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Title:
THERMOLUMINESCENCE DETECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/018101
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a thermoluminescence detector comprising a thermoluminescent crystal (1) which is glued onto a foil (3), and a coding. The aim of the invention is to design the detector in such a way that coding is possible without modifying the detector surface. This is achieved by the fact that the foil is made of polyimide, is fastened onto the thermoluminescent crystal and has a two-dimensional coding.

Inventors:
BRAND HANS-NORBERT (DE)
FIGEL MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/005283
Publication Date:
April 30, 1998
Filing Date:
September 26, 1997
Export Citation:
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Assignee:
GSF FORSCHUNGSZENTRUM UMWELT (DE)
BRAND HANS NORBERT (DE)
FIGEL MARKUS (DE)
International Classes:
G06K19/00; G01T1/11; G06K1/12; G06K19/06; (IPC1-7): G06K19/06; G01T1/11
Foreign References:
GB1471893A1977-04-27
US5179281A1993-01-12
EP0190997A21986-08-13
US5177363A1993-01-05
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Claims:
Patentansprüche :
1. Thermolumineszenzdetektor, bestehend aus einem Thermolumi neszenzkristall, welcher auf eine Folie aufgeklebt ist und einer Codierung, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Folie (3) eine Polyimidfolie ist, welche auf dem Thermolumineszenzkristall (1) befestigt ist und b) die Folie (3) eine zweidimensionale Codierung (4) auf weist.
2. Thermolumineszenzdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Polyimidfolie (3) mit Hilfe eines Klebers (2) auf Siloxanharzbasis auf dem Thermolumineszenzkristall (1) befestigt ist.
3. Thermolumineszenzdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Polyimidfolie (3) aus zwei Schichten be steht wovon eine Schicht (2) Klebeeigenschaften besitzt und mit Hilfe von Wärme mit den Thermolumineszenzkristall (1) verschmolzen ist.
4. Thermolumineszenzdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyimidfolie (3) mit anor ganischen Pigmenten pigmentiert ist.
5. Thermolumineszenzdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung (4) mit Hilfe von Laserbeschriftung auf die Folie (3) aufgebracht ist.
Description:
Thermolumineszenzdetektor Die Erfindung betrifft einen Thermolumineszenzdetektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bisher war es nicht möglich, Standard-TL-Detektoren mit Deck- flächen von ca. 9-10 mm2 direkt, temperaturfest und maschi- nenlesbar alphanumerisch zu kennzeichnen.

Die eindeutige Detektoridentifikation ist u. a. für die amtli- chen Personendosismeßstellen wichtig. Dort ist jeder Detektor einer Person zugeordnet und besitzt einen individuellen Kali- brierfaktor, der nach Vorstellungen der Physikalisch Techni- schen Bundesanstalt vor dem eigentlichen Meßeinsatz bestimmt werden sollte.

Derzeit werden die TL-Detektoren auf Etikettfahnen mit aufge- brachtem Barcode geklebt oder direkt mit Bleistift von Hand beschriftet. Diese Fahnen sind sehr viel größer als der Detek- tor, da die Detektorfläche für einen Barcode selbst bei mini- malem Zeichenvorrat zu klein ist und erfordern damit spe- zielle, wesentlich teurere Auswertegeräte als für Standard- detektoren.

Das visuelle Lesen von handbeschriebenen Detektoren mit minde- stens vier Zeichen auf einer ca. 9 mm2 großen Fläche bei jeder Auswertung ist bei mehreren tausend Detektorauswertungen pro Monat nicht realisierbar, so daß die Zuordnung durch aufwen- dige organisatorische Maßnahmen sichergestellt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Detektor der e. g. Art so auszugestalten, daß eine Codierung ohne Veränderung der Detek- torfläche möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa- tentanspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Detektors.

Der erfindungsgemäße Detektor hat folgende besondere Vorteile : Die Kennzeichnung übersteht wiederholte thermische Behandlun- gen bei ca. 400° C bis zu einer Stunde unbeschadet über eine Nutzungsdauer von mehreren Jahren und bei Meßprozeduren treten keine störenden Lumineszenzerscheinungen auf.

Da die Detektorgröße nicht beeinträchtigt wird, kann die Aus- wertung mit preiswerten Standardmeßgeräten durchgeführt wer- den.

Bei Verwendung des DataMatrix-Codes muß der Detektor zur Code- erkennung nicht ausgerichtet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbei- spiels mit Hilfe der Figur näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Thermolumineszenzde- tektors.

Die Figur zeigt den Thermolumineszenzkristall 1, der üblicher- weise rechteckig mit einer Abmessung von ca. 3,1 mm x 3,1 mm x 0,9 mm oder rund mit einen Durchmesser von ca. ¢ = 4 mm ist.

Als Material können unterschiedlich dotiertes LiF (TLD-100, TLD-600, TLD-700), CaF2, CaS04 oder Borate eingesetzt werden.

Diese werden bei der Auswertung oder zur Löschung von Restsi- gnalen auf Temperaturen von bis zu 400° C erhitzt. Mit diesem Detektorkristall 1 ist über eine Klebeschicht 2 eine Folie 3 verbunden. Als Klebstoff besonders geeignet ist ein Kleber auf Siloxanharzbasis (z. B. Techno-Silen 350 der Firma TECHNO PHYSIK Engineering GmbH, Essen), der möglichst dünn aufgetra- gen werden muß um ein planes Aufliegen der Folie 3 zu gewähr- leisten. Diese Folie 3 besteht aus Polyimid (z. B. Kapton HN oder VN, DuPont) oder kann auch aus Polytetrafluorethylen (z.

B. Teflon, DuPont) gefertigt sein. Anstelle von Kleber 2 und Folie 3 kann auch eine zweischichtige Polyimidfolie verwendet werden, von der eine Schicht als Adhäsionsschicht ausgebildet ist und bei Temperaturen > 250°C mit dem Kristall 1 verschmol- zen wird (z. B. Kapton HKJ oder Kapton FN von DuPont). Die Fo- lie haftet auch bei Temperaturen > 250° C durch die Adhäsi- onkraft auf dem Thermolumineszenzkristall 1 und löst sich im Temperaturbereich bis 400°C nicht ab. Die Polyimidfolie 3 ist mittels Laserbeschriftung mit einem zweidimensionalen Code 4 beschriftet. Die Laserbeschriftung erfolgt in der üblichen Weise mit kommerziell erhältlichen Beschriftungsanlagen (z. B.

CO2-Laser). Als Code 4 eignet sich besonders ein DataMatrix Code der z. B. die Laserbeschriftung einer quadratischen Flä- che von ca. 9 mm2 mit einem 6-stelligen, alphanumerischen Code erlaubt. Die Verwendung einer pigmentierten Polyimidfolie 3 (z. B. Kapton BCL-Y, DuPont) erhöht dabei den Kontrast und verbessert die Lesbarkeit des Codes 4. Das anorganische Pig- ment wird bei der Laserbeschriftung nicht zerstört oder verän- dert, sondern dient nur zur Kontraststeigerung, da die nicht pigmentierte Polyimidfolie transparent ist. Als Pigment eignet sich z. B. Ti02. Nicht pigmentierte Polyimidfolie 3 kann wegen des schwächeren Kontrastes nur im Durchlichtverfahren gelesen werden und ist deshalb auf die Verwendung mit durchsichtigen Kristallen 1 beschränkt. Komplette bildanalytische Leseein- richtungen sind in unterschiedlichen Varianten kommerziell er- hältlich.