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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieses Dokument stellt Verfahren zur Kalibrierung und zum Gebrauch von Spektrometern mit hochreinem Germanium zur Messung der Energien und Emissionsraten von Photonen im Energiebereich von 45 keV bis etwa 3000 keV und zur Berechnung der Aktivität von Radionukliden basierend auf diesen Messungen auf. Zweck dieses Dokuments ist, eine Grundlage für die Routinekalibrierung und Nutzung von Germanium(HPGe)-Halbleiterdetektoren zur Messung der Emissionsraten und dadurch der Aktivitätsmessung von Radionukliden in einer Probe zu geben. Es ist gedacht zur Nutzung durch Personen, die die Prinzipien der HPGe-Gammaspektrometrie verstehen und für die Erstellung korrekter Verfahren zur Kalibrierung und Nutzung solcher Detektoren verantwortlich sind. Die beschriebenen Leistungsprüfungen stellen sicher, dass das Spektrometer innerhalb akzeptabler Grenzwerte arbeitet. Mit diesen Prüfungen werden die Grenzen der Algorithmen zur Peaksuche und zum Anpassen an einzelne Peaks und Multipletts ermittelt. Weiterhin werden Verfahren zur Messung und der Korrektion für die Aufstockung vorgeschlagen. Es wird eine Prüfung zur Ermittlung der annähernden Größe der echten Koinzidenzsummation beschrieben, Techniken zur Überprüfung der Ergebnisse der Spektralanalyse auf Fehler, die aus der echten Koinzidenzsummation von Kaskaden-Gammaquanten im Detektor entstehen können, werden empfohlen. Zum Erstellen von Datenbibliotheken für die Identifizierung von Radionukliden, Zerfallskorrektionen, der Konversion von Gamma-Emissionsraten in Zerfallsraten und Monte-Carlo-Simulationen werden Empfehlungen gegeben. Die Messung von Röntgenemissionsraten ist hier nicht enthalten, da für Röntgenlinien andere Anpassungsfunktionen erforderlich sind. Nicht enthalten ist auch die Messung der Emissionsraten von Linien der Vernichtungsstrahlung oder Single- oder Double-Escape-Linien, die durch partielle Energiedeposition bei Paarbildung entstehen: Escape-Linien könnten andere Anpassungsfunktionen benötigen als vergleichbare Totalabsorptionslinien. Weiterhin besitzen Vernichtungsstrahlung und Single-Escape-Linien eine andere, größere Breite als Gammastrahlungslinien vergleichbarer Energie. Die Diskussion akzeptabler Verfahren zur Messung der Nachweisgrenzen bezogen auf spezifische Radionuklide liegt ebenfalls außerhalb des Anwendungsbereichs dieses Dokuments.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 967 - Mess-, Steuer- und Regelungstechnik im Zusammenhang mit ionisierender Strahlung