Röntgen-Gamma-Dosimeter 27091

[Cs137]

Da bin ich aber mal gespannt 

[DL3HRT]

Worauf?

[DG0MG]

Schaut bitte mal drüber, ob meine Gedankengänge korrekt sind.

• Flächenmasse der Luft m_A = m_Luft / A: 0.015 g/cm³ = 15 mg/cm³

An dieser Stelle muss es "g/cm²" und "mg/cm²" heissen.

Zu der Erkenntnis "schlanker" (bzw. "länger") als Deine Kammer, komme ich aber auch.
Trotzdem habe ich Schwierigkeiten, mir das vorzustellen. Beim Durchdenken fällt mir auf:

Du rechnest vor:

m_Fläche = V * Rho / A

Da das Volumen V sich aus A * l (Fläche * Länge) errechnet, könnte man das V ersetzen und schreiben:

m_Fläche = A * l * Rho / A

Man sieht sofort, die Fläche A kann man rauskürzen, so dass nur noch

m_Fläche = l * Rho

übrigbleibt. Die Flächenmasse ist also erstmal nur von der Länge der Kammer abhängig.
Genau, wie die Flächenmasse eines Mica-Fensters eines Fensterzählrohrs natürlich auch nur von dessen Dicke (und nicht dessen Durchmesser) abhängig ist.
Für Deine Kammer gilt:

m_{Fläche(DL3HRT)} = 13 cm * 0.0012 g/cm³
m_{Fläche(DL3HRT)} = 15,4 mg/cm²

Gut, das wissen wir schon. Schauen wir auf die STEP-Kammer mit 35 mg/cm² und unbekannter Länge:

m_{Fläche(STEP)} = l * Rho
l = m_{Fläche(STEP)} / Rho
l = 0,035 g/cm² / 0.0012 g/cm³
l = 29,1 cm
-----------

Das erscheint mir ganz schön groß, aber nicht unmöglich. Ich kenn die Geräte nur von Bildern.
Wenn wir nun schon die Länge (29,1 cm) und das Volumen (600 cm³) kennen, ist der Durchmesser auch keine Kunst mehr:

V = A * l
A = V / l
A = 600 cm³ / 29,1 cm
A = 20,61 cm²

A = Pi/4*d²
d = 2 * SQRT( A / PI )
d = 2 * SQRT( 20,61 cm² / 3,141 )
d = 5,12 cm

~5cm Durchmesser und ~30 cm lang. 
Wenn das nicht den Tatsachen entprechen sollte, dann ist STEP zu der Angabe von 35 mg/cm² irgendwie anders gekommen.

[DG0MG]

Hm, irgendwas kann nicht stimmen.

Denn: Das aktuelle (grob vergleichbare) Gerät heisst "OD-02" [1].

Im zugehörigen Handbuch [2] werden ähnliche Daten, wie beim 27091 angegeben:

OD-02 Hx
Typ                     Luftoffene Ionisationskammer
Volumen                 600 cm³
Flächenmasse I-Kammer   35 mg/cm²

Abmessungen
Messsonde               Durchmesser 112 mm, Länge 260 mm


Nur 26 cm lang!
Was ist falsch? 

• [1] http://www.step-sensor.de/de/strahlenmesstechnik/ortsdosimeter.html
• [2] http://step-sensor.de/media/allgemein/od_02_gebrauchsanweisung_de_rev10_vom_07_05_2019.pdf
  

[DG0MG]

Kann es sein, dass damit einfach die Dicke der Wandung der gesamten Kammer gemeint ist?

Dann ist das ganze Gerechne totaler Unsinn   

[DL3HRT]

Kann es sein, dass damit einfach die Dicke der Wandung der gesamten Kammer gemeint ist?

Unwahrscheinlich, denn 35 mg/cm² erreicht man selbst mit dünnem Metall nicht, eher mit nicht ganz so dünnem Glimmer. Es ist schon die resultierende Flächenmasse der Luft gemeint.

[NoLi]

Die 35 mg/cm² sind das Flächengewicht der Kammerwandung.

Die Kammern bestehen aus einem leitfähig (Graphit?) beschichtetem Kunststoff, in der Regel u.a. in der Messenbelegungsdichte der Haut, um auch Hautdosisleistungen messen zu können (Photonen ab 6 keV bis etwa 30 keV sind vor allem relevant für die Haut- und Augenlinsendosis, für alle anderen Organe uninteressant).

Bei einigen Dosisleistungsmessgeräten mit solchen I-Kammern muß bei Photonenenergien > 100 keV eine Wandverstärkungskappe zusätzlich aufgesetzt werden, um in den laut Eichverordnung zulässigen Fehlertoleranzgrenzen zu bleiben.

Gruß
Norbert

[DG0MG]

Es ist schon die resultierende Flächenmasse der Luft gemeint.

Gibts irgendein Argument (außer "geht schwer herzustellen"), das diese Variante stützt?

Nochmal ein Zitat aus [2], S. 24:

Strahlungsdetektor
OD-02
Typ                   Luftoffene Ionisationskammer
Volumen               600 cm³
Flächenmasse I-Kammer 35 mg/cm2
Eintrittsfenster      3,3 mg*cm-2 (einseitig metallisierte PET-Folie)
Wandverstärkungskappe 550 mg/cm-2 , abnehmbar
Vorzugsrichtung       Axial
Bezugspunkt           am Detektor markiert
Kammerspannung        + 400 V (mSv/h, μSv)
                      + 40 V (μSv/h)

aus dem mMn hervorgeht, dass sich die Flächenmassen-Angabe einmal auf die Kammer selbst und auf das dünnere Eintrittsfenster bezieht. Die Verstärkungskappe ist dann eben halt dicker. Von Luft steht da nichts und diese Angabe macht doch auch gar keinen Sinn: Wie oben dargelegt, könnte man da auch gleich einfach die Länge der Kammer angeben - die Werte wären ja proportional.