DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
IEC 61453
Nukleare Instrumentierung - Gamma-Szintillationsdetektorsysteme zur Bestimmung der Aktivität von Radionukliden - Kalibrierung und Funktionsprüfungen
Nuclear instrumentation - Scintillation gamma ray detector systems for the assay of radionuclides - Calibration and routine tests
Einführungsbeitrag
Im August 2007 wurde die zweite Ausgabe der Norm IEC 61453 veröffentlicht, die die erste Ausgabe von 1997 (erschienen in Deutschland als DIN IEC 61453:1999-11 "Nukleare Messgeräte - Gamma-Szintillationsdetektorsysteme zur Bestimmung der Aktivität von Radionukliden - Kalibrierung und Stückprüfungen") ersetzt.
Die Norm wurde im IEC/TC 45 "Nukleare Instrumentierung" erarbeitet.
Anwendungsbereich und Inhalte
Die Norm IEC 61453 beschreibt Methoden für Kalibrierung und Funktionsprüfung von Systemen mit Szintillationsdetektoren zur Bestimmung der Gamma-Energien, der Emissionsraten und der Aktivität von Radionukliden. Sie gilt für Systeme mit Szintillationsdetektoren zur Photonenmessung auf der Basis von anorganischen Szintillatoren. Typische Anwendungen sind die Identifizierung von Radionukliden und die Aktivitätsbestimmung bei verschiedenen industriellen, umweltbezogenen und medizinischen Anwendungen. Das Detektorsystem besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Szintillator, der bei Wechselwirkung mit ionisierender Strahlung Lichtquanten emittiert, einem oder mehreren an den Szintillator angekoppelten Photoelektronenvervielfacher(n) oder Photodioden, die Lichtquanten in elektrische Impulse umwandeln und diese verstärken, sowie den zugehörigen elektronischen Geräten für die Spannungsversorgung der Photoelektronenvervielfacher und die Verarbeitung der Ausgangssignale.
Sowohl die Energiekalibrierung als auch die Kalibrierung der Nachweiswahrscheinlichkeit werden behandelt. Die folgenden drei Messverfahren werden betrachtet:
- integrale Messung; dazu wird ein System verwendet, das alle Impulse oberhalb einer unteren Schwelle zählt
- Messung mit Einkanalanalysator; dabei wird ein System mit einem durch eine obere und eine untere Energieschwelle festlegten Zählkanal verwendet
- Messung mit Vielkanalanalysator; dabei wird ein System mit mehreren Fenstern (Kanälen) verwendet.
Dieses Verfahren ermöglicht Messungen, bei denen die kontinuierliche Impulsverteilung unterhalb einer Totalabsorptionslinie abgezogen werden kann, ohne dass dadurch ein inakzeptabler Fehler eingetragen wird. Bei Spektren mit überlappenden Linien ist ein Vielkanalanalysator mit Zugriff auf ein Spektren-Entfaltungsprogramm erforderlich. Dieser Fall ist nicht Gegenstand dieser Norm.
Gliederung
Die Norm gliedert sich in folgende Hauptabschnitte:
- 1 Anwendungsbereich
- 2 Begriffe, Formelzeichen und Abkürzungen
- 3 Verfahren
- 4 Ursachen für Messabweichungen und Messunsicherheiten
- 5 Vorsichtsmaßnahmen.
Änderungen
Wesentliche Änderungen gegenüber der ersten Ausgabe der Norm IEC 61453 sind:
- die Erweiterung des Anwendungsbereichs auf alle Systeme mit Szintillationsdetektoren zur Photonenmessung auf der Basis von anorganischen Szintillatoren (früher wurden nur NaI-Systeme behandelt)
- der Ersatz der Verweisung auf IEC 60462:1974 durch Verweisung auf IEC 61948-1:2001
- Differenzierung der verwendeten Formelzeichen
- Verlängerung der Fristen für die Überprüfung der Kalibrierung im Rahmen der Funktionsprüfungen von einmal wöchentlich auf einmal monatlich
- Unterscheidung zwischen Funktionsprüfungen für ständig in Betrieb befindliche Systeme und solchen für nicht ständig in Betrieb befindliche Systeme
- redaktionelle Bearbeitung aller Abschnitte mit Einfügung von Präzisierungen oder Verallgemeinerung, wo angebracht
- Wegfall der groben Faustformeln zur Bestimmung der Messbereichsgrenzen und der separaten Abschnitte 6.10 "Besonderheiten des Spektrums" und 6.14 "Linearität" sowie Neubenummerung aller Abschnitte aufgrund des Wegfalls des früheren Abschnitts 2.
Übernahme in das Deutsche Normenwerk
Die IEC-Norm wird als nationale Norm DIN IEC 61453 über "Nukleare Messgeräte - Gamma-Szintillationsdetektorsysteme zur Bestimmung der Aktivität von Radionukliden - Kalibrierung und Stückprüfungen" übernommen und voraussichtlich Ende 2007 oder Anfang 2008 erscheinen.
Für die Norm ist national das K 967 "Mess-, Steuer- und Regelungstechnik im Zusammenhang mit ionisierender Strahlung" der DKE zuständig.
