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UAV gestütztes spektrometerbasiertes Dosimetriesystem entwickelt

20.12.2019

Abb.: Nahaufnahme des Detektorsystems auf einer DJI Matrice 600 Pro Drohne.

Im Rahmen des EMPIR-Projekts 16ENV04 "Preparedness" entwickelt die PTB ein spektrometerbasiertes Dosimetriesystem, das betrieben werden kann, während es an einem unbemannten Luftfahrzeug (UAV) befestigt ist. Das Überwachungssystem hat das Ziel, die Exposition der Einsatzkräfte gegenüber ionisierender Strahlung im Falle eines nuklearen oder radiologischen Vorfalls zu minimieren, da die UAV ein großes Gebiet nicht nur schneller als eine Bodentruppe abdecken kann, sondern auch die Bediener von einer kontaminierten Region fernhält. Das dosimetrische System besteht aus einem CeBr3-Szintillationsdetektor, der alle zwei Sekunden Spektren sowie Temperatur- und Flugtelemetrie aufzeichnet und diese Daten an eine Bodenstation überträgt, wo die Umwandlung von Spektren in Dosis durchgeführt wird. Das System hat sich bei Luft- und Bodenmessungen hervorragend bewährt.

Das System wurde sowohl in der Luft- als auch in der Bodenvermessung getestet: Lufttraining zur Lokalisierung einer quasi punktförmigen Quelle von Cs-137 und Bodentests mit einer unkollimierten Freifeld-Bestrahlungsanlage zur Bestimmung der Systemleistung in der kontrollierten Umgebung. Die Ergebnisse der Bodenkampagne zeigten eine gute Übereinstimmung der gemessenen Äquivalentdosisleistungen mit den Referenzwerten von 60 bis 400 nSv/h bei Standardabweichungen in der Größenordnung von 10% bis 30%. Die Ergebnisse der Luftkampagne veranschaulichten die Fähigkeit des Systems, eine Punktquelle zu erkennen und zu lokalisieren und lieferten die notwendigen Daten zur Entwicklung des Rekonstruktionsalgorithmus für die Schätzung der Oberflächenaktivitätskonzentrationen.