DIN IEC 60412-2015 Nuclear instrumentation - Nomenclature (identification) of scintillators and scintillation detectors and standard dimensions of scintillators (IEC 60412 2014)《核仪.pdf

1、Mai 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17.2

2、40!%sH“2298037www.din.deDDIN IEC 60412Nukleare Instrumentierung Kennzeichnungssystem zur Identifikation von Szintillatoren undSzintillationsdetektoren und Standardabmessungen von Szintillatoren(IEC 60412:2014)Nuclear instrumentation Nomenclature (identification) of scintillators and scintillation de

3、tectors and standarddimensions of scintillators (IEC60412:2014)Instrumentation nuclaire Nomenclature (identification) des scintillateurs et des dtecteurs scintillation etdimensions normalises des scintillateurs (CEI 60412:2014)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDI

4、N IEC 60412:2007-11www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN IEC 60412:2015-05 Inhalt SeiteNationales Vorwort. 1 Einleitung . 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Kennzeichnungssystem von Szintillationsdetektoren und Szintillatoren. 5 2.1 Allgemeines . 5 2.2 Konfiguration . 5 2.3 Geometrie des Szintillators . 5 2.

5、4 Querschnittsflche des Szintillators in Millimeter 6 2.5 Hhe des Szintillators in Millimeter . 6 2.6 Szintillatormaterial . 6 2.7 Art des Eintrittsfensters . 7 2.8 Typ des Austrittsfensters. 7 2.9 Gehusetyp . 7 2.10 Durchmesser der Photoelektronenvervielfacher-Rhre (PMT) in Millimeter. 7 2.11 Zustz

6、liche Eigenschaften von Photoelektronenvervielfacher-Rhren oder von Photodioden 7 2.12 Zustzliche Eigenschaften von Szintillationsdetektoren . 8 2.13 Art der Anwendung von Szintillationsdetektoren. 8 3 Beispiele fr die Kennzeichnung von Szintillationsdetektoren 8 Anhang A (informativ) Standardabmess

7、ungen von Szintillatoren 10 A.1 Durchmesser von Szintillatoren. 10 A.2 Hhe von Szintillatoren 11 A.3 Toleranzen. 11 Tabelle A.1 Durchmesser von Szintillatoren. 10 Tabelle A.2 Hhe von Szintillatoren . 11 2 DIN IEC 60412:2015-05 Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 60412:2014-03

8、. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 967 Mess-, Steuer- und Regelungstechnik im Zusammenhang mit ionisierender Strahlung“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Infor-mationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 45

9、 Nuclear instrumentation“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unver-ndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der En

10、tscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. ISO und/oder IEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Pat

11、entrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN IEC 60412:2007-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Die Abfolge der Elemente des Kennzeichnungssystems wurde gendert, zustzliche Elemente aufge-nommen (Typ des Austrittsfensters“ (neu 2.8) sowie Art der Anwendung von Szintillationsdetektore

12、n“ (neu 2.13); b) das Element in 2.3 (jetzt 2.2 Konfiguration“) wurde um den Phoswich-Detektor und einzeilige Streifen-detektoren sowie Krzel fr Kristalle mit Hlle ergnzt; c) das Element in 2.5 (jetzt 2.6 Szintillatormaterial“) wurde um die Krzel ZS, ZST, ZWO, YC, BF, CI (ersetzt C), CaWO, CLYC, SI,

13、 PMMA, PS und PVT ergnzt; d) das Element in 2.6 (jetzt 2.7 Typ des Eintrittsfensters“) wurde um das Krzel SS fr Fenster aus nicht-rostendem Stahl ergnzt; e) das Element in 2.7 (jetzt 2.9 Gehusetyp“) wurde um das Krzel SS fr Gehuse aus nichtrostendem Stahl ergnzt; f) das Element in 2.9 (jetzt 2.11 Zu

14、stzliche Eigenschaften von Photoelektronenvervielfacher-Rhren oder von Photodioden“) wurde um die Optionen PIN, PN, SPM, APD, SDD und MCP ergnzt; g) in 2.10 (jetzt 2.12 Zustzliche Eigenschaften von Szintillationsdetektoren“) wurde die Kurzbezeichnung fr eingebaute LEDs oder Laser von PEV L“ in PMT L

15、“ gendert; h) die Beispiele wurden berarbeitet; i) Abschnitt 3 Standardabmessungen von Szintillatoren“ wurde zu Anhang A. Frhere Ausgaben DIN 44430: 1976-04 DIN IEC 60412: 2007-11 3 DIN IEC 60412:2015-05 Nukleare Instrumentierung Kennzeichnungssystem zur Identifikation von Szintillatoren und Szintil

