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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von ionisierender Strahlung sowie eine entsprechende Messvorrichtung und ein Verfahren zur Kalibrierung der Messvorrichtung.
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Zur Messung von ionisierender Strahlung werden meist große Dosismessgeräte verwendet, welche unhandlich sind und viel elektrische Energie verbrauchen. Solche Dosismessgeräte sind in der Regel als Ionisationskammern mit einer Kathode und einer Anode ausgestaltet, an welche eine Hochspannung angelegt wird. Trifft ionisierende Strahlung in die Ionisationskammer, kommt es zu einer Wechselwirkung mit dem in der Kammer vorhandenen Gas. Dabei ionisiert das Gas und die freigesetzten Elektronen werden zur Anode beschleunigt, an der entsprechende Stromimpulse messbar sind, aus denen die Energiedosis bzw. Dosisleistung der einfallenden Strahlung ermittelt werden kann.
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In bestimmten Anwendungen, wie z.B. im Rahmen von Weltraummissionen, ist es wünschenswert, ionisierende Strahlung mit einem Messgerät zu erfassen, welches geringen Bauraum aufweist und wenig Energie verbraucht.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Strahlendosis von ionisierender Strahlung über ein Gerät mit wenig Platzbedarf und geringem Energieverbrauch zu messen.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 13 bzw. das Verfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Messung von ionisierender Strahlung, wobei der Begriff der ionisierenden Strahlung u.a. hochenergetische elektromagnetische Strahlung in der Form von Röntgen-Strahlung bzw. Gamma-Strahlung umfasst. Ebenso ist unter ionisierender Strahlung auch Teilchen-Strahlung und insbesondere α-Strahlung bzw. β-Strahlung zu verstehen. Die ionisierende Strahlung fällt auf einen analogen Optokoppler, der einen in einem ersten Stromkreis angeordneten optischen Sender zum Aussenden von optischer Strahlung und einen in einem zweiten Stromkreis angeordneten optischen Empfänger zum Empfang der vom optischen Sender ausgesendeten optischen Strahlung umfasst. Unter optischer Strahlung ist dabei eine elektromagnetische Strahlung in Frequenzspektrum zwischen Ultraviolett und Infrarot zu verstehen.
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Erfindungsgemäß wird eine vorbestimmte erste Spannung an den ersten Stromkreis und eine vorbestimmte zweite Spannung an den zweiten Stromkreis angelegt und ein Messwert aus dem zweiten Stromkreis ausgelesen, aus dem eine Strahlendosis der auf den Optokoppler gefallenen ionisierenden Strahlung ermittelt wird. Das Anlegen der ersten und zweiten Spannung und das Auslesen des Messwerts kann dabei während des Einfalls der ionisierenden Strahlung bzw. gegebenenfalls auch nach dem Einfall der ionisierenden Strahlung erfolgen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass über ionisierende Strahlung eine Degradation bzw. Veränderung der elektrischen Eigenschaften eines Optokopplers bewirkt wird, was sich wiederum in einer Veränderung des Messsignals in Abhängigkeit von der einfallenden Strahlendosis äußert. Vorzugsweise wird dabei als Wert der Strahlendosis die absolute Energiedosis ermittelt. Gegebenenfalls kann durch Erfassung der Zeit, über welche die Strahlung einfällt, auch ein Wert für die Dosisleistung bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Messverfahren kann mit einer kompakten Messanordnung realisiert werden, welche als integrierte Schaltung ausgestaltet sein kann. Dabei kann ein an sich bekannter analoger Optokoppler in der Messanordnung verwendet werden. Beispiele von solchen Optokopplern werden weiter unten in der detaillierten Beschreibung gegeben. Darüber hinaus können zum Auslesen des vorbestimmten Messwerts entsprechend kleine erste und zweite Gleichspannungen im Bereich von einigen Volt verwendet werden, so dass der Energieverbrauch der Vorrichtung gering ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein Optokoppler eingesetzt, der eine oder mehrere Leuchtdioden und insbesondere eine einzelne Leuchtdiode als optischen Sender umfasst, wobei die Leuchtdiode oder Leuchtdioden vorzugsweise Infrarotstrahlung aussenden. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform enthält der Optokoppler einen optischen Empfänger in der Form von einem oder mehreren Phototransistoren (z.B. einer Darlington-Schaltung von Phototransistoren) und insbesondere eines einzelnen Phototransistors. Die Verwendung einer einzelnen Leuchtdiode bzw. eines einzelnen Phototransistors in dem Optokoppler hat den Vorteil, dass die Anzahl der Bauteile reduziert wird und damit Fehler in der Messung leichter ermittelbar sind. Gegebenenfalls können auch andere Arten von Optokopplern verwendet werden, bei denen der optische Empfänger eine oder mehrere Photodioden und/oder einen oder mehrere Photothyristoren und/oder einen oder mehrere Phototriacs und/oder einen oder mehrere Photo-Schmitt-Trigger umfasst.
