用于测量电离辐射的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量电离辐射（IS）的装置（1），其具有：‑探测器（2），其带有：‑阴极（3），‑阳极（4），‑计数气体（ZG），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间通过电离辐射（IS）产生气体电离，‑电压源（5），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间施加电压（U5），和‑电流测量机构（6），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间测量在所述计数气体（ZG）中通过所述电离辐射（IS）产生的探测器电流（I6）；和‑调节机构（7）。

【技术实现步骤摘要】
用于测量电离辐射的装置
本专利技术涉及一种用于测量电离辐射的装置。
技术介绍
用于测量电离辐射的装置是已知的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种用于测量电离辐射的装置，其相比于现有技术具有改善的特性，特别是能实现简单的并且因而成本低廉的构造，且同时根据电离辐射的强度能实现特别是灵活的和/或可靠的运行。本专利技术通过提出一种具有权利要求1的特征的装置来实现该目的。本专利技术的有利的改进和/或设计在从属权利要求中有所记载。根据本专利技术的装置被构造或配置用于特别是自主地或自动地测量电离辐射。该装置具有用于电离辐射的探测器和尤其是电子的运行方式调节机构。该探测器具有阴极机构、阳极机构、计数气体、特别是电的电压源和特别是电子的电流测量机构。计数气体在空间上布置在和/或构造在阴极机构和阳极机构之间，用于通过由入射的电离辐射引起的气体电离来产生自由载流子，特别是电子和正离子。电压源被构造或配置用于特别是自主地或自主地在阴极机构和阳极机构之间施加特别是电的电压，尤其是直流电压。电流测量机构被构造或配置用于特别是自主地或自主地测量由电离引起的在阴极机构和阳极机构之间的探测器电流。运行方式调节机构被构造或配置用于根据所测量的探测器电流，自主地或自主地将装置调节至第一运行方式和与第一运行方式不同的一个或多个运行方式。该装置特别是其运行方式调节机构能够实现根据电离辐射尤其是电离辐射的辐射强度利用探测器尤其是灵活地和/或可靠地运行，特别是无需用户操纵和/或操作。这能够实现装置的简单的并且由此成本低廉的构造。利用根据本专利技术的装置，利用唯一的探测器便实现了非常大的目前根据现有技术只有利用多个探测器才能实现的动态范围。该装置如此构造或配置，从而它可以同时测量α辐射、β辐射、伽马辐射和/或X辐射和/或中子辐射。此外附加地或替代地，阴极机构可以仅具有唯一的阴极。换句话说：阴极机构不需要或者可以不具有多个阴极。此外附加地或替代地，阳极机构可以仅具有唯一的阳极，或者具有多个尤其是并联电连接的阳极。阳极机构尤其可以具有至少一根阳极线。此外附加地或替代地，探测器可以称为充气的探测器。此外附加地或替代地，计数气体可以具有或者是氩气、甲烷、CO2和/或异丁烷和/或空气当量气体。电离辐射在气体中产生自由载流子。在电离室中，电流相当于从探测器流出的电流，即探测器电流。对于比例计数器，主要产生的电离电流通过气体增益被放大，并且因而使得探测器电流增大了所谓的气体增益系数。通过这种气体增益，明显提高了测量灵敏度。根据本专利技术的无气体增益的装置称为电离室。对于利用气体增益的运行，人们会说是计数管。对于充气的探测器，需要区分电离室、比例计数管和Geiger-Müller-计数管。此处不考虑Geiger-Müller-计数管。充气的探测器可以按不同的运行方式—以下称为B1-B4—运行。1.带气体增益的电离室（与带电流测量的比例计数管相同）（B1）；2.无气体增益的电离室（B2）；3.比例计数管，带积分鉴别器和标准脉冲输出的运行，高水平的高电压调节（B3）；4.带有脉冲高度测量的比例计数管（B4）。根据本专利技术，在运行方式之间或者在运行方式B1内的测量范围之间的切换仅由所测量的探测器电流引发。本专利技术的应用涉及这种探测器用于配给率测量的用途。在此，本专利技术基于有或无气体增益的探测器电流测量。在此，带有气体增益的电流测量的主要优点在于测量灵敏度高，结合以大的动态范围。如果气体增益系数为n，则与无气体增益的运行相比，探测器电流要高出相同的系数n。但是，这牵涉到以下缺点：1.必须校准对动态范围有贡献的测量范围；2.相对于电离室，例如因温度变化、气体增益变化或老化，电流测量对于工作点改变明显更为敏感。本专利技术消除了现有技术的所述缺点。为此，预先配置（校准）不同的测量范围。对最佳测量范围的选择于是自动地通过所测量的探测器电流进行。可以按以下方式进行这种预先配置：在相对于探测器的规定位置的放射性参考源在探测器中产生探测器电流。校准：为了调节工作点，在存在参考源的情况下，可以逐步地或连续地改变高电压，并且在此（同时）调整或调校电子增益，以使所选参考电流保持恒定。同样，可以逐渐地或连续地改变电子增益，并改变或调校高电压，以使所选的参考电流保持恒定。把电子增益和高电压之间的在此求出的函数关系（作为列表或曲线）存储起来。使用这种方法，将获得任意多的校准的测量范围。（按如下方式产生边界：在参考源肯定未过度配给的情况下，对于低的高电压值（即低的气体增益），探测器电流始终具有较大的误差。）测量：在真正的测量时，优选从列表中选择一增益值，然后自动地调节相关的高电压值，并且使得测量-灵敏度相比于增益的初始值（相对于参考值）改变电子增益的系数，即该增益值等于灵敏度值，替代地可以从列表中获取并输入该灵敏度值。当然，也可以输入高电压值，并且将自动调校电子增益。在测量期间，于是根据所测量的探测器电流进行自动的灵敏度选择。有利地，以尽可能高的气体增益工作，以便获得最佳的信噪比（Signal-Rauschabstand）。另一方面，气体增益不能太高，以致离开真正的比例范围。用于测量范围切换的对气体增益的减小，在高辐射强度下进行以避免计数管的过控制效应。如果代替参考电流而使用参考频谱或从中导出的参量，则上述内容类似地适用。与使用参考电流相反，在借助参考频谱的适当特性进行校准时，不必由于参考辐射器的放射性衰变（Zerfall）而与所用放射性同位素（Radioisotop）的半衰期（Halbwertszeit）相对应地进行衰变补偿。此外附加地或替代地，该装置可以被称为测量设备，特别是辐射防护测量设备。此外附加地或替代地，该装置可以在辐射防护领域中使用或应用。在本专利技术的一种改进中，运行方式调节机构被构造用于，当所测量的探测器电流达到或超过电流极限值时，自主地调节该装置，特别是从第一运行方式的测量范围调节至第一运行方式的另一测量范围，或调节至第二运行方式。附加地或替代地，运行方式调节机构被构造用于，当探测器电流低于第二电流极限值时，自主地调节该装置，特别是从第二运行方式B2调节至第一运行方式B1的测量范围。为了避免在测量范围或运行方式之间切换太频繁，可以规定一个迟滞。因此，该装置能实现高的测量灵敏度，具有大的动态测量范围和抗超控能力，并且由此实现灵活且可靠的运行。特别地，第一电压值可以使得该装置能够在比例范围内工作。详细地，该装置在比例范围内虽然不能实现测量高辐射强度，但能实现以高灵敏度进行测量。附加地或替代地，第二电压值可以使得该装置能够作为电离室工作。详细地，该装置作为电离室虽然不能实现以高灵敏度进行测量，但能实现测量高辐射强度。此外附加地或替代地，运行方式调节机构可以被构造用于，根据所测量的探测器电流，自主地特别是逐步地或逐级地特别是在无气体增益情况下把电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量电离辐射（IS）的装置（1），具有：/n- 探测器（2），其带有：/n- 阴极（3），/n- 阳极（4），/n- 在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间的计数气体（ZG），用于通过电离辐射（IS）产生气体电离，/n- 电压源（5），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间施加电压（U5），和/n- 电流测量机构（6），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间测量在所述计数气体（ZG）中通过电离辐射（IS）产生的探测器电流（I6）；和/n- 调节机构（7）；/n- 其中，所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）自主地将所述装置（1）调节到不同的运行方式（B1、B2、B3、B4）；和/或，/n- 其中，所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）自主地将所述装置（1）调节到不同的测量范围（Ma、Mb）。/n

