Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT
Abb.1: Bestrahlung einer Glasfaserspule
Abb.2: Co-60-Anlage für niedrige Dosisleistungen
Abb.3: Bauteiltests am Fraunhofer INT
Cobalt-60 Bestrahlungsanlagen
Am Frauhofer INT sind Cobalt-60 Bestrahlungen an drei hauseigenen Bestrahlungseinrichtungen möglich. Die realisierbaren Dosisleistungen liegen zwischen 10 µGy/s und 2 Gy/s (entsprechend 3,6 rad/h bis 720 krad/h). Eine dieser Anlagen ist besonders für Bestrahlungen bei geringer Dosisleistung z. B. für ELDRS-Tests geeignet.
Die anwendbare Dosisleistung hängt von der Größe der bestrahlten Objekte und der gewünschten Homogenität der Strahlung darin ab. Für kleinere Proben kann 1 MGy (100 MRad) in 5-6 Tagen erreicht werden.
Zusätzliche Einrichtungen und Infrastruktur
Der je nach Probenart und -dimension mögliche Temperaturbereich während den Bestrahlungen reicht von -250 °C in einem Heliumkryostaten bis zu +150 °C (für kleine Proben sogar bis zu +350 °C).
Messungen an optischen Fasern oder elektronischen Komponenten sind insitu, also während der laufenden Bestrahlung, möglich.
Elektronische Messungen können vor und nach den Bestrahlungen in einem speziell ESD-geschützten Labor mit professioneller Laborausstattung durchgeführt werden.
Technische Daten
Drei Cobalt-60 Gammabestrahlungsanlagen
Punktgeometrie
Dosisraten von 10 µGy/s bis 2 Gy/s
Low-Dose-Rate-Bestrahlungen in dedizierter Anlage möglich
Bestrahlungen im Temperaturbereich von -255 °C bis +150 °C
Dosimetrie mit kalibirerten Ionisationskammern und TLDs, rückführbar auf nationale Standards
Insitu/online Messungen möglich
Cobalt-60
Das Isotop Cobalt-60 zerfällt mit einer Halbwertszeit von ca. 5,3 Jahren durch beta-Zerfall zu Nickel-60 und dieses geht durch Emission von Gamma-Strahlung der Energien 1,172 MeV und 1,332 MeV in den Grundzustand des Nickels über.
Die Bestrahlungsobjekte werden durch die hohe Durchdringung der Gamma-Strahlung dabei vollständig bestrahlt. Probenhalter aus leichten Materialien (Kernladungszahl deutlich geringer als z.B. Blei) wirken dabei kaum abschirmend.
Die Geometrie des Strahlungsfeldes ist die einer Punktquelle. Die bei der Bestrahlung erreichbare Homogenität der Strahlung hängt von den Abmaßen der Proben und der gewünschten Dosisleistung ab (siehe Abb. 6). Die Dosisleistungsbereiche sämtlicher internationaler Standards können abgedeckt werden.
Die Dosimetrie der Quellen wird regelmäßig mit kalibrierten Dosimetern und Ionisationskammern von IBA und PTW bestimmt und auf nationale Standards zurückgeführt.
Bestrahlungsmöglichkeiten
Die Co-60-Anlagen am Fraunhofer INT sind für passive und aktive Faser- und Bauteilbestrahlungen ausgelegt und ausgerüstet. Der mögliche Temperaturbereich reicht von -250 °C bis +150 °C (für kleine Proben bis zu +400 °C).
Darüber hinaus ist es gegebenenfalls möglich, eigene Systeme oder nach Ihren Vorstellungen entwickelte Aufbauten zu installieren und zu bestrahlen. Das zur Verfügung stehende Testvolumen reicht von max. 1 m3 (TK1000A) bis max. 4 m3 (TK1000B). Durch Faserleitungen (ca. 20 m) oder Kabelkanäle (TK1000A und TK100: 15 m, TK1000B: 10 m) kann der zu bestrahlende Aufbau mit Messequipment außerhalb der Strahlenschutzbereiche verbunden werden. Für temperaturempfindliche Messsysteme steht eine nach außen abgeschirmte und temperaturstabilisierte Messkabine an TK1000A und ein ebenso stabilisierter Messschrank an TK1000B zur Verfügung.
Mit Cobalt-60 bestrahlte Objekte sind nach der Bestrahlung nicht selbst radioaktiv, so dass sie umgehend zum Kunden zurückgeschickt werden können.
Beratung und Service
Im Anschluss an die Bestrahlungen am Fraunhofer INT und den gegebenenfalls durchgeführten Messungen erhalten Sie einen detaillierten Bericht mit den relevanten Messwerten (Dosisleistung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit in den Bestrahlungskammern, ggf. Messwerten).
Gerne beraten wir Sie zu den auf Ihr Projekt passenden Bestrahlungsmöglichkeiten am Fraunhofer INT.