Beitrag zur isotopentechnischen Jahrringanalyse

Zusammenfassung

Unter den bisher bekannten Methoden zur qualitativen Jahrringanalyse—die einhelitend diskutiert werden.—hat die isotopentechnische Meßmethode einige Aussicht auf zunechmende Verwendung. Die bisherigen Erfahrungen bei isotopentechnischen Dischtemeessungen in der Technik sind daher in letzter Zeit auch auf das Problem der Jahrringanalyse angewedent worden. Erfahrungen über die Meßgenauigkeit des Ratemeters und über den statistischen Fehler der Impulsverteilung sind berücksichtigt worden. Es verbleiben aber noch einige, mit der Jahrringmeßmethode verknüpte Einflüsse auf die Meßgenauigkeit, deren Kennitnis erforderlich ist, damit die Genauigkeit des Meßverfahrens nicht überschätzt wird und damit optimale Versuchsbedingungen geschaffen werden können.

In der Arbeit wird gezeigt, daß die Zeitkonstante des Ratemeters und die Spaltbreite des Strahlenbündels eine erhebliche Verzerrung des wahren Dichteverlaufs verursachen können. Unter Zugrundelegung einessägezahnförrmigen Verlaufes der wahren Dichte in den Jahrringen wurden die gemessenen Flächengewichte als Funktionen der Parameter τ (Zeitkonstante), ν (Vorschubgeschwindigkeit),S (Spaltbreite) undj (Jahrringbreite) quantitativ dargestellt. Ein Maß für die entstehenden Verzerrungen des Dichteverlaufes wird definiert. Die Bilder 16 und 17 zeigen zusammenfassend, daß besonders die durch die Zeitkonstante hervorgerufenen Verzerrungen verhältnismäßig großsind. Es ist daher jeweils zu überlegen, ob nicht durch eine Verkleinerung vonj/S insgesamt fünstigere Meßbedingungen geschaffen werden können. Der mathematische Aufwand der durchgeführten Rechnungen ist wegen der einfachen Voraussetzungen (sägezahnförmiger Verlauf der wahren Dichte) gering. Dabei mußte allerdings der nachteil in Kauf genommen werden, daß auf die Berechnung eines funktionellen zusammenhages zwischenj/S und τ (der die Gesamtverzurrung minimal macht) verichtet wurde. Durch Einsetzen verschiedener Wertepaare (j/S, Δ) lasser sich aber bereits optimale Meßbedingugen finden.

Summary

Among the methods so far known for analysing density variations in annual rings, the β-ray method may become important. The development of density measurement by radioactive isotopes has, therefore, been applied to the measuring of density variations of annual rings in recent years. Though the accuracy of the ratemeter and the statistical error have been considered in these studies, some effects are remaining which are inherently connected with annual ring measurements that affect the accuracy of this method. It is, therefore, necessary to know these sources of error to secure optimum test conditions.

It is shown in this paper that the time constant and the width of the slit are causing considerable distortion of the real density variation. Assuming a sawtooth-shaped density variation for annual rings, the measured densities have been calculated as functions of τ (time constant), ν (feed velocity), S (slit width) and j (annual ring width). A distortions sire is defined. Fig, 16 and 17 show that the distortions caused by the time constant are prevailing. It may, therefore, in some cases be convenient for more precise measurement to diminishj/S. The mathematical expense is little as the assumptions made for the variation of the real density are simple. Owing to these assumptions it is impossible to calculate a functional connection between τ andj/S, so that distortion can be brought to a minimum. By inserting different pairs of valuesj/S, Δ it is, however, possible to find nearly optimum test conditions.