Wie erkennt man ein energiekompensiertes Zählrohr?

[DG0MG]

Das würd' ich auch nicht kaufen, noch dazu bei dem Preis. Bei einem Verkäufer, der jede Menge Strahlungsmesszeug verkauft und dann ein läppisches Zählrohr nicht mal auf Grundfunktion prüft, klingeln doch die Alarmglocken.
Ich hab mal (von einem anderen Verkäufer) ein Konvolut (10 Stück) "ungeprüfter" Zählrohre gekauft. darunter einige 18504 und zwei DDR-robotron VA-Z- irgendwas, die schwarzen aus Glas. Der Verkäufer hatte längere Zeit Strahlungsmessgeräte, -Teile und Zubehör verkauft und hatte augenscheinlich Ahnung von der Materie.
Von den 10 Röhren gingen nur die beiden aus der DDR, die anderen 8 waren tot, trotz äußerlicher Unversehrtheit. Auf meine höfliche Mißfallensbekundung wurde der Verkäufer pampig und meinte, es stünde doch "ungeprüft" da. Ich hab sie ihm trotzdem zurückgeschickt und auch mein Geld wiederbekommen.

[Fragender]

sowie die Gehäusewandung mit Alu-Schieber (GRAETZ X-50).

Beim Graetz X50 (immer noch mein Lieblingsgerät    ) ist das eingebaute Zählrohr in einen dickwandigen Metallmantel eingeschoben (Energiekompensation), der allerdings mittig einige Löcher aufweist, damit auch Betastrahlung damit nachgewiesen werden kann. Das wird sicher auf Kosten der Kompensation gehen, vor allem wenn man mit geringem Abstand an Punktstrahlern misst. Allerdings gibt es im Handbuch zum X50 Diagramme, die die Energieabhängigkeit darstellen und, bei bekanntem Nuklid, auch eine entsprechende rechnerische Korrektur ermöglichen.

Außerdem gibt es Diagramme zur Winkelabhängigkeit. Die darf man ja auch nicht vergessen.

Energiekompensation ist eine Sache, die Verfügbarmachung solcher Diagramme eine andere, das findet man (in der Regel) nur bei Profi-Geräten.

Die Idee hinter der Energiekompensation ist ja, den niedrigenergetischen Anteil der Gammastrahlung, auf die das Zählrohr "überempfindlich" reagiert, abzuschwächen. Entsprechend erkennst Du ein energiekompensiertes Zählrohr daran, dass ein Absorber vorhanden ist - wie Norbert schon geschieben hat, kann der auch aus dem Gerätegehäuse bestehen. In der Regel ist es aber eine Hülle aus einem Blei-Zinn-Gemisch von einigen mm Stärke direkt um das Zählrohr.

Energiekompensation schließt in aller Regel den Nachweis von Betastrahlung aus. Wenn das Gerät also Betas nachweisen können soll, darfst Du davon ausgehen, dass es nicht energiekompensiert ist.

Viele Grüße!

Henri

Hallo,

heißt das, dass jedes Zählrohr das in einem Metallgehäuse steckt damit energiekompensiert ist?

Wie sieht es mit dem internen Zählrohr beim SV500 aus?
Das befindet sich ja in einem Alu-Zylinder.

oder wie sieht es beim Automess DL-Messer 6150 aus?
Das hat ja ein Metallgehäuse

Gruß

[DG0MG]

heißt das, dass jedes Zählrohr das in einem Metallgehäuse steckt damit energiekompensiert ist?

Nein, das wäre zu pauschal - das Gerätegehäuse hat damit nichts zu tun.

