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Verbesserte Messungen kleiner Stromstärken von Ionisationskammern

30.10.2018

Im Rahmen eines gemeinsam vom Bureau International de Poids et Mesures (BIPM) und dem National Institute of Standards and Technology (NIST, USA) organisierten Workshops mit dem Titel "The next generation of ionization chambers for radionuclide metrology" kamen im September 2018 etwa 30 Experten aus den Bereichen Radionuklid- und Elektrizitätsmetrologie in Gaithersburg (USA) zusammen, um Optionen für den Einsatz neuer Technologien zur Messung des von Ionisationskammern erzeugten Stroms vorzustellen und zu diskutieren.

 

 

Ionisationskammern werden weltweit für die Radionuklidmesstechnik an nationalen Metrologieinstituten als Primärnormale eingesetzt, sowie im Gesundheitswesen, beispielsweise an nuklearmedizinischen Kliniken und Pharmazieunternehmen zur Dosismessung an Radiopharmazieprodukten. Über viele Jahre haben Ionisationskammern sich dabei als präzise und stabile Referenzsysteme erwiesen, die sich ideal für die Aufrechterhaltung und den Vergleich nationaler Standards gammastrahlender Radionuklide sowie für präzise Halbwertszeitmessungen mit relativen Unsicherheiten im Promillebereich eignen. Typische Ionisationskammern liefern Stromstärken zwischen 10 fA und 10 nA, die mit einer Genauigkeit und Linearität von besser als 0,1 % zu messen sind.

Ziel des Workshops war die zukünftige Verbesserung der Linearität und Genauigkeit der Messverfahren unter Gewährleistung der Rückführbarkeit im neuen internationalen Einheitensystem, das ab Mai 2019 in Kraft treten soll. Charakteristika und Einschränkungen bestehender Stromstärkemessverfahren wurden diskutiert. Der mögliche Einsatz der ULCA-Kleinstrom-Messtechnik (ULCA = Ultrastable Low-Noise Current Amplifier, ein von der PTB entwickeltes Kleinstrom-Messinstrument) wurde in einem eingeladenen Vortrag vorgestellt. Dieses Verfahren fand bei den Teilnehmern besondere Beachtung, da es hervorragende Langzeitstabilität bei höchster Messgenauigkeit und gleichzeitiger Rückführbarkeit gewährleistet.

Weitere Schritte zur Koordinierung zukünftiger internationaler Aktivitäten und Studien unter Einbeziehung von Experten aus der Radionuklid- und Elektrizitätsmetrologie auf der Ebene des Consultative Committee for Ionizing Radiation (CCRI) und des Consultative Committee for Electricity and Magnetism (CCEM) sind jetzt geplant.