176837. lajstromszámú szabadalom • Másodlagos dozimetriai etalonként alkalmazható ionizációs kamra
3 176837 4 ségei közül. Az elnyelt dózist gray (Gy) egységben kell mérni, és a dózismérő anyagának szövetekvivalensnek kell lennie, hogy sugárkölcsönhatás szempontjából megfeleljen annak az emberi testszövetnek, amelyben az elnyelt dózist mérni kell. A találmány feladata olyan fenti típusú ionizációs kamra létrehozása, amely víz- vagy szövetekvivalens fallal rendelkezik és falanyagának hosszúidejű térfogatstabilitása lehetővé teszi az ionizációs kamra másodlagos etalonként való alkalmazását. A találmány feladata ezenkívül olyan ionizációs kamra kialakítása, amely a 20 keV—1,3 MeV energiatartományban külön betételemek alkalmazása nélkül lehetővé teszi a dózismérés elvégzését, ugyanakkor kiküszöböli a kamraszigetelés felületén lejátszódó jelenségeknek a mérés pontosságára gyakorolt káros hatását. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy poliacetál (CH20) anyagú kamrafal választásával a kitűzött feladat megoldható, ha a kamrafal belső felületén legfeljebb 0,04 mg/cm2 vastagságú tiszta alumínium bevonatot létesítünk, és a falanyag hatásos vastagságát (a mérési irányban mért vastagságát) legfeljebb 3 mm-re, célszerűen 2 mm-re választjuk. A szövetekvivalencia biztosítása céljából a poliacetál falanyaghoz, melynek legalább 85 súlyszázalékot kell elérnie, megfelelő rendszámú adalék anyagokat keverünk. Adalékként legfeljebb 10 súlyszázalék alumíniumot, vagy egy alternatív megoldásnál alumíniumoxid (A1203) és szén keverékét alkalmazhatjuk. Ez utóbbi esetben a szénhez képest az alumíniumoxid legfeljebb 20 súlyszázalék mennyiségben szerepelhet. A poliacetál kitűnik nagy mechanikai stabilitásával, amely alkalmassá teszi kamrafal anyagként másodlagos etalon minőségű ionizációs kamra létesítésére. A találmány szerint a kamra elektródjai szigetelésének a villamos teret torzító hatását azáltal küszöböljük ki, hogy a kamra belső alumínium bevonatát a nyakrészen is adott hosszban kiképezzük, és ezzel koaxiális helyzetben adott hosszban a kamra belső elektródját kivezetjük a kamratérből. A belső elektród folytatásaként még a nyakrész villamosán vezető bevont felületével szemközti szakaszon a belső elektródtól horony révén elválasztott villamosán vezető felületet képezünk ki, amelyet a védőgyűrűvel összekapcsolunk. A kamraszigetelés legfeljebb a nyakrész belső bevonata és a védőgyűrűvel összekötött felület villamos terét képes módosítani, de ez a hatás a belső elektród ionizációs áramát nem befolyásolja. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti ionizációs kamra egy kiviteli alakjának metszete, a 2. ábra az 1. ábrán vázolt ionizációs kamra nyakrészének nagyított metszeti képe, és a 3. és 4. ábrák ismert ionizációs kamra nyakrészének a 2. ábrához hasonló metszeti képe, amely a kamraszigetelés felületének erőtértorzító hatását szemlélteti. Az 1. ábrán vázolt ionizációs kamrának hengeres palásttal rendelkező 1 kamrafala van, amelynek belső felületén vékony 2 alumínium bevonat van kialakítva. A kamra 3 nyakrésze villamosán vezető anyagú 4 védőgyűrűhöz csatlakozik, amelynek 5 vállrésze tömítetten illeszkedik a 3 nyakrész belső felületéhez. A 3 nyakrésznek a 2 aluminium bevonat alja és a 4 védőgyűrű vége közé eső 8 felülete a 2 alumínium