Wenn Du hier ein paar Fotos von Zählrohren einstellen würdest, dann könnten wir mit ziemlich hoher Trefferquote sagen, ob es ein kompensiertes ist, oder nicht. Aber andersherum zu definieren, woran man ein solches erkennt, ist nicht ganz so einfach, wie Du siehst. Manche Zählrohre sind von der Produktion her kompensiert, es gibt sie also gar nicht anders und manche gibt es in zwei Ausführungen (eben kompensiert und nicht kompensiert). Und manchmal nimmt auch der Gerätehersteller ein unkompensiertes und baut selbst eine Kompensation drumherum - das ist zum Beispiel bei vielen russischen Geräten die dünne Bleifolie um das ZR. Wie "gut" die Kompensation werden kann, ist gewissermaßen Betriebsgeheimnis, bei Automess oder Vacutec wird also nicht nur eine Bleifolie drumgewickelt sein, das können auch verschiedene Metall in verschiedenen Formen sein.

[Fragender]

heißt das, dass jedes Zählrohr das in einem Metallgehäuse steckt damit energiekompensiert ist?

Nein, das wäre zu pauschal - das Gerätegehäuse hat damit nichts zu tun.

Wenn Du hier ein paar Fotos von Zählrohren einstellen würdest, dann könnten wir mit ziemlich hoher Trefferquote sagen, ob es ein kompensiertes ist, oder nicht. Aber andersherum zu definieren, woran man ein solches erkennt, ist nicht ganz so einfach, wie Du siehst. Manche Zählrohre sind von der Produktion her kompensiert, es gibt sie also gar nicht anders und manche gibt es in zwei Ausführungen (eben kompensiert und nicht kompensiert). Und manchmal nimmt auch der Gerätehersteller ein unkompensiertes und baut selbst eine Kompensation drumherum - das ist zum Beispiel bei vielen russischen Geräten die dünne Bleifolie um das ZR. Wie "gut" die Kompensation werden kann, ist gewissermaßen Betriebsgeheimnis, bei Automess oder Vacutec wird also nicht nur eine Bleifolie drumgewickelt sein, das können auch verschiedene Metall in verschiedenen Formen sein.

Hallo,

aber eigentlich sollten militärische Geräte doch energiekompensiert sein, sonst macht die Messung im Erstfall wenig Sinn?

Mich interessiert vor allem ob die alten Militärgeräte energiekompensiert sind - das billige Chinateil ist es ganz offensichtlich nicht (hat nur ein Glaszählrohr innen, ohne Metall).

Wie sieht es aus mit den hier bekannten Geräten:

SV500 interne und externe Sonde?
Automess DL Messer 6150 (altes Modell)
FH40
Graetz X50 altes Modell analog
Graetz X50 neues Modell digital
KSMG (DDR-Gerät)

Gruß

[Henri]

aber eigentlich sollten militärische Geräte doch energiekompensiert sein, sonst macht die Messung im Erstfall wenig Sinn?

Das kann man so pauschal nicht sagen 

Die militärischen Geräte haben ja den "Sinn", den Befehlshabern einen Anhaltspunkt zu geben, wie lange die Soldaten in verstrahltem Gebiet operieren können, bevor sie "ausfallen". Ein paar mSv mehr oder weniger spielen da erst mal nicht so die Rolle. Und da man weiß, was strahlt, kann man die Geräte ja auch so konstruieren, dass sie für das entsprechende Nuklidgemisch halbwegs brauchbare Zahlen abliefern. Deshalb sind die militärischen Geräte oft etwas anders gebaut und auch eher für höhere Dosisleistungen konzipiert - halt auf das Anwendiúngsprofil zugeschnitten.

Etwas anderes sind professionelle Geräte im zivilen Gebrauch, mit denen der Arbeitgeber den Arbeitsschutz sicherstellen muss, und wo eine Vielzahl unterschiedlicher Nuklide, Röntgenstrahlungs-Energien etc. vorkommen. Die müssen dann eichfähig sein, also gewisse Vorgaben einhalten.

Es ist aber auch nicht so, dass nicht energiekompensierte Zählrohre nur völligen Mist anzeigen. So riesig ist der Unterschied nicht. Viel entscheidender ist, dass keine Betastrahlung die Gamma-Messung beeinträchtigt. Und die Messgeometrie spielt auch eine große Rolle. Und letztendlich ja auch die Strahlenwirkung auf den Körper - wird nur die Hand bestrahlt, oder befindet sich der ganze Körper im homogenen Strahlenfeld. Da wird es schnell richtig komplex.

