(44) Ansökan utlagd och utlägg Publicerings ningsskriften publicerad nummer TUö UvU

Transkript

1 SVERIGE [B] (11)UTLÄGGNINGSSKRIFT (19) S E (51) Internationell klass 2 G 0 1 T 1 / 0 2 / / G 0 1 T 7 / 1 2 (44) Ansökan utlagd och utlägg Publicerings ningsskriften publicerad nummer TUö UvU (41) Ansökan allmänt tillgänglig (22) Patentansökan inkom PATENT-OCH (30) Prioritetsuppgifter REGISTRERINGSVERKET (32) Datum (33) Land (31) Nr Siffrorna inom parentes anger internationell identifieringskrid. INID-kod. Bokstav inom klämmer anger internationell dokumentkod. (71)Sökande: AB ATOMENERGI, NYKÖPING, SE ( 7 2 ) U p p f i n n a r e : C S U W e s t e r b e r g, Nyköping (74)0mbud: 0 Hermansson (54)Benämning: Anordning för i n d i k e r i n g av s t r å l d o s e r Föreliggande uppfinning avser en anordning för indikering av stråldoser medelst en dosimeter bestående av en med minst två elektroder belagd dosimeterkropp av ett dielektriskt material med flera excitaticmsnivåer, till vilka elektroner exciteras 5 från ett grundtillstånd medelst strålning och från vilka elektronerna återgår till grundtillståndet vid förutbestämda temperaturer. X samband med vistelse i miljö där nukleär strålhing kan förekomma är det önskvärt, och många gånger ett krav, att de 10 stråldoser man utsätts för skall kunna indikeras och mätas. För detta ändamål används s.k. dosimetrar, som väsentligen består av ett dielektrikum av ett material, i vilket elektronerna exciteras av nukleär strålning, och där de exciterade elektronerna kvarstannar på en högre energinivå. Om en sådan för en stråldos utsatt 15 dosimeter upphettas tillförs de exciterade elektronerna en viss energi, så att de förmår avlägsna sig ur sina lägen och därefter återgå till valensbandet. Detta faktum kan utnyttjas för uppmätning av storleken på den stråldos som en dosimeter utsatts för. I samband med indikering och mätning av stråldoser utbytes 20 dosimetrar med vissa bestämda tidsmellanrum för uppmätning av den stråldos, som dosimetern utsatts för, varvid mätningen sker i speciellt därför avsedd apparatur. Dessa mätningar har tidigare varit relativt komplicerade att genomföra, vilket medfört att. intervallen mellan de olika mätningarna valts förhållandevis

2 långa. Även om på senare tid bättre och enklare mätutrustning framkommit och intervallen mellan mätningarna kunnat kortas, föreligger risk för att maximalt tillåten strålningsdos kan överskridas innan en mätning utföres. Detta är givetvis en allvarlig 5 olägenhet, som i görligaste mån bör elimineras. Uppfinningen avser således att eliminera ovannämnda olägenheter och att åstadkomma en anordning för indikering av stråldoser, där en varningssignal erhålles i samma ögonblick som dosimetern utsatts för en total stråldos, som överstiger ett visst på för- 10 hand bestämt värde. Detta ernås medelst en anordning som givits de i efterföljande patentkrav närmare angivna kännetecknen. Uppfinningen bygger på den insikten, att vissa dielektrika har flera excitationsvnivåer. Den lägsta av dessa i exempelvis A förorsakar en ström redan vid rumstemperatur, och denna kan, 15 utan påverkan av de övriga, utnyttjas för indikering av att dosimetern utsatts för strålning. Nästa excitationsnivå eller de därpå följande påverkas därvid icke märkbart, utan kan utnyttjas vid en efterföljande mätning under uppvärmning av dosimetern. En dylik dosimeter.utsätts för en förberedande behandling 20 bestående antingen endast av en uppvärmning av dosimetern, varvid denna nollställes, eller av en uppvärmning med efterföljande avsvalning under det att dosimetern hålles kopplad till en spänningskälla. Beroende av dosimetermaterialet sker uppvärmningen till ca V, medan pålagd spänning under avsvalningen bör 25 vara ca 1000 V, positiv eller negativ spänning. Vid användning av en på detta sätt förbehandlad dosimeter hålles denna kopplad till en larmkrets, innefattande en elektronisk krets för integrering av i samband med bestrålning avgiven ström. Om den förberedande behandlingen därvid icke innefattat 30 avsvalning under pålagd spänning, hålles dosimetern vid den efterföljande användningen även kopplad till en högspänning. Den larmkrets som dosimetern kopplas till enligt uppfinningen innefattar i princip en strömintegrator och ett larmdon. Så snart dosimetern utsätts för strålning avger den utan uppvärm- 35 ning, dvs. vid rumstemperatur, en ström härrörande från ovannämnda första excitationsnivå. Genom integration av denna ström kan ett larmdon bringas att utlösa vid ett förutbestämt tröskelvärde. Därvid erhålles en indikering av att dosimetern, och därmed den dosimetern bärande personen, utsatts för en stråldos överstigande