16、lationsdetektoren und Standardabmessungen von Szintillatoren Einleitung Bisher nehmen die Hersteller von Szintillationsdetektoren die Kennzeichnung ihrer Produkte nach eigener Wahl vor und bevorzugen in erster Linie Kurzbezeichnungen auf der Basis von Markennamen. Die Kenn-zeichnung von Szintillator

17、en und Szintillationsdetektoren ist ohnehin schon komplex; sie erstreckt sich bli-cherweise auf Detektortyp, Szintillatormaterial, Geometrie und Abmessungen des Szintillationsdetektors, Materialien fr Gehuse und Fenster, Typ und Abmessungen der Photoelektronenvervielfacher-Rhre oder Photodiode sowie

18、 elektronische oder andere Zusatzeinheiten, sofern vorhanden. Weiterhin benutzen die ver-schiedenen Hersteller noch unterschiedliche Zuordnungen und Inhalte fr die Elemente der erwhnten Typen-nummern. Fr die Benutzer von Szintillationsdetektoren ist ein solches Kennzeichnungssystem schwer zu versteh

19、en. Die Situation lsst sich unter Wahrung der firmeneigenen Marken- und Kurzbezeichnungen am besten durch Vereinheitlichung des Kennzeichnungssystems fr Szintillatoren und Szintillationsdetektoren verbessern. Dazu ist es ratsam, die einzelnen Bestandteile des Kennzeichnungssystems in eine strikte Re

20、i-henfolge zu bringen, folgend dem Prinzip: von hauptschlichen Parametern zu sekundren. Dieser Ansatz bringt Einheitlichkeit in den Aufbau des Kennzeichnungssystems von Szintillatoren und Szintillationsdetekto-ren, erleichtert dessen Verstndnis und dient der korrekten Auswahl von Produkten durch die

21、 Benutzer. 4 DIN IEC 60412:2015-05 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm gibt einen Leitfaden fr ein Kennzeichnungssystem zur Identifikation von Szintilla-tionsdetektoren sowie Standardabmessungen fr Szintillatoren an. Diese Internationale Norm gilt fr alle Arten von festen organischen und a

22、norganischen Szintillatoren, die in Detektoren fr Szintillationszhler und -spektrometer eingesetzt werden. Zweck dieser Norm ist die Festlegung eines standardisierten Kennzeichnungssystems fr Szintillationsde-tektoren, in dem die meisten Merkmale der Detektoren zu finden sind. Zweck dieser Norm ist

23、weiterhin die Standardisierung der Abmessungen von Szintillatoren ohne Hlle, um deren Austauschbarkeit und den Vergleich von Messungen mit umhllten Szintillatoren zu erleichtern. Diese Norm befasst sich nicht mit Flssig-Szintillatoren. ANMERKUNG Das in Abschnitt 2 beschriebene Kennzeichnungssystem s

24、chliet sowohl in Millimetern als auch in Inch“ (en: inch) angegebene Abmessungen ein. Das SI-System empfiehlt die Benutzung von Millimeter. 2 Kennzeichnungssystem von Szintillationsdetektoren und Szintillatoren 2.1 Allgemeines Die Identifizierung eines Szintillationsdetektors erfolgt durch eine fest

25、gelegte Abfolge von Angaben, wie nachfolgend beschrieben. Jede dieser Angaben bezieht sich auf eine bestimmte Eigenschaft des Detektor-materials und/oder der Konstruktion. Die Kennzeichnung erfolgt durch die Zeichen, die in 2.2 bis 2.13 beschrieben sind, in der Reihenfolge der Unterabschnitte. 2.2 K

26、onfiguration Diese Festlegung ist herstellerspezifisch, zum Beispiel: C Kristall ohne Photoelektronenvervielfacher (siehe Beispiel 1 am Ende dieses Abschnitts); HC Kristall mit Hlle (siehe Beispiel 2); HCW Kristall mit Hlle und einem axialen Bohrloch; HCH Kristall mit Hlle und einer lateralen Bohrun

27、g; IMP Kristall mit Hlle mit integriertem Photoelektronenvervielfacher (siehe Beispiele 3 bis 5); PhX Phoswich-Detektor, dabei gibt X die Anzahl der Szintillatoren an (siehe Beispiel 6); X CH Y Streifen-Detektor mit X Kanlen im Abstand Y in einer Zeile (siehe Beispiel 7). 2.3 Geometrie des Szintilla

