Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

5.2 ANWENDUNG DER ENTWICKELTEN VERFAHREN AN EINER STICHPROBE VON AUF DEM
MARKT VERFÜGBAREN PRÜFKÖRPERN
Die Untersuchung der Exemplare der Stichprobe wurde erfolgreich beendet. Die entwickelten Methoden zur
Untersuchung haben sich als praktikabel herausgestellt.
Bei zahlreichen untersuchten Exemplaren der Prüfkörper wurden relevante Abweichungen von deren Spezifikation
in den zugehörigen Normen festgestellt. Es handelt sich teilweise um systematische Abweichungen
einzelner Hersteller, teilweise um Fehler im Produktionsprozess. In Abbildung 1 sowie den Tabellen 1 bis 2
sind exemplarisch Typen von festgestellten Mängeln dargestellt.
Abbildung 1 zeigt exemplarisch qualitative Mängel von Komponenten innerhalb der untersuchten Prüfkörper
In Tabelle 1 sind exemplarisch die Messwerte der Bohrungstiefe von Niedrigkontrastobjekten des Prüfkörpers
nach DIN 6868-4 aufgelistet. Es ist zu erkennen, dass insbesondere bei dem Hersteller III eine systematische
Abweichung vom Sollwert besteht. Die „Spanne“ gibt Auskunft über die Streuung innerhalb des Herstellungsprozesses.
In Tabelle 2 ist die Materialdicke der Kupfer-Dynamiktreppe von zwei Exemplaren des DSA-Prüfkörpers aufgelistet,
die auffallend von dem Soll abwichen. Es ist zu erkennen, dass bei den dünnsten Stufen in beiden
Fällen die Ist- und die Solldicke weitgehend übereinstimmen. Bei einer Stufe beträgt der Dickenzuwachs jedoch
in beiden Fällen etwa 400 µm anstelle der vorgesehenen 200 µm (3. Stufe bei dem Prüfkörper DSA1, 5.
Stufe bei dem Prüfkörper DSA2). Danach verläuft die Materialdicke der Stufen parallel verschoben gegenüber
der Solldicke weiter. Es ist davon auszugehen, dass es sich in beiden Fällen um Fehler beim manuellen Zusammenbau
der Prüfkörper handelt.
Allgemein fielen bei einem relevant hohen Anteil an Prüfkörpern Mängel auf, die erwartungsgemäß einen Einfluss
auf das Prüfresultat haben.
Es wurden Stellen in den aktuell gültigen Normen ermittelt, welche den Herstellern so große Freiheiten gestatten,
dass es zu relevanten Unterschieden zwischen Prüfkörpern kommen kann, die alle noch den Spezifikationen
in den Normen genügen. Zudem wurden Stellen in den Norm-Spezifikationen identifiziert, durch
welche es zu Einschränkungen in der Nutzbarkeit von Prüfkörper kommt.
TB 02
Ergebnisse
Tabelle 1:
Quantitative Mängel an Prüfkörpern: Resultate (Mittelwert, Minimum, Maximum) der
Stichprobenprüfung der Niedrigkontrastbohrungen im Innenbereich des Prüfkörpers nach
DIN 6868-4; die Werte in gelb hinterlegten Feldern weichen um mehr als 10% aber weniger als 20%
vom Nominalwert ab; die Werte in den rot hinterlegten Feldern weichen um mehr als 20% vom
Nominalwert ab. Zudem ist die absolute und relative Spanne der Werte angegeben
Materialdicke / mm PMMA
nominelle Materialdicke
4 3,4 2,4 1,7 1,2 0,8 0,6 0,4
Mittelwert 4,01 3,41 2,44 1,72 1,16 0,80 0,59 0,41
Minimum 3,89 3,36 2,39 1,60 1,07 0,69 0,52 0,34
Hersteller I Maximum 4,11 3,52 2,50 1,85 1,31 0,88 0,69 0,47
Spanne 0,22 0,16 0,11 0,25 0,24 0,18 0,16 0,13
rel. Spanne 5% 5% 5% 15% 20% 23% 28% 31%
Mittelwert 4,03 3,42 2,41 1,69 1,16 0,85 0,61 0,38
Minimum 3,94 3,35 2,34 1,62 1,04 0,81 0,55 0,17
Hersteller II Maximum 4,09 3,52 2,52 1,75 1,26 0,88 0,68 0,43
Spanne 0,14 0,17 0,18 0,13 0,22 0,08 0,13 0,26
rel. Spanne 4% 5% 8% 8% 19% 9% 22% 70%
Mittelwert 4,30 3,62 2,66 1,85 1,40 1,06 0,84 0,72
Minimum 4,16 3,51 2,57 1,76 1,36 1,01 0,64 0,54
Hersteller III Maximum 4,38 3,73 2,76 1,91 1,45 1,16 0,94 0,80
Spanne 0,22 0,22 0,18 0,15 0,08 0,15 0,30 0,26
rel. Spanne 5% 6% 7% 8% 6% 14% 36% 36%
Mittelwert 3,80 3,28 2,43 1,73 1,29 0,82 0,69 0,47
Minimum 3,79 3,27 2,42 1,67 1,25 0,82 0,66 0,42
Hersteller IV Maximum 3,81 3,29 2,43 1,80 1,34 0,83 0,72 0,52
Spanne 0,02 0,02 0,01 0,13 0,09 0,01 0,06 0,10
rel. Spanne 1% 1% 0% 7% 7% 1% 9% 21%
Ergebnisse der abgeschlossenen Forschungsvorhaben im Jahr 2012 - TB 02 17