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Neues Beta-Primärnormal

Verbesserte Kalibrierung von Betastrahlungsquellen

PTB-News 1.2024
15.01.2024
Besonders interessant für

Strahlenschutz in Medizin und Industrie

Eine neue primäre Messeinrichtung der PTB macht die Kalibrierung von Betastrahlungsquellen effizienter und genauer.

Die neu entwickelte Messkammer der PTB mit Quellenhalterung und Strahlausgleichsfilter davor (links); ein Absorber auf dem Weg vor die Kammer (Mitte); Absorbermagazin (rechts)

Betastrahlung wird in der Medizin für Diagnose und Therapie eingesetzt, beispielsweise als radioaktive Markierung der Tracer in der Positronen-Emissions-Tomografie (PET). In der Industrie wird sie beispielsweise zur Kontrolle von geringen Materialschichtdicken im Mikrometer- bis wenige Millimeter-Bereich verwendet, da sie eine relativ geringe Durchdringungsfähigkeit besitzt (z. B. im Vergleich zu Röntgenstrahlung). Für das betroffene Personal ist es wichtig, dass die Dosisgrenzwerte eingehalten werden, insbesondere die der Haut. Um Betastrahlungsquellen hochgenau zu kalibrieren, also die abgestrahlte Dosisleistung genau zu vermessen, betreibt die PTB seit mehr als 30 Jahren ein Primärnormal (BPS1).

In den letzten Jahren hat die PTB ein verbessertes Beta-Primärnormal (BPS2) entwickelt, das effizientere Kalibrierungen ermöglicht. Es verfügt über einen Absorberwechsler, sodass die gesamte Kalibrierung einer Betastrahlungsquelle in einem automatischen Messablauf durchgeführt werden. Zudem ist die genaue Geometrie der Messkammer dadurch kontrollierbar, dass die Plan-Parallelität ihrer räumlichen Abmessungen erstmalig mess und einstellbar ist. Das ermöglicht es, detailliertere Untersuchungen zur Anwendbarkeit von Korrektionsfaktoren durchzuführen.

In der ISO-6980-Normenreihe zu Beta-Referenzstrahlungsfeldern wurden in den vergangenen Jahren verbesserte Methoden zur Bestimmung von Korrektionsfaktoren eingebracht. Die sich daraus ergebenen Werte wurden auf das alte und das neue Beta-Primärnormal der PTB angewendet. Die Ergebnisse der beiden Normale stimmten im Mittel auf etwa ± 1 % überein, was innerhalb der statistischen Unsicherheiten liegt. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber der Anwendung der bisherigen Ausgabe der ISO 6980 aus den Jahren 2004/2006. Bei deren Verwendung betragen die Abweichungen im Mittel zwar auch nur bis zu 1,7 %, jedoch treten einzelne Extremwerte bis zu knapp 5 % auf, während diese Extremwerte bei Verwendung der aktualisierten Normenreihe maximal 2,5 % betragen.

Die PTB bezieht sich seit Mitte 2023 auf die revidierte ISO 6980 und auf das neue Beta-Primärnormal BPS2.

Ansprechpartner

Rolf Behrens
Fachbereich 6.3
Strahlenschutzdosimetrie
Telefon: (0531) 592-6340
Opens local program for sending emailrolf.behrens(at)ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung

R. Behrens: New Beta Primary Standard (BPS2) and revised ISO 6980 at PTB. Metrologia 60, 045005 (2023)

Die Normenreihe

ISO 69801: Opens external link in new windowhttps://www.iso.org/standard/87213.html
ISO 69802: Opens external link in new windowhttps://www.iso.org/standard/87214.html
ISO 69803: Opens external link in new windowhttps://www.iso.org/standard/87215.html

Weitere Informationen zu den Beta-Primärnormalen BPS1 und BPS2:

Opens internal link in current windowhttps://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt6/fb-63/detaillierte-informationen/beta-primaernormal.html

Opens external link in new windowhttps://doi.org/10.1088/1681-7575/acd6fc