Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 26. 30 juni 1951 - Mätning av radioaktiv strålning med GM-rör och jonkammare, av Björn Åström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
570
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 4. Ett
GM-rörs karakteristik; antal
registrerade impulser vid
varierande drift-spänning och
konstant
pre-paratstyrka.
tiden 10"4 s och om man försökte räkna impulserna
därifrån direkt med ett mekaniskt räkneverk, skulle ett stort
antal gå förlorade. Av denna anledning har man mellan
GM-röret och räkneverket en elektronisk impulsräknare
vilken har en upplösningsförmåga lika med eller bättre
än GM-röret och som endast vidarebefordrar en bråkdel
av de tillförda impulserna fram till räkneverket.
Av elektroniska impulsräknare finns två huvudtyper
nämligen binära som har reduktionsförhållande 1 :2,
1:4, 1:8 osv. samt dekadiska, som dividerar med 10,
100 etc. De binära är de äldsta och ur
konstruktionssynpunkt enklaste men har den nackdelen, att de fordrar ett
visst manuellt räknearbete efter avläsningen för att man
skall få fram det verkliga antalet registrerade impulser.
De dekadiska är mera komplicerade till sin uppbyggnad
men möjliggör direkt avläsning av impulsantal, varför
mätresultaten erhålles snabbare och säkrare.
Om man med ett givet preparat framför GM-rörets
fönster mäter upp antalet impulser per tidsenhet såsom
funktion av spänningen över GM-röret, skall man finna,
att den erhållna kurvan (fig. 4) har en i det närmaste
horisontell del, inom vilken alltså antalet räknade
impulser är oberoende av variationer i spänningen,
samtidigt som alla inkommande partiklar räknas. Nedanför
platån räknas endast partiklar, som passerar vissa
känsliga områden i röret och ovanför platån får man
dubbelimpulser eller sporadiska urladdningar.
Arbetspunkten bör alltså väljas på platån och med
hänsyn till rörets livslängd så långt ned på denna som
möjligt. Impulsamplituden och därmed laddningstransporten
genom röret ökar med stigande spänning och
fyllnads-gasen i röret förbrukas i proportion till den totala
laddningstransporten, varför ett större antal impulser kan
räknas, om varje impuls har en mindre laddning.
Livslängden för ett rör av denna typ är av storleksordningen
10®—10® impulser. I vissa, icke självsläckande rör
förbrukas icke fyllnadsgasen, och livslängden är oberoende
av antalet räknade impulser.
Vid den numeriska behandlingen av erhållna
mätresultat måste man ta hänsyn till att alla radioaktiva
sönderfall sker statistiskt. Om man har en given mängd av ett
sönderfallande ämne, kommer i medeltal ett visst antal
partiklar eller kvanta att sändas ut per tidsenhet.
Tids-intervallet mellan individuella sönderfall kan uttryckas
endast som en sannolikhet.
Om man gör ett stort antal mätningar av samma
preparat och beräknar medelvärdet till N impulser per
minut, visar det sig att 68,2 %> av antalet mätpunkter
ligger inom värdet N±\/N och 95,4 °/o inom
Vanligen brukar man ånge felgränserna hos ett enstaka,
uppmätt värde n såsom ± V’ n och för att detta fel skall
bli mindre än ± 1 %> är det tydligen nödvändigt att räkna
minst 10 000 impulser. För 1 000 impulser blir
motsvarande fel ±3 %>.
Den högsta användbara räknehastigheten bestämmes på
följande sätt. Varje urladdning i GM-röret tar en viss
tid som bestämmes av gasjonernas vandringshastighet.
Denna tid är av storleksordningen 2 • 10"1 s, och under
denna tid är röret okänsligt för nya infallande partiklar.
Man kan lätt visa, att den relativa förlusten är produk-
ten av medelantalet per tidsenhet infallande partiklar och
upplösningstiden. Relativa förlusten vid olika antal
impulser per minut blir för 3 000 impulser per minut 1 °/o
och för 15 000 impulser per minut 5 ’"/o.
Den tidmätning, som alltid erfordras i samband med
räkning av impulser från ett GM-rör görs enklast med ett
vanligt stoppur. De flesta impulsräknare har emellertid
även anordningar för anslutning av ett elur, vilket
stoppar registreringen, när en viss på förhand inställd tid
har förflutit.
Vid undersökningar, som fordrar mätning av ett
mycket stort antal preparat, kan det vara lämpligt att
använda en automatisk preparatbytare med
registrerings-anordning, varigenom en hel serie preparat kan mätas,
utan att man hela tiden behöver övervaka apparaturen.
Ett för ett spårämneslaboratorium mycket användbart
hjälpinstrument är det, som efter en viss utföringsform
kan kallas strykjärnet (fig. 5). Detta instrument har som
strålningsdetektor ett GM-rör och avläsningen görs på ett
visarinstrument, som anger antal registrerade partiklar
per tidsenhet, eller eventuellt strålningsdos per tidsenhet,
varvid graderingen dock endast är riktig för strålning
inom ett visst energiintervall. Vid mätning av små
aktiviteter har man möjlighet att ansluta en hörtelefon och
kan då direkt höra de enskilda impulserna. Detta
instrument kan nödtorftigt ersätta den senare beskrivna
intensitetsmätaren och är dessutom synnerligen lämpligt när
det gäller att söka reda på föroreningar med aktivitet
inom laboratoriet.
Jonkammare
När det gäller att använda radioaktiva isotoper för
terapi eller när det är fråga om att göra mätningar för
att skydda personal som arbetar med aktivt material är
det inte längre fråga om att ta reda på hur många
partiklar eller kvanta, som utsänds per tidsenhet utan man
är intresserad av den totala jonisation, som strålningen
åstadkommer. Denna jonisation är produkten av antalet
partiklar och det antal jonpar, som varje partikel ger
upphov till och som i sin tur beror av partikelns energi
eller hastighet.
Det mättekniska problemet blir sålunda att bestämma
hur stor mängd fria laddningar som alstras i en
avgränsad volym under en viss tid eller per tidsenhet. I det
förra fallet talar man om dosmätningar och i det senare
om intensitetsmätningar.
Såsom detektor vid detta slag av mätningar använder
man en jonkammare som består av en avgränsad volym,
i vilken finns två stycken från varandra elektriskt väl
isolerade elektroder. Den sålunda bildade kondensatorn
uppladdas till en viss spänning. Om gasen mellan
elektroderna joniseras kommer de bildade laddningarna att
vandra till elektroderna och sänka spänningen mellan
dessa. Spänningsändringen uppmäts med ett elektroskop
eller någon typ av elektrometer och blir ett mått på den
strålningsdos som jonkammaren mottagit. Om jonkam-
Fig. 5.
Strålningsdetektor med visarinstrument, "strykjärn".
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
