DE1298205B - Dosimeter zum Messen von Strahlungsdosen mit einem Messelement aus einem unter Strahlungseinwirkung seinen Farbton aendernden Glas - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Dosimeter zum Messen von Strahlungsdosen im Bereich von etwa 103 r bis 5 105 r.
• Es ist bereits bekannt, unter dem Einfluß von Gamma- oder Röntgenstrahlung hervorgerufene Veränderungen von Festkörpern als Maß für die zur Wirkung gelangte Dosis auszuwerten. Namentlich Gläser, die ihre Farbe oder Farbintensität infolge der ionisierenden Wirkung der Gamma- oder Röntgenstrahlung ändern, sind für Dosismessungen geeignet.
• Sofern die Farbänderungen hinreichend stabil sind, können solche Gläser als integrierende Dosimeter verwendet werden. So ist z. B. ein bleifreies Glas mit einem Zusatz von 0,1 bis 0,8 0/o Manganoxyd und 1 bis 501, Antimonoxyd bekannt, welches dazu bestimmt ist, eine bei der Sterilisierung von Fleisch oder Nahrungsmitteln durch Röntgenstrahlen aufgenommene bakterizide Strahlung anzuzeigen. Es ist also nur zum Nachweis verhältnismäßig hoher Strahlendosen geeignet, die eine Purpurfärbung des Glases hervorrufen.
• Dieses Glas ist jedoch nicht zur Anzeige oder Messung geringerer Strahlendosen zu verwenden.
• Ferner sind Dosimetergläser verschiedener Zusammensetzung bekannt, die für die Messung von Strahlungsdosen im Bereich von etwa 103 bis 106 r verwendet werden können.
• Auch die Verwendung von Cr2Os als färbender Bestandteil von Dosimetergläsern ist bereits bekannt, unter anderem bei einem Glas, das SiO2, Na2O, CaO und Mgo enthält.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Messung von Strahlendosen von 103 bis 5 105 r geeignetes Dosimeter zu entwickeln, das die Möglichkeit bietet, Strahlendosen des genannten Bereiches durch Farbvergleich mit einer Ablesegenauigkeit von besser als I10 0/o zu bestimmen.
• Diese Aufgabe wird bei einem Dosimeter zum Messen von Strahlungsdosen im Bereich von etwa 103 bis 5 105r mit einem strahlungsempfindlichen Element aus einem Glas, dessen Färbung sich unter dem Einfluß von Gamma- oder Röntgenstrahlung ändert, und das SiO2, Na2O, CaO, MgO und als färbenden Zusatz Cr2O3 enthält, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Grundglas im wesentlichen aus 65 Gewichtsprozent SiO2 6 Gewichtsprozent B,O3 19 Gewichtsprozent Na2O 9 Gewichtsprozent CaO und 1 Gewichtsprozent MgO zusammengesetzt ist und einen Zusatz von 0,7 Gewichtsprozent Cr2O3 enthält.
• Der technische Vorteil eines derartigen Glases gegenüber den bekannten Dosimetergläsern besteht darin, daß bei der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung die durch die Bestrahlung hervorgerufene Verfärbung des Glases äußerst konstant und stabil ist. Im Gegensatz dazu treten bei den bekannten Glaszusammensetzungen Fading-Erscheinigungen auf, die eine erhebliche Änderung der Lichtdurchlässigkeit des bestrahlten Glases in Abhängigkeit von der Zeit hervorrufen.
• Das Glas gemäß der Erfindung ist ein Grünglas, welches ein Lichtdurchlässigkeitsmaximum bei 550 nm besitzt. Dieses Glas verändert unter dem Einfluß der Strahlung seine Farbe insofern, als das Maximum ge- schwächt wird, d. h., das Glas erscheint in Abhängigkeit von der eingestrahlten Dosis zunächst zunehmend dunkler, bis schließlich die Rotkomponente dominiert.
• Dieses Glas ist geeignet, Dosen von 103 bis 5 106 r zu registrieren, wenn man es nach der Bestrahlung fotometrisch auswertet und die durch die Bestrahlung hervorgerufene Abnahme der Lichtdurchläßigkeit des Glases der zur Wirkung gelangten Dosis proportional setzt.
• Die zu erzielende Meßgenauigkeit liegt bei i5°/0, wenn eine Strahlenquelle zur Eichung zur Verfügung steht, deren Intensität hinreichend genau bekannt ist.
• Die nach der Bestrahlung eingetretenen Verfärbungen des Glases sind visuell gut zu beobachten. Dabei können Farbunterschiede, die einer Änderung der Strahlungsdosis um 100/o im Bereich 104 bis 106 r entsprechen, gut aufgelöst werden.
• Es ist daher mit einem Dosimeter gemäß der Erfindung möglich, Dosen durch Farbvergleiche im genannten Bereich mit einer Ablesegenauigkeit von besser als +10 01, zu bestimmen.
• Das erfindungsgemäße Glasdosimeter kann in bekannter Weise so ausgebildet werden, daß es aus einem Meßplättchen und einer Anzahl von Vergleichsplättchen des betreffenden Glases besteht, von denen die Vergleichsplättchen mit verschiedenen bekannten Strahlendosen des Meßbereiches bestrahlt sind, so daß die Messung einer unbekannten Strahlendosis durch Farbvergleich des damit bestrahlten Meßplättchens mit den Vergleichsplättchen erfolgen kann.
• Die Auswertung kann damit beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: 10 Glasplättchen in der Größe von 20 20. 4 mm werden mit Dosen von 1. 10, 2 104, 3 104 bis 105 r bestrahlt und in entsprechender Reihenfolge auf eine Mattscheibe gelegt.
• Ein mit einer unbekannten Dosis bestrahltes Plättchen der gleichen Größe wird so lange längs der mit bekannten Dosen bestrahlten Plättchen verschoben, bis man Farbgleichheit erkennt. Die Dosis kann dann unmittelbar entnommen werden.
• Die durch die Bestrahlung eingetretene Verfärbung ist äußerst konstantund stabil. Soistz. B. nach 1 Monat nur eine Änderung der Lichtdurchläßigkeit des Dosimeterglases von etwa 10/0 zu verzeichnen. Damit ist es möglich, protrahierte Dosen zu integrieren.
• Eine Abhängigkeit der Verfärbung des Glases von der Dosisleistung ist nicht feststellbar.

Claims (1)

1. Patentanspruch : Dosimeter zum Messen von Strahlungsdosen im Bereich von etwa 109 bis 5 106r mit einem strahlungsempfindlichen Element aus einem Glas, dessen Färbung sich unter dem Einfluß von Gamma- oder Röntgenstrahlung ändert und das SiO2, Na2O, CaO, MgO und als färbenden Zusatz Cr2O3 enthält, dadurch gekennzeichn e t, daß das Grundglas im wesentlichen aus 65 Gewichtsprozent SiO2 6 Gewichtsprozent B203 19 Gewichtsprozent Na2O 9 Gewichtsprozent CaO und 1 Gewichtsprozent MgO zusammengesetzt ist und einen Zusatz von 0,7 Gewichtsprozent Cr2O3 enthält.