Kommt also darauf an, für was Du das Gerät verwenden möchtest. Zur Vorbereitung auf einen Angriff mit Kernwaffen - nimm das militärische Gerät. Für alles weitere - eher ein ziviles. Vor ein paar Jahren wurden außerdem neue Größen im Strahlenschutz eingeführt, weshalb die Energiefilter geändert werden mussten. Deshalb sind auch recht viele "neuere" Geräte günstig auf dem Gebrauchtmarkt, weil sie den Vorschriften halt nicht mehr entsprechen. Weitere Infos:

https://www.automess.de/service/faq

Also, wenn es genau sein soll, musst Du auch ein Gerät kaufen, dass die neuen Größen verwendet. In der Praxis  würde das "Neukauf" bedeuten. Allerdings sind die Unterschiede nicht extrem, siehe verlinkter Artikel.

Viele Grüße!

Henri

[NoLi]

Alte bzw. ältere militärische Strahlenmessgeräte bestimmten die Ionen-Dosisleistung in R/h, spätere Geräte die Energie-Dosisleistung in Gy/h; erst die "neuere" Gerätegeneration misst die der Äquivalent-Dosisleistung in Sv/h.
Ähnliches gilt für Strahlenmessgeräte des Zivilschutzes/Katastrophenschutzes, wobei hier erst in R/h und ab 1986 (nach Ablauf einer Übergangsfrist) gleich in Sv/h gemessen wird (die ab dem Jahr 1982 vom Bund ausgelieferten analogen "R/h"-Messgeräte, vor allem die AUTOMESS-6150, wurden kurz darauf wieder eingesammelt und im Herstellerwerk umgerüstet).

Für die Ionendosisleistung war keine Energiefilterung notwendig, für die Energiedosisleistung nur eine marginale. Hierzu reichten i.a. die einfachen Betastrahlen-Absorptionsbleche bzw. die metallischen Gerätegehäusewandungen. Erst bei der international und in Deutschland und Österreich ab 1986 verpflichtenden Messung der Äquivalent-Dosisleistung in Sv/h bekamen die Detektoren ausschliesslich zusätzlich entsprechende Photonenenergiefilter, sofern sie nicht schon im Vorfeld umgerüstet bzw. eingeführt wurden. Dies galt aber für Bundes-Strahlungsmessgeräte nur bedingt, weil noch jede Menge Altgeräte (FH40T, GRAETZ X-50, DL40) bei den Hilfsorganistionen für den Einsatz vorhanden waren. Erst mit Einführung des digitalen GRAETZ X-50 ZS im großen Stil ab dem Jahr 1988 begann man, diese Altgeräte auszumustern.

Norbert

[Fragender]

Alte bzw. ältere militärische Strahlenmessgeräte bestimmten die Ionen-Dosisleistung in R/h, spätere Geräte die Energie-Dosisleistung in Gy/h; erst die "neuere" Gerätegeneration misst die der Äquivalent-Dosisleistung in Sv/h.
Ähnliches gilt für Strahlenmessgeräte des Zivilschutzes/Katastrophenschutzes, wobei hier erst in R/h und ab 1986 (nach Ablauf einer Übergangsfrist) gleich in Sv/h gemessen wird (die ab dem Jahr 1982 vom Bund ausgelieferten analogen "R/h"-Messgeräte, vor allem die AUTOMESS-6150, wurden kurz darauf wieder eingesammelt und im Herstellerwerk umgerüstet).

Für die Ionendosisleistung war keine Energiefilterung notwendig, für die Energiedosisleistung nur eine marginale. Hierzu reichten i.a. die einfachen Betastrahlen-Absorptionsbleche bzw. die metallischen Gerätegehäusewandungen. Erst bei der international und in Deutschland und Österreich ab 1986 verpflichtenden Messung der Äquivalent-Dosisleistung in Sv/h bekamen die Detektoren ausschliesslich zusätzlich entsprechende Photonenenergiefilter, sofern sie nicht schon im Vorfeld umgerüstet bzw. eingeführt wurden. Dies galt aber für Bundes-Strahlungsmessgeräte nur bedingt, weil noch jede Menge Altgeräte (FH40T, GRAETZ X-50, DL40) bei den Hilfsorganistionen für den Einsatz vorhanden waren. Erst mit Einführung des digitalen GRAETZ X-50 ZS im großen Stil ab dem Jahr 1988 begann man, diese Altgeräte auszumustern.

