DE2946003A1

DE2946003A1 - Verfahren zum kompensieren der an radioaktiven proben erhaltenen strahlungsmesswerte

Info

Publication number: DE2946003A1
Application number: DE19792946003
Authority: DE
Inventors: Urop Pietilae; Tim Rawlins; Tapio Yrjoenen
Original assignee: Wallac Oy
Current assignee: Wallac Oy
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1980-10-16
Also published as: SE7812021L; US4348588A; GB2035550B; DE2946003C2; GB2035550A; SE415611B

Description

Verfahren zum Kompensieren der an radioaktiven Proben erhaltenen Strahlungsmeßwerte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompensieren der Meßwerte bei der Messung der Strahlung aus einer Anzahl von radioaktiven Proben in einem Strahlungsmeßgerät, bei dem der Strahlungsdetektor von der Strahlung aus der Probe und zusätzlich auch von der Strahlung einer Anzahl anderer Strahlungsquellen beeinflußt wird, welche sich beim Meßvorgang an vorbestimmten Stellen in Bezug auf den Detektor befinden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere bei automatischen Strahlungsmeßgeräten verwendbar.

Bei automatischen kerntechnischen Meßgeräten, z.B. Beta- und Gamrnazähler, wird üblicherweise eines von zwei Verfahren angewendet, um zu verhindern, daß die Störstrahlung, welche an anderen Strahlungsquellen als die Meßprobe entsteht, den Meßwert beeinflussen. Beim ersten Verfahren wird zur Verringerung der Menge einer derartigen Störs tr alilung der Detektor und die Meßprobe mit größeren Mengen eines stark absorbierenden Materials wie Blei abgeschirmt. Es ergibt sich die Wirkung, daß vor der Erfassung der Strahlung ein Anteil davon absorbiert und somit die Menge der Störstrahlung verringert wird. Die benötigte Abschirmung ist stark abhängig von der Energie der emitierten Strahlung. Bei geringen Energien ist die von einer bestimmten Dicke absorbierte Menge groß. Zur Absorption der gleichen Menge bei höheren Energien wird jedoch eine wesentlich stärkere Abschirmung benötigt. Diese Begebenheiten sind dem Fachmann gut bekannt.Beim zweiten, alternativen Verfahren, welches oftmals in Kombination mit dem ersten zur Anwendung kommt, wird sichergestellt, daß sich der Detektor in größerer Entfernung von Störstrahlungsquellen befindet (derartige Quellen bestehen, ζ Β., oftmals

9440 0 3 3 G A 2 / 0 6 2 9 OHiGiNAL INSPECTED

aus anderen Proben, an denen Zählungen noch durchzuführen sind), wodurch die Menge der im Detektor absorbierten Störstrahlung reduziert wird. Es ist oftmals der Fall, daß mit üblichen kerntechnischen Zählern, wie sie in der Medizin und der Biologie verwendet werden, Zählmessungen an in großer Anzahl vorhandenen Proben durchgeführt werden müssen. Wird hierbei nur ein einziger, abgeschirmter Detektor verwendet, dann müssen die bereits gemessenen und die noch zu messenden Proben soweit wie möglich vom Detektor weg aufbewahrt werden, um die Menge an Störstrahlung zu reduzieren.

Um Zählmessungen an in großer Anzahl vorhandenen Proben rasch durchzuführen, sind einige übliche Zähler mit mehreren Detektoren versehen, welche nahe beieinander angeordnet werden müssen. Derartige Geräte sind jedoch nur begrenzt einsetzbar bei Strahlung niedriger Energie, weil es bei nahe zueinander angeordneten Detektoren nicht möglich ist, eine genügende Abschirmung vorzusehen, um zu verhindern, daß die Proben in einem Detektor das Auftreten einer Störstrahlung in einem anderen Detektor verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren zur automatischen, kerntechnischen Strahlungsmessung vorzusehen, bei dem der Einfluß von Störstrahlungen reduzierbar ist, ohne daß größere Mengen an Abschirmmaterialien benötigt werden, und ohne daß ein größerer Abstand zwischen dem Detektor und der Störstrahlungsquelle vorgesehen werden muß.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.

