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02.11.2011

Filmdosimeter GD40

Anspruchsvolle Grauwertanalyse

Filmdosimeter GD40

Filmdosimeter GD40

In Deutschland ist gesetzlich geregelt, wie viel radioaktiver Strahlung ein Mensch am Arbeitsplatz im Jahr ausgesetzt sein darf. Diese Dosis wird mit Filmdosimetern gemessen, Eichung und Auswertung werden staatlich kontrolliert. Nur wenige dafür qualifizierte Institute garantieren eine hohe Qualität des gesamten Kontrollablaufs. Das Helmholtz-Zentrum in München ist europaweit einer der größten Kontrollinstanzen. Hier werden monatlich etwa 120.000 Filmdosimeter aus Bayern, Baden-Württemberg, Hessen, Hamburg und Schleswig-Holstein ausgewertet.

Es gibt verschiedliche Filmdosimeter, die unterschiedliche qualitative und quantitative Aussagen zulassen. Derzeit ist das vom Helmholtz-Zentrum verwendete Filmdosimeter GD40 das aussagekräftigste. Dieses Dosimeter ist laut Markus Figel, Senior Technology Manager beim Helmholtz-Zentrum, moderneren Geräten überlegen. Durch die in die Dosimeterkassette eingebauten Filter und das auf dem Film entstehende Röntgenbild gibt es nicht nur über die Strahlungsdosis Auskunft, sondern auch über die Art der Strahlungsquelle, die Richtung der Strahlung und von welcher Seite die Trägerperson bestrahlt wurde. Das wiederum ist wichtig für die tatsächliche Bewertung der Strahlenbelastung des menschlichen Körpers und eines möglichen Gesundheitsrisikos.

Die GD40-Modelle werden zunehmend durch das Gleitschatten-Dosimeter GD60 ersetzt, um neuen gesetzlichen Anforderungen zu genügen. Dieser Typ ist in seinen Aussagemöglichkeiten ähnlich wie das bisherige Modell. Er bietet eine höhere Messgenauigkeit, kann aber nicht mehr ohne Automatisierung ausgewertet werden. Filmdosimeter arbeiten im Prinzip mit Aussagen über die optische Dichte eines Trägerfilms. Bisher wurden die etwa 120 000 monatlich anfallenden Filme von Mitarbeitern gesichtet und ausgewertet. Um die Mitarbeiter zu entlasten und die Prüfung zuverlässiger zu gestalten, initiierte das Helmholtz-Zentrum ein Projekt: die Erstsichtung und die Messung mit Bildverarbeitung.

Als Projektpartner wurde die MVTec Software GmbH aus München gewonnen. MVTec ist Entwickler und Hersteller der Standardsoftware Halcon. Die Bildverarbeitung zur Auswertung der Filmdosimeter sollte auf der Basis der Software entwickelt werden. Nach einer Machbarkeitsstudie wurde 2008 mit dem Projekt begonnen. In den Dosimetern befinden sich zwei Filme unterschiedlicher Filmempfindlichkeit. Meist werden nur die hochempfindlichen Filme entwickelt. Sollte ein solcher Film durch erhöhte Strahlendosis überbelichtet sein, wird anschließend noch der weniger empfindliche entwickelt, um eine Aussage treffen zu können. Das geschieht jedoch nur bei einem von 120.000 Dosimetern pro Monat.

Die Bildverarbeitung ist speziell auf die anspruchsvolle Grauwertanalyse zugeschnitten. Die Berechnung läuft auf einem Standard-PC mit Intel Core 2 Duo. Als Grafikkarte wird eine ATIFire GL V3600 verwendet, die speziell für medizinische Zwecke entwickelt wurde. Für die Darstellung wurde ein Eizo FlexScan MX 190 S gewählt, der speziell für die Grauwertdarstellung geeignet ist. Als Kamera wird eine Kappa DX4 285 FireWire mit einem CCD-Sensor eingesetzt. Die Bildverarbeitung basiert auf Version 9.0 der Software.

Das bisherige Messsystem mit Bildverarbeitung nachzurüsten, hat für das Helmholtz-Zentrum entscheidende Vorteile:

- Die Auswertung erfolgt vollautomatisch.

- Der Durchsatz der Bilder ist um ein vielfaches höher als früher.

- Durch das automatische Auslesen der eindeutig zugehörigen Nummern wird die Qualitätssicherung erheblich verbessert.

- Die Erkennung zusätzlicher Belastungsmerkmale wird verbessert.

- Die Filme und die entdeckten Merkmale können als digitale Bilder archiviert werden.

Die Strahlendosis, die ein Film abbekommen hat, lässt sich schließlich aus der Umrechnung der optischen Dichte die Photonendosis ermitteln. Dazu ist ein Funktionenfit notwendig, der in Form eines Optimierungsproblems mithilfe der linearen Algebra-Funktion der Software gelöst wird. Dies ist nach Firmenangaben ein Alleinstellungsmerkmal der Softwarebibliothek.

Unternehmensinformation

MVTec Software GmbH

Arnulfstraße 205
DE 80634 München
Tel.: 089 457695-0
Fax: 089 457695-55

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