Norbert

Hallo,

ich dachte immer die Einheiten Rem und Gray sind das selbe und nur ein Umrechnungsfaktor 1Gy = 100  Rem wäre da gegeben?

Was wird denn bei Rem erfasst, was bei Gray und Sievert nicht erfasst wird?

manchen Automess DL-6150 zeigen die Einheit Rem an, andere die Einheit Sievert an - sind die Geräte technisch verschieden?

Man lernt immer wieder was dazu...

Gruß

[NoLi]

alt Röntgen (R) ---> neu J/kg in einer bestimmten Masse.

alt Radiation Absorbed Dose (RAD) ---> neu Gray (Gy) = Ionendosis x Strahlenwichtungsfaktor.

alt Roentgen Equivalent Men (REM) --- neu Sievert (Sv) = Ionendosis x Strahlenwichtungsfaktor x Gewebewichtungsfaktor (gemittelt ~ 0,98).

Der Strahlenwichtungsfaktor beträgt für Gamma-, Röntgen- und Betastrahlung = 1.


https://um.baden-wuerttemberg.de/de/umwelt-natur/kernenergie-und-strahlenschutz/strahlenschutz/informationen-zum-strahlenschutz/radioaktivitaet-und-ionisierende-strahlung/dosisgroessen-und-die-wirkung-der-strahlung/

" Radioaktivität und ionisierende Strahlung
 
    Text vorlesen
    10.06.2020

Dosisgrößen und die Wirkung der Strahlung

  Trifft ionisierende Strahlung auf biologisches Gewebe, wird sie vom Gewebe aufgenommen (absorbiert). Die aufgenommene Energie bezogen auf die Masse biologischen Gewebes wird als Energiedosis bezeichnet und in Gray (Gy) angegeben.

Die biologische Wirkung der Strahlung ist abhängig von der Strahlungsart und der absorbierten Energie, daher wird die Energiedosis für jede Strahlungsart mit einem Wichtungsfaktor multipliziert. So erhält man die Äquivalentdosis als Maß für die biologische Wirksamkeit. Ihre Einheit ist ,,Sievert". 1 Sievert (Sv) entspricht 1 Joule je Kilogramm. Da die Organe und das Gewebe des Menschen unterschiedlich empfindlich sind, wird auch für diese ein Wichtungsfaktor berücksichtigt. So ergeben sich Äquivalentdosen für einzelne Organe/Gewebe (Organdosis), die ebenfalls in Sievert angegeben werden. Die effektive Dosis ist die Summe aller Organ- und Gewebedosen. Sie wird ebenfalls in Sievert ausgedrückt.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Dosisbegriffe:
Größe    Definition    Charakterisierung    Einheit
Aktivität    radioaktive Zerfälle pro Zeit    physikalische Größe    Becquerel = 1/Sekunde
Energiedosis    aufgenommene Energie pro Masse    physikalische Größe    Gray = Joule/Kilogramm
Äquivalentdosis    gewichtete Energiedosis, abhängig von biologischer Wirksamkeit verschiedener Strahlungsarten    biologisch abgeleitete Größe    Sievert = Joule/Kilogramm
Organ-Äquivalentdosis    mit Strahlungswichtungsfaktor multiplizierte Energiedosis, bezogen auf ein Organ    biologisch abgeleitete Größe    Sievert
effektive Dosis    Summe aller mit Gewebe-Wichtungsfaktor multiplizierter Äquivalentdosen    biologisch abgeleitete Größe    Sievert

Die Dosisleistung gibt an, welche Dosis je Zeiteinheit eingewirkt hat. Je größer der Zeitraum ist, in dem man eine bestimmte Dosis erhält, desto geringer ist die Dosisleistung.