28、tors V kubisch; R quaderfrmig; S kugelfrmig; H hexagonal; C zylindrisch. 5 DIN IEC 60412:2015-05 2.4 Querschnittsflche des Szintillators in Millimeter Bei Angabe in Inch ist diese als solche zu kennzeichnen, z. B.: 2“ N1). Bei rechteckigen Szintillatoren werden die beiden Abmessungen durch ein Malkr

29、euz “ getrennt angegeben (siehe Beispiel 2). Die am hufigsten verwendeten Durchmesser von Szintillatoren sind in Tabelle A.1 zusam-mengestellt. 2.5 Hhe des Szintillators in Millimeter Bei Angabe in Inch ist diese als solche zu kennzeichnen, z. B.: 4“. Die am hufigsten verwendeten Hhen von Szintillat

30、oren sind in Tabelle A.2 zusammengestellt. 2.6 Szintillatormaterial Dotierungselemente sind in Klammern angegeben. N NaI(TI); CT CsI(TI) CN CsI(Na); LiI LiI(Eu); CaF CaF2(Eu); BGO Bi4Ge3O12; CWO CdWO4; PWO PbWO4; LC LaCl3(Ce); LB LaBr3(Ce); P Plastikszintillator; LSO Lu2SiO5; LYSO Lu1,8Y0,8SiO5N2);

31、GSO Gd2SiO5. ZS ZnSe; ZST ZnSe(Te); ZWO ZnWO4; YC YAG(Ce); BF BaF2; CI CsI; CaWO CaWO4; CLYC Cs2LiYCl6(Ce); SI SrI2(Eu); PMMA Polymethylmetacrylat; PS Polystyren; PVT Polyvinyltoluen. N1)Nationale Funote: In Deutschland ist Meter die gesetzliche Einheit. Die Angaben in Inch“ sind aber insbesondere i

32、n den USA noch immer gebruchlich und werden voraussichtlich aufgrund der Marktbedingungen auch im internationa-len Verkehr fr diese Produkte weiterhin verwendet. Daher werden sie in dieser Norm akzeptiert, und die Norm stellt die Anforderung, diese Zollangaben in der Klassifikationsangabe ausdrcklic

33、h als solche zu kennzeichnen. N2)Nationale Funote: Angabe wie in der IEC-Publikation. Die allgemeine Formel fr LYSO lautet Lu2(1x)Y2xSiO5. 6 DIN IEC 60412:2015-05 Andere Materialien sind verfgbar. Fr Phoswich-Detektoren sind alle Materialien durch einen Schrgstrich (/) getrennt. Fr jeden Typ von Szi

34、n-tillator sollten Material, Geometrie, Durchmesser und Hhe des Szintillators entsprechend 2.3 bis 2.6 ange-geben werden. 2.7 Art des Eintrittsfensters A Aluminiumfenster; B Berylliumfenster; K Kohlenstofffaser-Epoxidharz-Fenster; M Polyethyleneterphthalat-Fenster; S Stahlfenster; SS Fenster aus nic

35、htrostendem Stahl. 2.8 Typ des Austrittsfensters SL Quarzglas; O optisches Glas; B Borsilikat-Glas; Pl Plastik; W ohne Fenster. 2.9 Gehusetyp S Stahlgehuse (verchromt); C Kupfergehuse; St Standard-Aluminiumgehuse; SS Gehuse aus nichtrostendem Stahl. 2.10 Durchmesser der Photoelektronenvervielfacher-

36、Rhre (PMT) in Millimeter Bei Angabe in Inch ist diese als solche zu kennzeichnen, z. B.: 7“. Enthlt der Detektor mehrere Photoelektronenvervielfacher-Rhren, sind deren Durchmesser, jeweils durch einen Schrgstrich (/) voneinander getrennt, anzugeben. 2.11 Zustzliche Eigenschaften von Photoelektronenv

37、ervielfacher-Rhren oder von Photodioden M externe feste Mu-Metallabschirmung; E1 eingebauter Spannungsteiler (VD); E2 eingebauter Spannungsteiler und Vorverstrker; HV eingebauter Hochspannungsgenerator; P Lichtleiter aus reinem NaI; Q Lichtleiter aus Quarzglas; PS ortsempfindliche Anode; PIN Typ der

38、 Photodiode p-in; PN Typ der Photodiode p-n; 7 DIN IEC 60412:2015-05 SPM Silizium-Photoelektronenvervielfacher; APD Lawinen(Avalanche)-Photodiode; SDD Silizium-Drift-Diode; MCP Mikrokanalplatte. Hat die Photoelektronenvervielfacher-Rhre noch weitere zustzliche Eigenschaften, sind diese, jeweils durc

