Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 37 - Mätning av stora stråldoser, av S Hähnel
<< 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.
En adiabatisk kalorimeter för användning
som primärt normalinstrument utvecklas vid
National Bureau of Standards. I preliminär
form består den av en grafitsfär, stående på
polystyrenpelare i ett grafithölje som värms
till kalorimeterns temperatur. Ett fel på mindre
än 1 % har erhållits för y-strålning från
kobolt-60 vid 1,25 W/kg (4,75 • 105 rad/h).
När den adiabatiska kalorimeterns stora
känslighet inte behövs, t.ex. vid mätning av
/?-strål-ning med hög intensitet, ger
kompensationska-lorimetern (fig. 1) tillräcklig noggrannhet.
Värmeutbytet med omgivningen minskas genom
att man isolerar kalorimetern med
polystyren-skum och håller den tillförda
energimängden så liten att kalorimeterns temperatur inte
stiger alltför mycket över omgivningens. En
korrektion för värmeutbytet med omgivningen
beräknas ur kalorimetertemperaturens ändring
med tiden före och efter bestrålningen.
Dosimetri
Glasdosimetri
De flesta glas förändras på ett mätbart sätt
när de utsätts för högenergetisk strålning. Vid
mätning av stråldoser är det lämpligast att
utnyttja ändringen i deras optiska absorption
eller luminescens. Glas har härvid fördelarna
framför andra material att det är tåligt mot
mekaniska påkänningar, stabilt vid lagring och
billigt. De av strålningen orsakade
förändringarna är vidare stabila och reproducerbara.
Nuvarande system kan användas för mätning av
doser på 0,01—50 000 J/kg. De måste kalibreras
med en primär normal, t.ex. en kolkalorimeter.
Silveraktiverat fosfatglas (Tekn. T. 1952 s.
527) absorptionsändring är mycket
användbar för mätning av doser på 10—3 000 J/kg.
I detta område är relationen mellan den
mottagna stråldosen och absorptionsändringen
linjär. Vid doser över 3 kJ/kg uppträder en
mätt-ningseffekt som minskar glasets användbarhet;
vidare är absorptionsändringen inte fullt stabil.
Man har funnit att glas brunfärgning vid
bestrålning kan hindras genom tillsats av t.ex.
ceriumjoner. Strålningen ger emellertid då i
stället stabil absorption av långvågigt UV-ljus.
Bland de glas som utarbetats för dosimetri
visar särskilt ett borosilikatglas (F-0621) en
absorptionsändring i linjär relation till
stråldoser på upp till 10 kJ/kg. Noggrannheten vid
dosmätning uppges vara ± 2 %, och resultatet
är oberoende av doshastigheten vid upp till
minst 10 kW/kg.
Ett silveraktiverat fostfatglas ger efter
bestrålning en mot stråldosen proportionell
orange-färgad fluorescens i UV-ljus. En dosimeter.
bestående av en liten glascylinder (1x6 mm)
har konstruerats för mätning av 0,01—100 J/kg.
Fluorescenscentrum är mycket stabilt och
ändras inte vid excitering med UV-ljus.
Termoluminescens har iakttagits hos smält
kvarts som mottagit en stor dos /-strålning.
Fenomenet kan kanske utnyttjas för mätning
av mycket stora stråldoser.
Fotografiska metoder
Fotografisk film liar så hög känslighet att den
är olämplig för mätning av stora stråldoser,
men utkopieringsemulsioner kan användas. De
innehåller överskott på silverjoner som
reduceras till silver vid absorption av ljus. Denna
reaktion sker direkt vid bestrålning och
materialet skall därför inte framkallas eller fixeras.
En fotografisk emulsions känslighet är
konstant vid en strålningsenergi över 0,6 MeV;
därunder växer den med avtagande
strålningsenergi varför kalibrering är nödvändig. Vidare
beror emulsionernas reaktion i allmänhet av
doshastigheten. Detta tycks gälla även för
kommersiell röntgenfilm, medan speciella
utkopieringsemulsioner är nästan okänsliga för
doshastigheten.
De speciella, snabba utkopieringsemulsionerna
på pappers- eller filmbas har visat sig
användbara för mätning av stråldoser på 0,5—20 kJ/kg
med kobolt-60 som strålkälla. Detta mätområde
kan ökas 50—100-faldigt genom användning av
vanligt kommersiellt utkopieringspapper eller
genom införande av ett 75 mm tjockt blyfilter.
De vanliga emulsionernas reaktion beror
något av doshastigheten, åtminstone vid 0,15—
1 500 W/kg (10 —104 R/min). Större
doshas-tigheter har ännu inte provats men ingen
nämnvärd ändring väntas för doshastigheter
på upp till ca 15 kW/kg (105 R/min), vilka
ifrågakommer för livsmedelskonservering.
Den av strålningen alstrade svärtningen
bestäms genom visuell jämförelse med en
svärt-ningsskala kalibrerad i röntgen (noggrannhet
±30 %) eller med densitometer (noggrannhet
± 5 %).
Vanlig kommersiell röntgenfilm kan också
användas. Den svärtas nämligen också direkt av
/-stråldoser på 0,1—1 000 kJ/kg (10*—10s R).
Olika emulsioner ger silverfällningar med något
olika färg. Därför mäts svärtningen genom
filter som släpper igenom ljus av bara den
våglängd som svarar mot silverfällningens
absorp-tionsmaximum. Filmen blir spröd vid
bestrålning med mer än ca 500 kJ/kg (50 MR).
Genom mätning av svärtningen hos tre på
varandra lagda exakt lika exponerade filmer
kan noggrannheten ökas till ±5 % för doser
under ca 10 kJ/kg (1 MR). Svärtningen tycks
vara oberoende av doshastigheten inom
området 0,055—1,5 W/kg (0,2—500 kR/h).
Den direkta svärtningen av fotografiska
emulsioner beror av silverjonernas rörlighet i
emulsionen och därmed av dennas temperatur,
önskar man större noggrannhet än ± 10 %, bör
man därför inom ± 10 °C hålla den
temperatur som använts vid kalibreringen. Det är
tillrådligt att skydda emulsionen mot fuktighet
med ett vattentätt hölje.
Fliiorescensförstöring
Många organiska ämnens fluorescens minskas,
om de utsätts för högenergetisk strålning. Detta
kan man utnyttja vid dosimetri genom att mäta
fluorescensen i synligt eller långvågigt
ultraviolett ljus efter bestrålningen.
TEKNISK TIDSKRIFT 19(50 H. 34 990
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