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Je nach Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Messwert ein Spannungswert und/oder ein Stromwert aus dem zweiten Stromkreis ausgelesen werden. Der Stromwert wird dabei vorzugsweise über ein Shunt-Strom-Messverfahren mittels eines Shunt-Widerstandes ermittelt. Zum Auslesen des Messwerts kann die entsprechende Strom- bzw. Spannungsmessung an der Versorgungsspannungsleitung oder an der Masseleitung im zweiten Stromkreis erfolgen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die vorbestimmte erste Spannung im ersten Stromkreis und die vorbestimmte zweite Spannung im zweiten Stromkreis durch die gleiche Spannungsquelle bereitgestellt werden, wodurch ein besonders kompakter Aufbau der zur Messung verwendeten Schaltung erreicht wird.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der aus dem zweiten Stromkreis ausgelesene Messwert mittels eines an sich bekannten Operationsverstärkers verstärkt werden. Ferner wird der Messwert in einer weiteren Ausgestaltung einem A/D-Wandler zugeführt, der den Messwert digitalisiert, wobei aus dem digitalisierten Messwert ein digitaler Wert für die Strahlendosis ermittelt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der Strahlendosis eignet sich besonders gut für Anwendungen, bei denen wenig Bauraum zur Verfügung steht und für welche der Energieverbrauch eine kritische Größe ist. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist dabei die Messung von ionisierender Strahlung im Weltraum oder in einer höheren Schicht der Erdatmosphäre, d.h. in einer Schicht oberhalb der Troposphäre. Der Begriff des Weltraums ist dabei weit zu verstehen und umfasst auch Orte auf extraterrestrischen Himmelskörpern, wie z.B. auf Asteroiden oder anderen Planeten. Dort tritt in erhöhtem Maß ionisierende Strahlung auf, welche über einen längeren Zeitraum elektronische Gerätschaften, die z.B. im Rahmen einer Weltraummission eingesetzt werden, beschädigen bzw. zerstören können.
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Wird das erfindungsgemäße Verfahren im Weltraum oder in einer höheren Schicht der Erdatmosphäre eingesetzt, wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Messwert im Weltraum bzw. der höheren Schicht ausgelesen und anschließend an eine Bodenstation auf der Erdoberfläche übermittelt, wobei in der Bodenstation aus dem Messwert die entsprechende Strahlendosis bestimmt wird. Die Recheneinheit zur Bestimmung der Strahlendosis aus dem Messwert ist somit nicht mehr in den entsprechenden Gerätschaften im Weltraum bzw. der höheren Schicht der Erdatmosphäre integriert. Die Übermittlung des Messwertes erfolgt auf der Strecke bis zur Erdoberfläche über Funk.
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Neben der soeben beschriebenen Verwendung im Weltraum bzw. in höheren Schichten der Erdatmosphäre kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Messung der Strahlung in geringeren Höhen bzw. auf der Erdoberfläche eingesetzt werden. Insbesondere kann die Strahlung einer vorbestimmten Strahlungsquelle, z.B. im Rahmen von Strahlungstests, gemessen werden. Die vorbestimmte Strahlungsquelle kann z.B. ein Cobalt-60-Strahler sein, der Gamma-Strahlung aussendet.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Vorrichtung zur Messung von ionisierender Strahlung, umfassend einen analogen Optokoppler, der einen in einem ersten Stromkreis angeordneten optischen Sender zum Aussenden von optischer Strahlung und einen in einem zweiten Stromkreis angeordneten optischen Empfänger zum Empfang der vom optischen Sender ausgesendeten optischen Strahlung enthält, wobei eine oder mehrere Spannungsquellen zum Anlegen einer vorbestimmten ersten Spannung an den ersten Stromkreis und einer vorbestimmten zweiten Spannung an den zweiten Stromkreis vorgesehen sind. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Messeinrichtung, durch welche bei angelegter erster und zweiter Spannung ein Messwert aus dem zweiten Stromkreis ausgelesen werden kann, aus dem die Messeinrichtung eine Strahlendosis der auf den Optokoppler gefallenen ionisierenden Strahlung ermitteln kann. Das Auslesen des Messwerts und die Ermittlung der Strahlendosis können während des Einfalls der ionisierenden Strahlung bzw. auch danach erfolgen. Das heißt, die erste und zweite Spannung zum Auslesen des Messwerts müssen während des Einfalls der ionisierenden Strahlung nicht dauerhaft angelegt sein, sondern können erst zum Auslesen des Messwerts angelegt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine oder mehrere der oben beschriebenen bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung durchgeführt werden können. Das heißt, entsprechende Bauteile, welche im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren genannt werden, können Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kalibrierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei in der zu kalibrierenden Vorrichtung ein Optokoppler aus einer Mehrzahl von identischen Optokopplern verwendet wird. Unter dem obigen Begriff „Mehrzahl von identischen Optokopplern“ sind dabei Optokoppler zu verstehen, welche vom gleichen Typ sind und insbesondere aus der gleichen Charge bzw. aus dem gleichen Wafer stammen.
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Im Rahmen der Kalibrierung werden ein (geeichtes) Dosismessgerät und die zu kalibrierende Vorrichtung einer ionisierenden Strahlung aus einer Strahlungsquelle (z.B. einem Cobalt-60-Strahler) im gleichen Abstand von der Strahlungsquelle ausgesetzt, wobei für eine Mehrzahl von Zeitpunkten jeweils gleichzeitig sowohl die Strahlendosis durch das Dosismessgerät gemessen wird als auch der Messwert aus dem zweiten Stromkreis ausgelesen wird, wodurch die gemessenen Strahlendosen Messwerten zu gleichen Zeitpunkten zugeordnet werden.
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Basierend auf dieser Zuordnung der gemessenen Strahlendosen zu den ausgelesenen Messwerten wird eine Kalibrierungsinformation ermittelt, welche in der zu kalibrierenden Vorrichtung gespeichert wird. Diese Kalibrierungsinformation kann beispielsweise in der Form einer Tabelle hinterlegt sein, aus der für entsprechende Messwerte die zugeordneten Strahlendosen ausgelesen werden können. Gegebenenfalls können dabei Strahlendosiswerte intrapoliert bzw. extrapoliert werden. Insbesondere kann eine Funktion aus der Zuordnung der Strahlendosen zu den Messwerten approximiert werden, welche dann als Kalibrierungsinformation verwendet wird, um hierüber entsprechenden Messwerten Strahlendosiswerte zuzuweisen. Mittels der Kalibrierungsinformation kann dann im Messbetrieb der Vorrichtung die Strahlendosis aus einem ausgelesenen Messwert ermittelt werden. Da ein Optokoppler nach der Kalibrierung irreversibel degradiert ist, wird im Messbetrieb ein neuer Optokoppler aus der Mehrzahl von identischen Optokopplern verwendet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messschaltung mit einer Spannungsmessung am Fußpunkt;
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2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messschaltung mit einem Operationsverstärker zur Verstärkung des Messsignals; und
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3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messschaltung mit einer High-Side-Spannungsmessung.
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Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen die Messung der Strahlendosis einer ionisierenden Strahlung S unter Verwendung eines analogen Optokopplers 1. Als ionisierende Strahlung kann insbesondere Röntgenstrahlung bzw. Gamma-Strahlung und gegebenenfalls auch andere Strahlungstypen, wie α-Strahlung oder β-Strahlung, gemessen werden. Erfindungsgemäß macht man sich bei der Strahlungsmessung die Tatsache zunutze, dass ein an sich bekannter Optokoppler durch die Einwirkung von ionisierender Strahlung degradiert und hierdurch seine elektrischen Eigenschaften verändert, was wiederum zu einer Veränderung eines entsprechenden Messsignals führt, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird.