【技术特征摘要】
20181221 EP 18215444.31.一种用于测量电离辐射（IS）的装置（1），具有：
-探测器（2），其带有：
-阴极（3），
-阳极（4），
-在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间的计数气体（ZG），用于通过电离辐射（IS）产生气体电离，
-电压源（5），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间施加电压（U5），和
-电流测量机构（6），用于在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间测量在所述计数气体（ZG）中通过电离辐射（IS）产生的探测器电流（I6）；和
-调节机构（7）；
-其中，所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）自主地将所述装置（1）调节到不同的运行方式（B1、B2、B3、B4）；和/或，
-其中，所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）自主地将所述装置（1）调节到不同的测量范围（Ma、Mb）。


2.按权利要求1所述的装置（1），其特征在于，
-所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）是否超过第一阈值（IG1）或者低于第二阈值（IG2）来调节不同的运行方式（B1、B2、B3、B4）和/或不同的测量范围（Ma、Mb）。


3.按权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于，
-不同的运行方式具有第一运行方式（B1）和第二运行方式（B2），所述探测器（2）在第一运行方式情况下带气体增益（GV）地工作，所述探测器（2）在第二运行方式情况下无气体增益地工作。


4.按权利要求3所述的装置（1），其特征在于，
-在第一运行方式（B1）中可调节带高气体增益（hGV）的第一测量范围（Ma），并且可调节带较低气体增益（nGV）的另一测量范围（Mb）。


5.按前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
-通过改变在所述阴极（3）和所述阳极（4）之间的施加电压（U5）来引起在不同的运行方式（B1、B2、B3、B4）之间的切换和/或在不同的测量范围（Ma、Mb）之间的切换。


6.按前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
-所述装置（1）具有测量参量确定机构（8），所述测量参量确定机构被构造用于基于所测量的探测器电流（I6）来确定测量参量（MG）；和/或，
-所述装置（1）具有测量参量确定机构（8），所述测量参量确定机构被构造用于确定测量参量（MG），并且所述调节机构（7）被构造用于根据所测量的探测器电流（I6）来监视对所述测量参量（MG）的确定。


7.按前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
-不同的运行方式具有第三运行方式（B3），所述探测器（2）在第三运行方式情况下带气体增益（GV）地工作，并且基于借助所述探测器（2）产生的脉冲（IP6）的计数率（Z6）来确定测量参量（MG）。


8.按前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
-不同的运行方式具有第四运行方式（B4），所述探测器（2）在第四运行方式情况下带气体增益（G...

【专利技术属性】
技术研发人员：F伯托，J布里格曼，E弗赖布格尔，W罗伊特，
申请(专利权)人：伯托科技有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE