152291. lajstromszámú szabadalom • Eljárás radioaktív és röntgen-sugárzás intenzitását érzékelő eszköz készítésére
152291 4 A találmány szerinti eljárással előállított sugárzásérzékelővel lágy és kemény röntgensugárzás, valamint gamma-, béta-, alfa- és neutronsugárzás intenzitása (dózisteljesítménye) széles (határok között mérhető. A találmány szerinti eljárással előállított eszköz különös előnye főleg a nagy intenzitársok tartományaiban jelentkezik, amiennyiben biztonságos, egyszerű, gyors:, közvetlen intenzitásmérés elvégzését teszi lehetővé, szemben a jelenleg általánosan használt módszereikkel, amelyek többnyire az összidózis miériéséből következtetnek a dózisteljesítményre. Biológiai és gyógyászati vonatkozásban is előnyös a találmány szerint készített érzékelő alkalmazása, amennyiben (kémiai összetétele a vizsgálandó közeg összetételéhez {testszövet) hasonló 'és iá vizsgálat alkar „in vivo" is elvé^ gezhető iaz érzékelőnek alkalmas: szondába való beépítése útján. A gyógyászatban régóta használnak olyan nagyintenzitású (100—200 Mr/óira) terápiás lágy röntgensugárzókat (20—60 kV), amelyek sugárintemzitásának közvetlen mérésére nincs megfelelő mérőeszköz. A sugárkémiai, közvetett módszerek, mint pl. a ferroszulfátös doziméter, a lágy röntgensugaraik kis 'behatolóképessége és a telítés miatt vagy egyáltalán nem, vagy pedig csaík igen nagy nehézséggel használhatók. Az egyéb, pl. kalorimetriás módszereik alkalmazása szintén a lágy sugárzás kis behatolóképessége miatt ütközik nehézségbe. A sugárzás által létrehozott Vezetőképességváltozás általában a 1016 ß cm-nél kisebb fajlagos ellenállású műanyagok esetén ad kényelmesen mérhető értékeket. Találmányunk egyik változatában a fenti határértékek alatti és feletti műanyagok elegyét l(keverékét, fcopolimerjét, keverék-kondenzátumát) alkalmazzuk észlelőként, amikor a hatás szabályozását, bizonyos esetékben erőteljes fokoaását érjük el. Hasonlóképpen a hatás szabályozásat, illetve növelését szolgálja a találmány egy másik kiviteli formája, amely szerint különböző félvezető — tehát a fenti határértékek alatti fajlagos ellenállású — műanyagok elegyét $teverékét, kopolimerjét, íkeverékrkondienzátumát) alkalmazzuk érzékelőnek. Ilyen célra akár önmagában, akár elegy, kopolimer keverék, vagy keverék-kondenzíátum formájában alkalmasak általában a poliamidok '(polikaprolaktám, a pepitid-csoportok között 2—20-ig terjedő CH2) csoporttal rendelkező poliamidféleségek, mint a nylon 06, 106 stb.; ilyenek keverék polimerjei, továbbá poliakrilnitril, métaterilnitril, telítetlen nitrilvegyületek származékai és változatai, valamint konjugált kettős kötésirendszerrel rendelkező polimerek. A műanyagok tartós sugárzás hatására irreverzibilis változást szenvedhetnék, mely az érzékelő élettartamát, illetőleg sugáirérzékelő képességét károsan befolyásolhatja. Ilyen folyamat lehet pl. a sugárzás hatására meginduló láncreakció, mely esetleg térhálós szerkezetet hozhat létre, vagy egyszerűen hosszú élettartamú gyökök képződése. Ilyenfajta károsodás elleni védelem, céljából találmányunk szerint fenolos természetű gyökfogó hözzátéteket dolgozunk be a félvezető műanyagészlelőbe. Erre a célra pl. a többértékű fenolok: származékai alkalmasak, mint a hidrdkinon, pirogallol, rezorcin, oxihidrokinon, valamint ilyenek aminszármazékai és szubszitituált változatai. Ezek az anyagok már néhány százalékos hozzátételben is hatékonyak. Példa: 45% szebacinsavas hexametiléndiamin sóból, 15% adipinsavas hexametiléndiamin sóból és 40% kaprolaiktámiból keverék-poliamidot képezünk. A keverék-poliamidhoz oldatban vagy ömledék farmiájában 2% hidrokloridot keverünk. Az így előkészített poliamidból alumíniumlemezen néhány tized mm vastagságú fóliát képezünk. Az alumíniumlemez alkotja egyúttal a mérőcella egyik elektródját. A poliamid réteggel ellátott alumíniumlemezből 2 cm 0-jű korongot vágunk ki és ezt 5 cm 0-jű, 2 mm vastagságú polietilénkorongok közé préseljük úgy, hogy a polietilén az alumíniumlemeznek a poliamiddal bevont részét ne fedje el. Ezek után a nedvességtől vákuumban megszabadított szabadon levő poliamid felületre fémréteget juttatunk vákuumgőzöléssel. Ez képezi a második elektródát, Az alumíniumlemez és az gőzölt felület által meghatározott cellára 10—1000 V feszültséget adunk és az áthaladó áramot elektronikus mifcroampermérővel mérjük. A mintán átfolyó áram a minta besugárzásiakar jelentős mértékben megnövekszik. Az így észlelt áraimnövefcmény '(Ir) a besugárzás intenzitásával (R) a következő összefüggésben van •Ir = 2oR*+0o ahol Oo-Zo és V a polimer-keverékre jellemző állandók, amelyéket az lr (R) összefüggés mérésével grafikus extrapolációval lehet meghatározni. A keverékpolimer Ir áramnövékménye lényegesen nagyobb, mint az eddig ismert polimereké. Az adott celláiban 0,1 r/s dózisteljesítmény hatására 100 V cellafieszültségnél 10~7 A nagyságrendű áraimnövekedés jön létre. A cella belső ellenállása szobahőmérsékleten mindössze 5 MÖ. Ez azt jelenti, hogy lényegesen egyszerűbb felépítésű elektronikus mikroampermérővel megoldható a mérés, .mint pl. ionizációs kamrák esetén, ahol igen nagy bemeneti ellenállású elektrométereket kell használni. A méréskor a cella 20 /IÍA nagyságrendű sötétáramát kompenzáltuk. Ez a sötétáram a félvezetőkre jellemző módon, exponenciálisan növekszik a hőmérséklettel. A hőmérsékletingadozások okozta hiba csökkentésére ezért kompenzációs elemként ugyanolyan méretű és öszszetételű besugárzatlan cellát alkalmazhatunk. A sötétaram: hőmérsékletfüggésének hatása így 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2