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Die in 1 gezeigte Ausführungsform einer Messvorrichtung umfasst den analogen Optokoppler 1, der als optischen Sender eine Leuchtdiode bzw. LED 2 und als optischen Empfänger einen npn-Phototransister 3 enthält. Die Leuchtdiode 2 ist dabei Bestandteil eines ersten Stromkreises C1. Demgegenüber ist der Transistor 3 Bestandteil eines zweiten, vom ersten Stromkreis galvanisch getrennten Stromkreises C2. Am ersten Stromkreis C1 liegt eine Gleichspannung V1 an, welche ca. zwischen 1 bis 2 V und insbesondere bei 1,3 V liegt. Neben der Leuchtdiode 2 des Optokopplers 1 umfasst der erste Stromkreis C1 ferner einen Widerstand R1, der bei etwa 70 Ω liegt. Demzufolge fließt im ersten Stromkreis ein Strom von etwa 20 mA.
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Im zweiten Stromkreis C2 liegt eine Gleichspannung V2 in der gleichen Größenordnung wie die Spannung V1 an, z.B. 1,5 V. Gegebenenfalls kann die gleiche Spannungsquelle zur Spannungsversorgung des ersten und zweiten Stromkreises verwendet werden, so dass an beiden Stromkreisen die gleiche Spannung anliegt. Der Kollektor des npn-Transistors 3 ist mit der Versorgungsspannungsleitung (auch als High-Side bezeichnet) der Spannungsquelle verbunden, wohingegen der Emitter des Transistors mit der Masseleitung verbunden ist (auch als Low-Side bezeichnet). In der Masseleitung ist ein Messwiderstand R2 vorgesehen, wobei in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel über eine Fußpunktmessung zwischen Transistor 3 und Widerstand R2 ein Messsignal MS in der Form einer Spannung mit einem Spannungsmessgerät ausgelesen wird. Der Widerstand R2 liegt vorzugsweise zwischen einigen Ohm und einigen Kiloohm, z.B. bei 100 Ω bzw. bei 1 kΩ. Je größer der Widerstand R2 ist, desto höher sind die ausgelesenen Spannungswerte MS. Typischerweise liegen die ausgelesenen Spannungswerte ohne das Einwirken von ionisierender Strahlung bei einem Widerstand von 100 Ω für R2 im Bereich von 50 mV und bei einem Widerstand von 1 kΩ für R2 im Bereich von 1000 mV. Die Stromstärke im zweiten Stromkreis liegt analog zur Stromstärke im ersten Stromkreis im Bereich von einigen Milliampere.
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Der in der Schaltung der 1 verwendete Optokoppler 1 ist ein herkömmliches, aus dem Stand der Technik bekanntes Bauteil. Insbesondere kann der Optokoppler vom Typ PC817 der Firma Sharp oder vom Typ 4n25 der Firma QT Optoelectronics eingesetzt werden. Der Optokoppler sendet aufgrund der Spannung V1 optische Strahlung S‘ aus, die auf das Gate des Transistors 3 einwirkt und dessen Leitfähigkeit erhöht, was sich wiederum in einer Veränderung des Messsignals MS äußert. Allgemein umfasst ein Optokoppler einen optischen Sender in einem ersten Stromkreis und einen optischen Empfänger in einem zweiten Stromkreis, wobei ein elektrisches Signal aus dem ersten Stromkreis durch die optische Kopplung zwischen Sender und Empfänger zu einem entsprechenden elektrischen Signal im zweiten Stromkreis führt.
