungsmessgerätes. Letzteres enthält in seinem Gehäuse geteilt werden, wobei jedem Anzeigebereich durch die auseinen eingebauten Strahlungsdetektor 53, der ebenfalls über wählbaren Kondensatoren 66 bis 68 und Einstellwiderstände Arbeitswiderstände 54 und 55 und die Kontakte 56 eines Son- 72 bis 74 eine eigene Strom-Zeitfläche der Ausgangsimpulse denwahlschalters 57 an eine Spannungsversorgungsanord- 15 der monostabilen Kippschaltung zugeordnet ist. An den mit nung 58 des Strahlungsmessgerätes angeschlossen ist und des- der Ebene 71 des Bereichswahlschalters 65 auswählbaren Einsen unter der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung er- stellwiderständen kann für jeden Bereich die Normallage zeugte Impulsrate ebenfalls von einem Impulsverstärker 59 (z.B. 26 in Figur 2b) der Übertragungskennlinie des Strah-verstärkt wird. Die Impulsformeranordnung des Strahlungs- lungsmessgerätes eingestellt werden. Mit dem dem Strah-messgerätes 42 ist eine monostabile Kippschaltung 60 mit den 20 lungsdetektor 44 in der Messsonde 43 zugeordneten Einstell-Transistoren 61 und 62, den Arbeitswiderständen 63 und 64 widerstand 76 und dem im Strahlungsdetektor 53 im Strah-und einer RC-Zeitschltung mit einem Bereichswahlschlter 65, lungsmessgerät zugeordneten Einstellwiderstand 77 wird die den von einer Ebene 70 des Bereichswahlschalters anwählba- Verschiebung der Übertragungskennlinie des Strahlungsren Kondensatoren 66 bis 68 und einem Widerstand 69. Aus- messgerätes durch eine entsprechende Veränderung der serdem enthält die Zeitschaltung drei von einer zweiten Ebene 25 Strom-Zeitfläche der Ausgangsimpulse der monostabilen 71 des Bereichswahlschalters 65 anwählbare Einstellwider- Kippschaltung zur Kompensation der Abweichung der stände 72 bis 74, an deren gemeinsamen Anschlusspunkt zwei Kennlinie des zur Messung angeschlossenen Strahlungsdetek-weitere, den Strahlungsdetektoren 44 und 53 zugeordnete, tors des Gerätes oder einer Sonde von der Detektor-Nennmittels der Kontakte 75 des Sondenschalters 57 auswählbare Kennlinie 23 (Figur 2a) eingestellt. Damit ist die Einstellung Einstellwiderstände 76 und 77 angeschlossen sind. Der dem 30 des Einstellwiderstandes 76 in der Messsonde 43 dem darin Strahlungsdetektor 44 in der Messsonde 43 zugeordnete Ein- angeordneten Strahlungsdetektor zugeordnet und die Messstellwiderstand 76 ist in der Messsonde angeordnet und über sonde an entsprechend ausgebildeten Strahlungsmessgeräten Anschlusskontakte 49 und 50 mit dem Strahlungsmessgerät ohne einen zusätzlichen erheblichen Messfehler austauschbar. 42 verbunden. Mit den Kontakten 78 des Sondenwahlschal-

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

647603 2 PATENTANSPRÜCHE densator mit einem Längs- und einem Parallelwiderstand be-

1. Gerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung mit steht. Mittels des Bereichsumschalters können in der Rateme-einer über eine Anschlussvorrichtung an das Gerät anschliess- terschaltung des bekannten Gerätes unterschiedliche Zeitkon-baren Messsonde, die wenigstens einen unter der Einwirkung stanten eingestellt werden. Im Parallelzweig des Integrations-einer ionisierenden Strahlung eine von der Dosisleistung ab- 5 kondensators ist ein Anzeigeinstrument angeordnet, das die hängige elektrische Impulsrate erzeugenden Strahlungsdetek- der Dosisleistung entsprechende Ausgangsspannung des Ra-tor enthält, ferner mit einer Impulsformeranordnung und ei- temeters anzeigt und dessen Skalen in Dosisleistungseinheiten ner die Impulsrate integrierenden Ratemeteranordnung, die geeicht sind. Die monostabile Kippschaltung des bekannten beide eine eine Zeitkonstante bestimmende RC-Schaltung Gerätes enthält einen einstellbaren Widerstand, mit dem aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Messsonde (6, io Messabweichungen vom anzuzeigenden Sollwert ausgegli-43) ein einstellbarer Widerstand (36,76) angeordnet ist, der chen werden, die durch Kennlinienstreuungen der aktiven Bestandteil der RC-Schaltung der Impulsformeranordnung elektronischen Bauelemente der Impulsformeranordnung (13,60) oder Bestandteil der RC-Schaltung der Ratemeteran- und insbesondere des Strahlungsdetektors des Gerätes verur-ordnung (16) ist und über Kontakte (2,3,49,50) der An- sacht werden.