Die Gammastrahlung ist die Strahlung, die aus der Umwelt am stärksten von außen auf den Menschen einwirkt. Sie bestimmt daher die Dosis, die durch äußere Strahlung verursacht wird. Aus diesem Grund wird häufig bei der Überwachung der äußeren Strahlung die Gammadosis ermittelt.
Die Wirkung der Strahlung auf den Menschen

Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper wird als Strahlenexposition bezeichnet. Die äußere Strahlenexposition ist die Bestrahlung des Körpers von außen, die innere Strahlenexposition entsteht durch Aufnahme radioaktiver Stoffe in den Körper, das heißt durch Inkorporation. Die Inkorporation kann durch Ingestion (Aufnahme von beispielsweise Kalium-40 über die Nahrung), Inhalation (Aufnahme von Radon-226 über die Atemwege) aber auch durch Wunden erfolgen.

Sichtbare, schnell auftretende Schäden des menschlichen Gewebes, sogenannte deterministische Strahlenschäden treten auf, wenn die Strahlendosis einen Schwellenwert von circa 500 Millisievert (mSv) überschreitet. Es kann aber auch zu langfristigen Schäden kommen, den sogenannten stochastischen Strahlenschäden, die noch nach Jahren zum Beispiel zu Krebserkrankungen führen können. Auch genetische Schäden können auftreten, wenn die ionisierende Strahlung auf Keimdrüsen oder Keimzellen trifft. Für die stochastischen und genetischen Schäden können keine Schwellenwerte angegeben werden.
Weitere Informationen
Natürliche Zerfallsreihen "

..-
manchen Automess DL-6150 zeigen die Einheit Rem an, andere die Einheit Sievert an - sind die Geräte technisch verschieden?
...

Was genau alles beim Hersteller neben der Messskala umgerüstet wurde, weiß ich nicht.

Norbert

[Fragender]

alt Röntgen (R) ---> neu J/kg in einer bestimmten Masse.

alt Radiation Absorbed Dose (RAD) ---> neu Gray (Gy) = Ionendosis x Strahlenwichtungsfaktor.

alt Roentgen Equivalent Men (REM) --- neu Sievert (Sv) = Ionendosis x Strahlenwichtungsfaktor x Gewebewichtungsfaktor (gemittelt ~ 0,98).

Der Strahlenwichtungsfaktor beträgt für Gamma-, Röntgen- und Betastrahlung = 1.


https://um.baden-wuerttemberg.de/de/umwelt-natur/kernenergie-und-strahlenschutz/strahlenschutz/informationen-zum-strahlenschutz/radioaktivitaet-und-ionisierende-strahlung/dosisgroessen-und-die-wirkung-der-strahlung/

" Radioaktivität und ionisierende Strahlung
 
    Text vorlesen
    10.06.2020

Dosisgrößen und die Wirkung der Strahlung

  Trifft ionisierende Strahlung auf biologisches Gewebe, wird sie vom Gewebe aufgenommen (absorbiert). Die aufgenommene Energie bezogen auf die Masse biologischen Gewebes wird als Energiedosis bezeichnet und in Gray (Gy) angegeben.

Die biologische Wirkung der Strahlung ist abhängig von der Strahlungsart und der absorbierten Energie, daher wird die Energiedosis für jede Strahlungsart mit einem Wichtungsfaktor multipliziert. So erhält man die Äquivalentdosis als Maß für die biologische Wirksamkeit. Ihre Einheit ist ,,Sievert". 1 Sievert (Sv) entspricht 1 Joule je Kilogramm. Da die Organe und das Gewebe des Menschen unterschiedlich empfindlich sind, wird auch für diese ein Wichtungsfaktor berücksichtigt. So ergeben sich Äquivalentdosen für einzelne Organe/Gewebe (Organdosis), die ebenfalls in Sievert angegeben werden. Die effektive Dosis ist die Summe aller Organ- und Gewebedosen. Sie wird ebenfalls in Sievert ausgedrückt.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Dosisbegriffe:
Größe    Definition    Charakterisierung    Einheit
Aktivität    radioaktive Zerfälle pro Zeit    physikalische Größe    Becquerel = 1/Sekunde
Energiedosis    aufgenommene Energie pro Masse    physikalische Größe    Gray = Joule/Kilogramm
Äquivalentdosis    gewichtete Energiedosis, abhängig von biologischer Wirksamkeit verschiedener Strahlungsarten    biologisch abgeleitete Größe    Sievert = Joule/Kilogramm
Organ-Äquivalentdosis    mit Strahlungswichtungsfaktor multiplizierte Energiedosis, bezogen auf ein Organ    biologisch abgeleitete Größe    Sievert
effektive Dosis    Summe aller mit Gewebe-Wichtungsfaktor multiplizierter Äquivalentdosen    biologisch abgeleitete Größe    Sievert

