183662. lajstromszámú szabadalom • Nukleáris mérőhely
1 183 662 2 matikusan meggátolják és a kezelők figyelmét felhívják a jelenségre. A készülék szabályozott nagyfeszültségű tápegységét a fejlődő országokban is könnyen javítható elemekből alakítottuk ki, a korábban előállított konstrukciókhoz viszonyítva olcsóbban és megbízhatóbban. A találmány tehát asztali kivitelű nukleáris orvosi minta mérőkészülék, amelynek jellemzőit az alábbiakban foglaljuk össze: — A radioaktív biológiai minták mérésére alkalmas harántfuratú scintillátor, vízszintes hossztengelyű elhelyezéssel, ahol a scintillátor palástjának optikai tulajdonságai alkotó irányában legalább két különböző tartományt képeznek. — Hengerszimmetrikus, a legnagyobb energiájú radioaktív mintára méretezett izodózist biztosító árnyékoló rendszer a scintillátor és a fotoelektronsokszorozó körül. — A detektor kimenetéhez szabályozható erősítő csatlakozik. — A szabályozható erősítő kimenetéhez, három diszkriminátorral, csatorna szélesség beállítóval, csatorna szimmetrizáló áramkörrel, jelformáló, monostabil aktív elemekkel és logikai körrel felépített, két differenciál diszkriminátor van kapcsolva. — A differenciál diszkriminátorok vonatkozó kimenő kapcsai részben az előre-hátra számláló áramkörökkel, a hozzájuk csatlakozó D/A átalakítókkal és ezek teljesítmény erősítőivel valamint a fotocsúcson kívüli állapotot érzékelő logikai körrel kialakított spektrum-stabilizátor felé, részben a kijelzővel ellátott számláló felé csatlakoznak. — A spektrum-stabilizátor teljesítmény erősítőjének kimenő kapcsa a precíziós hőkompenzált áramgenerátort, szimmetrikus terhelő áramkört és shunt erősítőt tartalmazó nagyfeszültségű tápegység shunt erősítőjének bemenetére csatlakozik. — A kvarc oszcillátorral, osztó áramkörökkel, monostabil jelformálókkal, kapuáramkörökkel, és programozható számlálóval kialakított háttérlevonó áramkör, a kijelzővel ellátott számláló, számlálási irány váltó kapcsához és bemenetéhez van kapcsolva. — A kvarc oszcillátor osztó áramkörön keresztül, programozható és kijelzővel ellátott időzítő felé csatlakozik, utóbbi kimenete a számláló bemenetére van kapcsolva. A készülék egy előnyös kiviteli példája szerint a radioktív biológiai minták befogadására alkalmas haránt-furatú thalliummal aktivált nátriumjodid scintillátor hossztengelye vízszintes elhelyezésű. Ezen scintillátor nukleáris energiafelbontóképesség szempontjából előnyös kialakítású, ha a palástján alkotó irányban legalább két eltérő felületű, optikai rendeltetésű terület van és ezek közül a furat és fotoelektronsokszorozó közötti szakaszt, például etilén-glikol és szarvasbőr segítségével polírozzuk, míg a furat és a scintillátor másik vége közötti szakasz felületét matt, diffúz fényvisszaverőre alakítjuk, például 400-as finomságú csiszolópor alkalmazásával. A homogén módon, csak polírozott felületek esetén, a fotocsúcsból származó jelek eltérő amplitúdóval jelentkeznek a harántfurat előtti és mögötti térrészekből a scintillátor hossztengelye mentén. A polírozott és diffúz felület említett kombinációjával, a fotocsúcs jelek a scintillátoron belüli keletkezési helyétől függetlenül, + 3%-nál kisebb eltérésűre állíthatók be. A felületek számának és a polírozottból a diffúz felületekbe való átmeneti fokozatok számának növelésével a beállítás pontosabbá tehető, de négy fokozat alkalmazása után az elérhető javulás már nem mérhető, gazdaságilag nem realizálható a befektetett munka. A nukleáris detektálási hatásfok szempontjából előnyös kialakítású harántfuratos scintillátornál a furatba 20 mikron falvastagságú alumínium-csövet építünk be a fényzárás biztosítására. Ugyanezen cső külső oldalát a nukleáris energia felbontóképesség szempontjából kedvező kialakításnál természetesen tükörfényesnek hagyjuk. A nukleáris, saját háttér szempontjából előnyös kialakítású scintillátor fotoelektronsokszorozóval ellentétes részét lekerekített éllel vagy csonkakúpban végződően alakítjuk ki. A scintillátor anyagának ilymódon való csökkentésével, az integrális háttér legalább egy impulzussal csökken másodpercenként és köbcentiméterenként. A anyageltávolítás mértékének illeszkednie kell a mérni kívánt maximális energiájú gamma fotonok felezőréteg vastagságához. Célszerű legalább két felező rétegnyi scintillátor anyagot biztosítani a harántfurat körül a kedvező detektálási hatásfok és háttér egyidejű feltételének kielégítéséhez. Meg kell jegyezni, hogy ezen műszaki intézkedések csak akkor eredményesek, ha a káliumtartalmat a scintillátor alapanyagban egy ppm alatti értéken tartjuk és a scintillátor ablakánál használt üveg hasonló szennyezettsége száz ppm alatti. Fontos továbbá, hogy a scintillátor és külső fémburkolata közötti térbe helyezett A1203 por káliumtartalma se haladja meg a tíz ppm súlyarányt. A kényelmes mintabehelyezést eredményező megoldásnál a vízszintesen elhelyezkedő hossztengelyű és függőleges irányba állított harántfuratú scintillátort és a hozzá optikailag csatolt fotoelektronsokszorozót a legnagyobb mérni kívánt gamma energiájú sugárzás ólomra vonatkoztatott kétszeres felezőrétegének megfelelő árnyékolásba burkoljuk, így a mintabehelyező nyílás az asztal síkja felett négy felezőréteg plusz scintillátor átmérő magasságban lesz. Felhasznált anyag és árnyékolás hatékonyság szempontjából előnyös kialakításnál az árnyékolás egyes pontjaiban a szükséges ólomréteg vastagságát a teljes scintillátorban az izodózishoz elegendően kell megválasztani a legnagyobb mérni kívánt gamma energiára. Az ilyen módon kialakított árnyékolások előnye a korábbi, egyenvastagságúakkal szemben az, hogy lényegesen könnyebbek és mégis hatékony árnyékolást biztosítanak minden irányból. A kezelés szempontjából előnyös kivitelnél a detektorhoz változtatható erősítésű erősítő csatlakozik, amelyen gombok lenyomásával választhatók ki a leggyakrabban mérni kívánt radioaktív izotópokhoz szükséges erősítések és rendelkezik olyan üzemmóddal is, amelyben az erősítés folyamatosan szabályozható. A mérések megbízhatósága szempontjából előnyös kivitelnél a teljes nukleáris mérőcsatornára kiterjedő visszacsatolt erősítésű szabályozás kerül alkalmazásra, amely a fotoelektronsokszorozó dióda feszültségének olyan irányú változtatásával hat, hogy a mérni kívánt radioaktív izotóp fotocsúcsa a készülék kétcsatornás differenciál diszkriminátora által meghatározott tartományban szimmetrikusan helyezkedjen el. További, a mérések stabilitása szempontjából előnyös 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