39、h ein Komma getrennt, anzugeben. 2.12 Zustzliche Eigenschaften von Szintillationsdetektoren Am eingebauter Alphastrahler (241Am oder 243Am); PMT L LED oder Laser eingebaut; X kundenspezifische Konfiguration; LB Materialien mit niedriger Untergrundstrahlung; R robuste Konstruktion; Pxx.x-yy axiales B

40、ohrloch im Kristall mit xx.x mm Durchmesser und yy mm Tiefe; Lxx.x-yy laterales Bohrloch im Kristall mit xx.x mm Durchmesser und yy mm Tiefe. 2.13 Art der Anwendung von Szintillationsdetektoren X Rntgenstrahlung; G Gammastrahlung; B Betastrahlung; A Alphastrahlung; TN thermische Neutronen; FN schnel

41、le Neutronen. Hat der Szintillationsdetektor noch weitere zustzliche Eigenschaften, sind diese, jeweils durch ein Komma getrennt, anzugeben. 3 Beispiele fr die Kennzeichnung von SzintillationsdetektorenN3)Beispiel 1 C R 100 200 200 BGO Quaderfrmiger Bi4Ge3O12-SzintillatorN4)mit den Abmessungen 100 m

42、m 200 mm 200 mm. Beispiel 2 HC R 30 50 100 CN A O St Quaderfrmiger CsI(Na)-SzintillatorN5)mit den Abmessungen 30 mm 50 mm 100 mm in einem Standardgehuse aus Aluminium mit Aluminium-Eintrittsfenster und Austrittsfenster aus optischem Glas. N3)Nationale Funote: Im IEC-Original schlieen sich die Beispi

43、ele direkt an 2.13 an, ohne zu 2.13 zu gehren. In der bersetzung wurde daher ein Abschnitt 3 eingefgt. N4)Nationale Funote: Ohne Photoelektronenvervielfacher-Rhre. N5)Nationale Funote: mit Hlle und den Abmessungen . 8 DIN IEC 60412:2015-05 Beispiel 3 IMP C 12,5 6,5 LiI A O St 12,7 E1 Zylindrischer L

44、iI(Eu)-Kristall mit 12,5 mm Durchmesser und 6,5 mm Hhe, mit AIuminium-Eintrittsfenster und Austritts-fenster aus optischem Glas, Standardgehuse aus Aluminium mit einer eingebauten Photoelektronenvervielfacher-Rhre mit 12,7 mm Durchmesser, mit eingebautem Spannungsteiler. Beispiel 4 IMP C 2“ 1“ BGO A

45、 O St 3“ E1 Zylindrischer BGO-Kristall mit 2“ Durchmesser und 1“ Hhe, mit AIuminium-Eintrittsfenster und Standardgehuse aus Aluminium. Das Austrittsfenster ist aus optischem Glas. Es wird eine eingebaute Photoelektronenvervielfacher-Rhre mit 3“ Durchmesser und eingebautem Spannungsteiler verwendet.

46、Beispiel 5 IMP R 100x100 400 N SS SL SS 3“/3“ E2 LB Quaderfrmiger NaI(Tl)-Kristall mit 100 mm 100 mm Flche und 400 mm Hhe, mit Eintrittsfenster und Gehuse aus nichtrostendem Stahl. Das Austrittsfenster ist aus Quarzglas. Es werden zwei Photoelektronenvervielfacher-Rhren mit je 3“ Durchmesser und ein

47、gebauten Spannungsteilern und Vorverstrkern sowie Materialien mit niedriger Untergrundstrah-lung (Eigenaktivitt) verwendet. Beispiel 6 Ph2 C 190 3,5 N/C 190 40 CT B O St 5“ Phoswich-Detektor mit zwei Szintillatoren: einem zylindrischen NaI(Tl)-Kristall mit 190 mm Durchmesser und 3,5 mm Hhe und einem

48、 zylindrischen CsI(Tl)-Kristall mit 190 mm Durchmesser und 40 mm Hhe. Es werden Standardgehuse aus Aluminium, Beryllium-Eintrittsfenster und ein Austrittsfenster aus optischem Glas verwendet. Es wird eine Photoelek-tronenvervielfacher-Rhre mit 5“ Durchmesser verwendet. Beispiel 7 32 CH 1,6 R 2 4 1,5 ZS A St PIN E2 XN6)Streifen-Detektor mit 32 Kanlen im Abstand von 1,6 mm in einer Zeile, quaderfrmiger ZnSe-Szintillator von 2 mm 4 mm Flche und 1,5 mm Hhe. Es wird eine Photodiode vom p-in-Typ verwendet. Es wird ein St