Die Dosisleistung gibt an, welche Dosis je Zeiteinheit eingewirkt hat. Je größer der Zeitraum ist, in dem man eine bestimmte Dosis erhält, desto geringer ist die Dosisleistung.

Die Gammastrahlung ist die Strahlung, die aus der Umwelt am stärksten von außen auf den Menschen einwirkt. Sie bestimmt daher die Dosis, die durch äußere Strahlung verursacht wird. Aus diesem Grund wird häufig bei der Überwachung der äußeren Strahlung die Gammadosis ermittelt.
Die Wirkung der Strahlung auf den Menschen

Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper wird als Strahlenexposition bezeichnet. Die äußere Strahlenexposition ist die Bestrahlung des Körpers von außen, die innere Strahlenexposition entsteht durch Aufnahme radioaktiver Stoffe in den Körper, das heißt durch Inkorporation. Die Inkorporation kann durch Ingestion (Aufnahme von beispielsweise Kalium-40 über die Nahrung), Inhalation (Aufnahme von Radon-226 über die Atemwege) aber auch durch Wunden erfolgen.

Sichtbare, schnell auftretende Schäden des menschlichen Gewebes, sogenannte deterministische Strahlenschäden treten auf, wenn die Strahlendosis einen Schwellenwert von circa 500 Millisievert (mSv) überschreitet. Es kann aber auch zu langfristigen Schäden kommen, den sogenannten stochastischen Strahlenschäden, die noch nach Jahren zum Beispiel zu Krebserkrankungen führen können. Auch genetische Schäden können auftreten, wenn die ionisierende Strahlung auf Keimdrüsen oder Keimzellen trifft. Für die stochastischen und genetischen Schäden können keine Schwellenwerte angegeben werden.
Weitere Informationen
Natürliche Zerfallsreihen "

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manchen Automess DL-6150 zeigen die Einheit Rem an, andere die Einheit Sievert an - sind die Geräte technisch verschieden?
...

Was genau alles beim Hersteller neben der Messskala umgerüstet wurde, weiß ich nicht.

Norbert

Also ist Rem und Sievert bzw. Rad und Gray doch nur eine Umrechnungssache und misst letztlich das selbe?

Gruß

[NoLi]

In der Zahlenbetrachtung im großen Ganzen: ja.
Feinheiten gab bzw. gibt es im Gewebewichtungsfaktor durch Anpassungen auf Grund neuerer Erkenntnisse (z.B. niederenergetischer Photonen-/Röntgenstrahlung); diese sind aber überwiegend von wissenschaftlichem und medizinischem Interesse bei bestimmten Anwendungsgebieten und haben i.a. keine gravierenden Einflüsse auf den allgemeinen Strahlenschutz.
Wichtig ist die Beachtung der Angabe der Nenn-Photonenenergie der Dosisleistungsmessgeräte (Angaben auf dem Gerät oder bei älteren Geräten im Handbuch stehend!), insbesondere der unteren Grenze. Wenn mein Gerät Photonendosisleistung ab 80 keV misst und ich ihm Am-241 Photonen mit 59,5 keV anbiete, wird daraus nichts!!

Mehr und genauere Infos:  https://www.automess.de/service/messgroessen-im-strahlenschutz
                                          https://www.automess.de/service/faq

Norbert