3 ett visst gränsvärde. Dosimetern lämnas på till noggrann utvärdering, varvid dosimetern uppvärms och de på grund av bestrålningen intagna högre excitationsnivåerna utnyttjas. Det inses således att anordningen enligt uppfinningen med- 5 för möjlighet att snabbt och effektivt erhålla en indikering på en stråldos, så att en omedelbar utvärdering av dosimetern kan genomföras. För ytterligare förståelse av uppfinningen skall nu en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen närmare beskrivas i 10 anslutning till bifogade ritning. Enligt den åskådliggjorda utföringsformen förutsättes att dosimetern under förbehandling utsatts för såväl uppvärmning som efterföljande avsvalning under pålagd spänning. En således förbehandlad dosimeter 1 av exempelvis A kopplas inför avsedd indikering av eventuella stråldoser till en krets enligt uppfinningen bestående i huvudsak av en integrator i form av en operationsförstärkare 2, en spänningskomparator 3, en en-pulsmultivibrator 4, en E-cell 5 och ett larmdon 6. När dosimetern 1 utsätts för en stråldos erhålles vid rumstemperatur 20 en ström genom dosimetern, härrörande från den första excitationsnivån, vilken ström via operationsförstärkaren 2 successivt laddar upp en kondensator C. När spänningen vid operationsförstärkarens 2 utgång överstiger en referensspänning V re^ i spänningskomparatorn 3 triggas multivibratorn 4,'som därvid avger en puls. Denna puls 25 matas dels via ett motstånd R^ och en diod D^ till kondensatorn C för urladdning av denna och dels via ett motstånd R 2 till E-cellen. Efter ett förutbestämt antal laddningar stiger spänningen över E- cellen plötsligt, så att den larmdonet 6 innehållande kretsen tändes och en signal avges. 30 Medelst anordningen enligt uppfinningen erhålles således en direkt indikering av att en stråldos förekommit och genom att den - lägsta excitationsnivån därvid utnyttjats kan dosimetern på konventionellt sätt utnyttjas för en efterföljande noggrann mätning av den totala stråldosen. Anordningen enligt uppfinningen ger 35 således möjlighet till att öka säkerheten för personal som vistas i strålningsbemängd miljö.

4 k Patentkrav Anordning för indikering av stråldipser medelst en dosimeter (1) bestående av en med minst två elektroder belagd dosimeterkropp av ett dielektriskt material med flera excitationsnivåer, till vilka elektroner exciteras från ett grundtillstånd medelst strålning och från vilka elektronerna återgår till grundtillståndet vid förutbestämda temperaturer, kännetecknad av att dosimeterkroppen utgöres av ett material, i vilket de till derl lägsta excitationsnivån exciterade elektronerna återgår till grundtillståndet vid rumstemperatur, varvid dosimetern (1) är ansluten till krets (2, 3, 4, 5) för integrering av den av dosimetern vid rumstemperatur avgivna strömmen, till vilken krets ett larmorgan (6) är anslutet, vilket larmorgan utlöser larm, då den integrerade strömmen uppnår ett förutbestämt tröskelvärde. ANFÖRDA PUBLIKATIONER:

5