schlussvorrichtung mit dieser RC-Schaltung verbunden ist. 15 Bei dem bekannten Strahlungsmessgerät können jedoch

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfehler nicht ausgeglichen werden, die durch die innerhalb des Gerätes zwischen den Kontakten (2,3,49, 50) Streuung der Kennlinie des in den Messsonden enthaltenen der Anschlussvorrichtung, an die der einstellbare Widerstand Strahlugsdetektors auftreten. Diese Streuungen sind beträcht-(36,76) in der Messsonde (6,43) angeschlossen ist, ein Festwi- lieh und verursachen Abweichungen von über 30% vom tat-derstand (20,69) angeordnet ist. 20 sächlich anzuzeigenden Messwert. Zur Einengung dieser

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- Streubreite ist es bekannt, parallel zum Strahlungsdetektor einet, dass einer der Kontakte (2,50) der Anschlussvorrich- nen kleinen einstellbaren Kondensator anzuordnen, wie dies tung, an die der einstellbare Widerstand (36,76) der Messson- auch bei der in der DE-PS 11 98 462 dargestellten Messsonde de (6,43) angeschlossen ist, mit einem Pol einer die Messson- angedeutet ist. Damit gelingt zwar eine Verringerung der de versorgenden Spannungsquelle (10,58) verbunden ist. 25 Streubreite im Bereich der Totzeit des Strahlungsdetektors;

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- sie wird jedoch mit einer wesentlichen Ausdehnung dieses durch gekennzeichent, dass eine der RC-Schaltungen im Ge- Totzeitbereiches erkauft, was einer Einengung des Messberei-rät wenigstens einen weiteren einstellbaren Widerstand (28, ches gleichkommt. Diese Massnahme reicht ausserdem für die 72...) zur Einstellung der Kompensation des Messfehlers heute gestellten Genauigkeitsforderungen derartiger Strah-des Gerätes ohne Berücksichtigung der Kennlinienstreuung 30 lungsmessgeräte nicht aus.

der Strahlungsdetektoren (7,44,53) enthält. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein

5. Verfahren zum Betrieb des Gerätes nach einem der vor- Strahlungsmessgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 anhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur gegebenen Art mit einer daran angeschlossenen Messsonde so Eichung der Messsonde (6,43) diese in einem Strahlungsfeld auszubilden, dass die Streuung der Kennlinie der Strahlungseiner ionisierenden Strahlung einer bekannten Dosis oder 35 detektoren in den einzelnen Messsonden ausgeglichen werden Dosisleistung (Xo) angeordnet wird, die im logarithmisch Ii- kann und dadurch die Anzeige des Messwertes einer zu mes-nearen Teil der Kennlinie (23,24,25) des Strahlungsdetektors senden ionisierenden Strahlung nicht oder nur geringfügig (7,44) der Messsonde liegt, und dass der Widerstandswert des verfälscht wird.

einstellbaren Widerstandes (36,76) in der Messsonde solange Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im verändert wird, bis eine Anzeigevorrichtung (22) des Gerätes -»o kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen eine Ausgabe erzeugt, die mit dem Zahlenwert der bekannten technischen Massnahmen gelöst. Mit dieser Massnahme wird Dosis oder Dosisleistung oder mit einer diesen Zahlenwert in vorteilhafter Weise der Ausgleich für die Streuung der darstellenden Markierung (33) eines Anzeigefeldes (27) der Kennlinie der Strahlungsdetektoren von einem Ausgleich der Anzeigevorrichtung übereinstimmt. Streuung der übrigen Schaltungselemente des Strahlungs-

« messgerätes getrennt. Dadurch wird es möglich, die Übertra-

gungskennlinie eines Strahlungsmessgerätes unabhängig von einem zur Messung verwendeten Strahlungsdetektor in eine