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Durch die Einwirkung von ionisierender Strahlung S auf den Optokoppler 1 werden die elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode 2 und des Transistors 3 verändert. Die ionisierende Strahlung S durchdringt dabei das Gehäuse des Optokopplers und bewirkt bei kontinuierlicher Einstrahlung und ansonsten gleichen Messbedingungen eine Abnahme des Messsignals MS. Ursachen hierfür sind u.a. die Abnahme der Leuchtkraft der Diode 2, wodurch die Leitfähigkeit des Transistors 3 sinkt. Die absolute Strahlendosis (d.h. die Energiedosis in Grey oder Rad) kann somit bei geeigneter Kalibrierung der Vorrichtung aus dem Messsignal MS abgeleitet werden. Gegebenenfalls kann auch die relative Strahlendosis (d.h. die Dosisleistung in Grey oder Rad pro Sekunde) erfasst werden, sofern im Rahmen der Messung erfasst wird, wie lange die ionisierende Strahlung auf den Optokoppler fällt. Die Veränderung der elektrischen Eigenschaften des Optokopplers sind irreversibel, so dass sich die Messvorrichtung der 1 im Besonderen zu einer langfristigen Messung der absoluten Dosis ausgehend von einem intakten Optokoppler ohne vorhergehenden Strahlungseinfall eignet.
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In der in 1 gezeigten Messvorrichtung ist eine entsprechende Zuordnung, z.B. in der Form einer Tabelle oder einer geeigneten Funktion, hinterlegt, mit der aus dem ausgelesenen Messsignal MS ein entsprechender Wert der absoluten Strahlendosis in Rad bzw. Grey ermittelt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das analoge Messsignal MS dabei zunächst über einen (nicht gezeigten) Analog-Digital-Wandler digitalisiert, und aus diesem digitalen Wert wird dann die entsprechende Strahlendosis bestimmt. Als Analog-Digital-Wandler kann z.B. der Wandler vom Typ ADC128S102 der Firma Texas Instruments verwendet werden. Die Messvorrichtung der 1 hat relativ geringe Abmessungen und kann gegebenenfalls mit anderen Bauteilen auf einer Platine aufgebracht sein kann. Die Größe der Messvorrichtung auf einer Platine liegt dabei im Bereich von einigen Millimetern, insbesondere im Bereich von 6 mm × 6 mm.
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Wie bereits oben erwähnt, werden die elektrischen Eigenschaften des Optokopplers aus 1 und auch aus 2 und 3 irreversibel durch den Einfall von ionisierender Strahlung verändert. Demzufolge erfolgt die Kalibrierung der Messvorrichtung basierend auf einem Optokoppler aus einer Mehrzahl von identischen Optokopplern, d.h. Optokopplern vom gleichen Typ, welche vorzugsweise auch aus der gleichen Charge stammen sollten, da sich die Verhaltensmuster von Optokopplern aus verschiedenen Chargen unter Umständen unterscheiden können. Im Rahmen der Kalibrierung werden die Messvorrichtung mit einem Optokoppler aus der Charge und ein geeichtes Dosismessgerät der Strahlung einer vorbestimmten Strahlungsquelle im gleichen Abstand von der Quelle ausgesetzt. Die Strahlungsquelle kann ein Gamma-Strahler, z.B. eine Cobalt-60-Quelle, sein. In kurzen Zeitabständen werden dabei gleichzeitig die Strahlendosis über das Dosismessgerät sowie das Messsignal MS der Messvorrichtung erfasst, worüber ein Zusammenhang zwischen Messsignal und Strahlendosis ermittelt wird, der z.B. in der Form einer Tabelle gespeichert wird. Anschließend kann über die Tabelle ein entsprechender Messwert einer Strahlendosis zugeordnet werden. Gegebenenfalls kann aus der Zuordnung der Strahlendosen zu den Messwerten auch ein funktionaler Zusammenhang ermittelt werden. Insbesondere wird eine Interpolation bzw. Extrapolation vorgenommen, so dass für beliebige Messwerte eine entsprechende Strahlendosis durch die Vorrichtung ausgegeben werden kann. Im Messbetrieb der Messvorrichtung wird dabei ein neuer Optokoppler aus der Charge verwendet.
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2 zeigt eine Abwandlung der in 1 gezeigten Messvorrichtung. In Analogie zur Messvorrichtung der 1 wird wiederum ein Spannungssignal auf der Low-Side des zweiten Stromkreises C2 erfasst. Im Unterschied zu 1 wird das Messsignal jedoch über einen an sich bekannten Operationsverstärker 4 verstärkt, indem das Signal dem nicht-invertierenden Eingang IN1 des Operationsverstärkers zugeführt wird. Hierdurch wird ein verstärktes Messsignal MS erhalten, dem wiederum in Analogie zur Ausführungsform der 1 eine Strahlendosis zugeordnet werden kann. Vorzugsweise ist ein (nicht gezeigter) Analog-Digital-Wandler zur Digitalisierung des verstärkten Messsignals vorgesehen.