Anhand eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.

Gemäß dieser Ausführunppform wird eine Anzahl von Detektoren vorgesehen, die z.B. in zwei Reihen zu je sechs Detektoren angeordnet sind,

0 3 ü ö 4 2 / 0 6 2 9

2946-13

um die Durchführung gleichzeitiger Messungen an zwölf Proben zu gestatten. Die von irgendeinem Detektor gemessene Strahlung ist die Summe der durch diesen Detektor erfaßten Strahlung der darin enthaltenen Probe und der Störstrahlung der in allen anderen Detektoren enthaltenen Proben, sowie der von dem Detektor erfaßten Hintergrundstrahlung.

Diese Summe läßt sich mathematisch in Form folgender Gleichung ausdrücken:

Y (1) = T (1) + E (1) (X (1) + A (1,2) X (2) + A (1,3) X (3) + ... + A (1,N) X (N) + ... + A (1,12) X (12) )

in der

Y (1) die Gesamtzählrate des Detektors 1,

T (1) die Hintergrundzählrate des Detektors 1, E (1) die Zählerausbeute bei der Probe im Detektor (1), X (N) die wahre Rate bei der Probe im Detektor (N) A (1,N) die relative Zähler ausbeute im Detektor (1) für die Probe im Detektor (N) und

N gleich 1-12 ist.

Die Gleichungen für alle zwölf Detektoren lassen sich zusammenfassen in Form der Matrix-Gleichung

H- H * HMH·

Es wird somit zuerst eine Messung durchgeführt, um die Elemente der Matrix T zu definieren und danach werden zwölf Messungen durchgeführt, um die Elemente in den Matrizen E und A zu definieren.

In den ersten Detektor wird eine Probe eingebracht und mit dem Gerät eine Messung der in diesem Detektor erfaßten Strahlungsmenge und der Störstrahlungsmenge in allen der anderen Detektoren durchgeführt. Alle diese Strahhingsmengen werden im Speicher des Geräts gespeichert. Die Probe wird dann in den nächsten Detektor eingebracht und die Strahlungs-

9440 ^,._n

03 j j 42/0629 ^GB1CH: "'' '''-"^

menge, die in dem die Probe enthaltenden Detektor erfaßt wird, sowie auch die Strahlungsmenge in allen der anderen Detektoren registriert. Alle diese Strahlungsmengen werden auch im Speicher des Geräts gespeichert. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Probe in allen zwölf Detektoren gemessen worden ist. Der Speicher des Geräts enthält dann zwölf Datengruppen, bestehend jeweils aus zwölf Strahlungsmeßergebnissen für die untersuchte Probe. Es ist dieser Vorgang jeweils zu wiederholen, wenn eine mit einem verschiedenen Isotop versehene oder gekennzeichnete Probe zu messen ist. Nach dem Speichern dieser Daten berechnet das Gerät den Bruchteil der Strahlung der bei einem Detektor registriert wird, wenn sich die Probe in einem der anderen Detektoren befindet. Mathematisch läßt sich dies als eine Inversion der Matrizen A und E ausdrücken. Nachdem diese Berechnung beendet ist und die Werte gespeichert sind, führt das Gerät die Zählmessungen an den noch zu messenden Proben aus und verwendet die im Speicher gespeicherten Bruchteile um die in jedem Detektor gemessene Strahlungsmenge bezüglich der Wirkung der Störstrahlung aus den in anderen Detektoren befindlichen Proben zu korrigieren. Es wird dann ein Endergebnis geliefert, welches von den Wirkungen der Störstrahlung im wesentlichen frei ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, das Ausmaß der um jeden einzelnen Detektor benötigten Detektorabschirmung beträchtlich zu verringern und dabei immer noch mit hochenergetischer Strahlung Zählungen durchzuführen.

Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, das Verfahren und die Vorrichtung bzw. das Gerät in einem mit einem einzigen Detektor versehenen Gerät zu verwenden, um das Ausmaß der Detektorabschirmung zu verringern, zB. wenn Zählmessungen an Probenbatterien, dh. an in Gestellen aufgereihten Proben durchgeführt werden. In diesem Fall ist es möglich, den Bruchteil der Störstrahlung dadurch zu bestimmen, daß Zählmessungen an einer einzigen Probe in allen Positionen im Gestell durchgeführt werden, und die Menge der Störstrahlung gemessen wird,

Q440 nRlßlNAL INSPECTED

944U 0 2 : : A 2 / 0 6 2 9 original uw

2346003

die von den anderen Positionen im Gestell aus registriert wird, wenn an einer Leerprobe Zählmessungen durchgeführt werden. Die Bruchteile der Strahlung aus Proben, an denen keine Zählmessungen durchgeführt werden, können dann gespeichert und dazu verwendet werden, die bei jeder Probe gemessene Strahlungsmenge bezüglich der Störstrahlung aus anderen Proben zu korrigieren. Diese Ausführungsform der Erfindung erlaubt es auch, die Entfernung zwischen den störenden Proben und dem Detektor zu reduzieren.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es, bei Geräten in denen mehrere Detektoren zum Messen von S tr ah lungs mengen verwendet werden, die Zählerausbeuten der einzelnen Detektoren zu korrigieren, so daß diese Detektoren alle äquivalent sind. In diesem Fall wird jeweils die Strahlung registriert und gespeichert, die von jedem der Detektoren registriert wird, wenn sich im Detektor eine Probe befindet und sich in den übrigen Detektoren keine Proben befinden, d.h., es wird das Glied E (1) bestimmt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung oder eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das Verfahren zur Durchführung von Messungen an Proben anzuwenden, die mit mehreren verschiedenen Isotopen versehen bzw. bezeichnet oder markiert sind, wonach die wahre Zählrate für jedes einzelne zur Bezeichnung oder Markierung dienende Isotop bestimmt wird.

9440

03 0 042/0629

Claims

r.ueriuii walte 8000 München 22 Steinsdorfstraüe 21 - 22 Telefon OX1) / 22 l>4 4! WALLAC OY, Box 10, 201 01 Turku 10, Finnland Verfahren zum Kompensieren der an radioaktiven Proben erhaltenen Strahlungsmeßwerte Patentansprüche:

1. Verfahren zum Korrigieren der Meßwerte bei der Messung der Strahlung aus einer Anzahl von radioaktiven Proben ein einem Strahlungsmeßgerät, bei dem der Strahlungsdetektor von der Strahlung aus der Probe oder zusätzlich auch von der Strahlung einer Anzahl anderer Strahlungsquellen beeinflußt wird, welche sich beim Meßvorgang an vorbestimmten Stellen in Bezug auf den Detektor befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Ausmaß der Wirkung der Strahlung der Probe und der an den bestimmten Stellen befindlichen Strahlungsquellen auf den Detektor dadurch bestimmt wird, daß eine Vergleichs- oder Bezugsquelle bekannter Aktivität im Detektor und an jeder der bestimmten Stellen angeordnet wird und die damit erhaltenen Meßwerte bestimmt und im Detektor gespeichert werden, wonach der Meßwert für jede Probe unter Berücksichtigung der an den anderen Proben erhaltenen Meßwerte und des Ausmaßes

9440-Dr.J/Au 030042/062 9 ORiGIN-M- U-IS

der Wirkung auf den Detektor kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Detektoren, die an jeder der bestimmten Stellen vorgesehen sind, an allen Proben gleichzeitig gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Proben nacheinander in einem Detektor gemessen werden, wobei sich bei der Durchführung der Messung an einer Probe die übrigen Proben an den vorbestimmten Stellen befinden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert auch unter Berücksichtigung konstanter Hintergrundstrahlung kompensiert wird.

0 3 : : /- 2 / 0 6 2 9