bevonatot a földelt 4 védőgyűrűtől elszigeteli. A 4 védőgyűrű belsejében villamosán szigetelő anyagú 6 rúd helyezkedik el. A 6 rúd felületén villamosán vezető anyagú 7 bevonat van kialakítva, amelynek alsó része a 4 védőgyűrűvel érintkezik és hengeres felülete a 3 nyakrész belső felületével koaxiális elrendezésű. A 6 rúdon a 7 bevonat felett még a 3 nyakrész villamosán vezető felületű hengeres szakaszának középső tartományában körbefutó 9 horony van kialakítva, és a 9 horony felett a 6 rúd felületén kialakított fémbevonat az ionizációs kamra 10 belső elektródját képezi. A 10 belső elektródot a 9 horony a 7 bevonattól elszigeteli. A 6 rúd belsején 11 kivezető huzal vezet keresztül, amely a 10 belső elektróddal van összekötve és annak villamos csatlakoztatására szolgál. A 2. ábrán a 3 nyakrész közvetlen környezetét nagyított ábrázolásban mutattuk meg, és itt jól megfigyelhető, hogy a 9 horony valóban a 3 nyakrész belső vezető felületének a középső részére esik, és ezen vezető felület a 6 rúdnak a 9 horony által elválasztott villamosán vezető hengeres felületeit koaxiálisán körülveszi. Az 1. ábrán feltüntettük az ionizációs kamra villamos csatlakoztatását is. A külső elektródot képező 2 alumínium bevonat és a föld közé 12 feszültségforrás van kapcsolva, és a kamra áramát a földelt 4 védőgyűrű és a 10 belső elektród közé kapcsolt 13 pikoampermérő (Coulométer) méri. A 3. és 4. ábrákon összehasonlítás céljából ismert védőgyűrüs ionizációs kamra lezárásnak szerkezeti kialakítását tüntettük fel. A kamra nyakrészét 14 szigetelő gyűrű képezi, amely 4a védőgyűrűhöz csatlakozik. A 6a rúd ennek belsején vonul végig és fémből készült lObelső elektródhoz csatlakozik, amelynek alsó széle a kamra alsó falával van egyvonalban. A kamrát középen alul a 14 szigetelő gyűrű homlokfelülete és a 6a rúd homlokfelülete határolja, melyek között gyűrűalakú rés képződik. Most ismét a találmány szerinti ionizációs kamrára hivatkozunk, amelynek működését a szerkezeti kialakítás mellett elsősorban a megfelelő falanyag megválasztása határozza meg. A találmány felismerése szerint az 1 kamrafalat döntően poliacetál anyagból kell kialakítani. Az alkalmazott poliacetál falanyaghoz a megfelelő effektiv rendszám és szövetekvivalencia biztosítása céljából fémtiszta alumíniumot vagy alumíniumoxid és szén keverékét lehet hozzákeverni. A keveréket finom őrlemény formájában egyenletesen kell a poliacetál granulátumhoz vagy fröccsanyaghoz hozzáadagolni. A poliacetált a kereskedelmi forgalomban „delrin” néven ismerik. A víz effektiv rendszámát például 93 súlyszázalék poliacetált és 7 súlyszázalék alumíniumot tartalmazó falanyaggal lehet megközelíteni. Ez a falanyag 7,69 effektiv rendszámú. Szövetekvivalencia biztosítható például 90 súly% poliacetált, 7 súly% szenet és 3% alumíniumoxidot tartalmazó kamrafal segítségével, amelynek effektiv rendszáma 7,39. Az 1 kamrafal vastagsága az ionizációs kamra érzékelési energiasávszélességével függ össze. Széles energiatartomány biztosítható 2—-2,5 mm-es falvastagságok alkalmazásával. A választott kamrafal anyagától, falvastagságától és a mérési specifikációtól függően változtathatjuk a 2 alumínium bevonat vastagságát. Ezt a bevonatot ismert bevonatkészítési eljárásokkal egyenletes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