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Der Operationsverstärker 4 wird über eine entsprechende Versorgungsspannung (nicht gezeigt) von etwa 5 V gespeist, wobei die Verstärkung in an sich bekannter Weise über entsprechende Widerstände R3 und R4 eingestellt wird. Zwischen diesen Widerständen ist der invertierende Eingang IN2 des Operationsverstärkers 4 geschaltet. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Widerstand R3 im Bereich von 1 kΩ und der Widerstand R4 im Bereich von 2 kΩ. Als Operationsverstärker kann ein herkömmlicher Operationsverstärker verwendet werden, wie z.B. vom Typ LT1499 oder RT1499 der Firma Linear Technology.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Der Aufbau der Messvorrichtung der 3 entspricht größtenteils der Messvorrichtung der 1. Der einzige Unterschied besteht darin, dass nunmehr eine Spannungsmessung in der Spannungsversorgungsleitung des zweiten Stromkreises C2, d.h. auf der High-Side des Stromkreises, durchgeführt wird. Demzufolge ist der Messwiderstand R2 nunmehr in der Spannungsversorgungsleitung angeordnet. Dabei kann z.B. ein Messwiderstand von 100 Ω eingesetzt werden. Bei einer Spannungsversorgung V1 von 1,3 V und einer Spannungsversorgung V2 von 1,5 V ergibt sich bei noch nicht erfolgtem Einfall von ionisierender Strahlung typischerweise ein Messsignal von 1,1 bis 1,2 V. In Analogie zu 2 kann auch die Ausführungsform der 3 mit einem entsprechenden Operationsverstärker zur Verstärkung des Messsignals bzw. einem Analog-Digital-Wandler zur Digitalisierung des Messsignals gekoppelt werden.
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Die Ausführungsformen der 1 bis 3 wurden immer basierend auf einem Messsignal in der Form eines Spannungswerts beschrieben. Nichtsdestotrotz besteht auch die Möglichkeit, dass als Messsignal ein entsprechender Stromwert im zweiten Stromkreis erfasst wird, der in Analogie zur Spannung bei steigender Strahlendosis durch Degradierung des Optokopplers abnimmt. Die Strommessung zur Ermittlung des Stromwerts kann in an sich bekannter Weise sowohl auf der High-Side als auch auf der Low-Side durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Strommessung über einen Shunt-Widerstand erfolgen, der beispielsweise bei 100 mΩ liegt.
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Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann mit einer kompakten Messvorrichtung, welche zudem wenig Strom verbraucht, eine Strahlendosis gemessen werden. Die Messvorrichtung eignet sich somit für Anwendungsfälle, bei denen Bauraum bzw. Energieverbrauch eine Rolle spielen.
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In einem bevorzugten Anwendungsszenario wird die Messvorrichtung in Gerätschaften integriert, welche für extraterrestrische Missionen im Weltraum bzw. auf anderen Himmelskörpern eingesetzt werden. Die Messvorrichtung erfasst dabei die insgesamt auf die Gerätschaften einfallende Strahlendosis und sendet das entsprechende Messsignal an die Erde. Die Strahlendosis ist wiederum ein Maß für die noch verbleibende Lebensdauer entsprechender elektronischer Komponenten der Gerätschaften. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Messvorrichtung auf einer Platine vorgesehen sein, welche die Steuerelektronik eines im Weltraum zu verwendenden Roboters beinhaltet. Ferner kann die erfindungsgemäße Messvorrichtung auch zur Messung der Strahlung in höheren Schichten der Erdatmosphäre eingesetzt werden, wobei in diesem Fall die Messvorrichtung in einem entsprechenden Fluggerät angeordnet ist, welches sich in diesen Schichten bewegt. Ebenso kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Erde zur Durchführung von herkömmlichen Strahlentests verwendet werden.
