In der vorliegenden Arbeit wird ein elektronisches Personendosimeter zur potentialfreien Erfassung der raumlichen Vektorkomponenten elektrischer und magnetischer Felder vorgestellt. Im Unterschied zu herkömmlichen Feldstärkemeßgeräten werden nicht die ungestörten Feldstärken, sondern die über einen längeren Zeitraum am Menschen körpernah erfaßten inhomogenen Felder als Meßgrößen benützt (Dosimetrisches Konzept). Aus den Feldsignalen kann die Frequenzinformation gewonnen und aufgrund eines analytischen und numerischen ''dosimetrischen'' Modells zur weitergehenden Bewertung die innere mittlere

Körperstromdichte geschätzt werden, die hier als ''dosisrelevante'' Größe angesehen wird. Anhand der Erfordernisse möglicher Einsatzgebiete im Arbeitsschutz werden Anforderungen an ein Dosimeter abgeleitet und Entwicklungsziele definiert. Zur Realisierung dieser Ziele dienen Untersuchungen und Eignungsprüfungen an elektrischen und magnetischen Feldsensoren hoher Sensitivität, die Entwicklung einer energetisch günstigen, aber dennoch leistungsfähigen Hardware und die Implementierung der digitalen Meßwertverarbeitung auf verschiedenen Plattformen. Die Charakterisierung möglicher Umgebungseinflüsse auf den realisierten Prototyp, die Ermittlung seiner technischen Eigenschaften unter diversen Randbedingungen und eine Fehleranalyse sind weitere wichtige Bestandteile dieser Arbeit. Die Kalibrierung des Meßsystems INPEDO (Individuelles Personendosimeter) in eigens dafür aufgebauten Kalibriereinheiten (Dreiachsige Helmholtzspulenanordnung für das magnetische und eine Plattenanordnung nach IEEE833 für das elektrische Feld) sowie erste Messungen unter realen Einsatzbedingungen bilden den Abschluß dieses Berichtes.

Abstract

The current doctorate introduces a free body electronic personal dosimeter for measuring the vector components of ELF-fields. In contrast to a conventional field strength meter not the undisturbed fields are used as a measure, but the inhomogeneous fields near the human body, measured over a long time (dosimetric concept). Based on an analytical and numerical ''dosimetric'' model, the field signal together with the frequency information can be transformed for further evaluation in the average inner body current density. Here the current density is considered as a dose relevant measure. According to demands in industrial safety, requirements for a dosimeter are derived and developmental goals defined. These goals are realized by investigations and proficiency testings of electric and magnetic highly sensitive field sensors, the development of low-power electronics with good performance and the implementation of digital data processing on different platforms. The characterization of the influence of possible environmental variables on the realized prototyp, the determination of the technical characteristics under various boundary conditions and an error analysis are further important parts of this work. The calibration of the INPEDO (individual personal dosimeter) measurement system in special calibration facilities (three axis helmholtz coils for the magnetic and parallel plates according the IEEE833-standard for the electric field) as well as first measurements taken under real operating conditions conclude this report.