200001. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés beta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitásának mérésére nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben
3 HU 200001 B 4 A találmány célja olyan megoldás biztosítása, amelynél a gamma-sugárzási háttér egyszerű, elektronikai úton kivitelezhető eljárással szelektíven elkülöníthető a mérni kívánt minta béta-sugárzásától. A találmány feladata ennek megfelelően olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amellyel kis aktivitású minták béta-sugárzásának mérése intenzív gamma-sugárzási háttér mellett is a megkívánt pontossággal végezhető el, mégpedig ólomabszorbens használata nélkül. A találmány alapja az a felismerés, hogy a mérésnek az ismert alapelvek szerint kialakított geometriai elrendezésben történő végrehajtása során a leggyakrabban használatos energiaszelektiv sugárzásdetektorok abszolút számlálási hatásfoka a gamma-sugárzás energiájának növekedésével erősen csökken, mig a béta-sugárzásra nézve ugyanekkor jelentős növekedés tapasztalható. Ezért a mérést mindenkor egy alkalmasan megválasztott küszöbenergia fölötti energiatartományban kell elvégezni. A felismerés lényege, hogy a mérést az alkalmasan megválasztott energiadiszkiúmínációs küszöbszint fölött végezve a mért minta plusz háttér együttesére, valamint a háttérre kapott beütésszámok különbsége alapján a béta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitásával szigorúan arányos, a háttér zavaró hatásától mentes .tiszta' beütésszámot kapunk, amely szignifikáns, nagy megbízhatóságú mérési eredményt jelent. További előnyös hatás érhető el azzal, ha az energiadiszkriminációt a sugárzásdetektor munkaponti tápfeszültségének csökkentésével, a mérési feltételek tudatos lerontásával kombináljuk, mert a diszkriminációs küszöb emelésével a béta/gamma detektálási arány itt még rohamosan nő. A kitűzött feladat megoldására, tehát béta-sugárzó izotópo(ka)t tartalmazó minta aktivitásának nagyintenzitású gamma-sugárzási háttérben megbízható történő mérésére, amikor is energiaszelektiv sugárzásdetektort tartalmazó mérőrendszerrel ismert aktivitású és energiájú béta- és gamma-sugárzó etalon radioaktív izotópokra több energiaintervallumra osztott mérési tartományban a béta- és gamma-számlálási hatásfokot az energia függvényében külön-külön mérjük, amivel az energiaszelektiv mérőrendszer kalibrációját elvégezzük, majd ennek ismeretében legalább egy béta-sugárzó izotópot gamma-sugárzási háttérben tartalmazó mérendő minta mérésekor oly módon járunk el, hogy a kalibrálásnál alkalmazottal azonos raéröelrendezésben a sugérzésdetektorral a mérési tartomány energiaintervallumaiban a minta béta- és a háttér gamma-sugárzására összesített beütésszámokat mérünk, ezzel egyidejűleg vagy ezt követően ugyanezen energia-intervallumokban a béta-sugárzásra vonatkozóan gyakorlatilag teljes mértékben elnyelő abszorbens közbeiktatásával a gamma-sugárzásra jellemző gamma beütésszámot mérünk, a kalibrációs görbe alapján az egyes energiaintervallumokban a gamma beútésszámokat korrigáljuk és a mérési tartományban a korrigált gamma beütésszámokat összegezzük, valamint segítségükkel az összesített beütésszámokat korrigáljuk és az utóbbiakat összegezzük, majd a béta-sugárzó minta aktivitását a korrigált beütésszámok összegeinek különbsége és a kalibrációból adódó béta-számlálási hatásfok alapján határozzuk meg, s a találmány értelmében a korrigált gamma beütésszámok öszszege alapján mérési küszöbenergiát jelölünk ki oly módon, hogy a mérési tartományban a kisebb energiáktól a nagyobbak felé haladva az energiaintervallumokra meghatározott korrigált gamma beütésszámokat az összeg legalább 0,7-szeresével, előnyösen legalább 0,8- -szorosával, adott esetben magával az öszszeggel egyenlő határ eléréséig összegezzük és a küszöbenergiát a határt kijelölő energiaintervallumot követő első energiaintervallum minimális energiával azonosítjuk, majd a keresett aktivitás meghatározásához a küszöbenergiát túllépő energiaintervallumokra összesített korrigált beütésszámok különbségét vesszük alapul és a küszöbenergia megállapítása után szükség szerint a sugárzásdetektor tápfeszültségét csökkentjük. A kitűzött feladat megoldására olyan berendezést is kidolgoztunk, amely soros láncban egymást követően elrendezve sugárzásdetektort, erősítőt, diszkriminátort, beütésszámot követő egységet, valamint kijelzőt tartalmaz, és a találmány értelmében a ratemeterként kialakított követő egység és a feszültségméróként kialakított kijelző közé a ratemeter mérési küszöbenergiának megfelelő kimenő feszültségére beállított komparátor bemenete van csatlakoztatva, míg a komparátor kimenete tárolón és előnyösen a tárolóra visszacsatolt üzemmódkapcsolón át a feszültségméróre és célszerűen kapcsolható tápegységen keresztül a sugárzásdetektorra van vezetve. Ugyancsak a kitűzött feladat megoldását szolgálja az a berendezés, amelynél a találmány szerint a diszkriminátor összes érzékelt beütésnek megfelelő impulzusokat és egy adott küszöbenergiánél nagyobb energiájú beütéseknek megfelelő impulzosokat továbbító két kimeneten át van üzemmódkapcsolóval, annak kimeneteire, csatlakoztatott, gamma beütésszámot meghatározó első számlálóval, a küszöbenergiánál nagyobb gamma beütéBszámot meghatározó második számlálóval, valamint az adott küszöbenergiánál nagyobb gamma és béta beütésszámot meghatározó harmadik számlálóval kialakított követő egységre kapcsolva, ahol az első, második és harmadik számláló tartalmukat leolvasó, nullázó, valamint a második és harmadik számláló tartalma közötti különbséget megállapító számolóegységre van vezetve, amelynek ki5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
