Дозиметр - Dosimeter
Излучение Дозиметр представляет собой устройство , которое измеряет дозу поглощение внешнего ионизирующего излучения . Его надевает человек, за которым ведется наблюдение, когда он используется в качестве личного дозиметра, и является записью полученной дозы облучения. Современные электронные персональные дозиметры могут непрерывно считывать кумулятивную дозу и текущую мощность дозы, а также могут предупреждать пользователя звуковым сигналом тревоги при превышении установленной мощности дозы или кумулятивной дозы. Другие дозиметры, такие как термолюминесцентные или пленочные, требуют обработки после использования, чтобы определить кумулятивную полученную дозу, и не могут давать текущие показания дозы во время ношения.
Дозиметры индивидуальные
Персональный дозиметр ионизирующего излучения имеет фундаментальное значение в дисциплинах дозиметрии излучения и физики радиационного здоровья и в основном используется для оценки дозы облучения человека, носящего это устройство.
Повреждение человеческого тела ионизирующим излучением является кумулятивным и связано с полученной общей дозой , для которой единицей СИ является зиверт . Рентгенологам , работникам атомных электростанций , врачам, использующим лучевую терапию , работникам HAZMAT и другим людям в ситуациях, связанных с обращением с радионуклидами, часто требуется носить дозиметры, чтобы можно было сделать запись профессионального облучения. Такие устройства известны как «легальные дозиметры», если они были одобрены для использования при регистрации доз облучения персонала в целях регулирования.
Дозиметры обычно носят на внешней стороне одежды, дозиметр для всего тела надевается на грудь или туловище, чтобы отображать дозу для всего тела. Это место контролирует воздействие на большинство жизненно важных органов и представляет собой основную массу тела. Дополнительные дозиметры можно носить для оценки дозы на конечности или в полях излучения, которые значительно различаются в зависимости от ориентации тела к источнику.
Современные типы
Электронный персональный дозиметр, наиболее часто используемый тип, представляет собой электронное устройство, которое имеет ряд сложных функций, таких как непрерывный мониторинг, который позволяет выдавать предупреждения о тревоге на заданных уровнях и в реальном времени считывать накопленную дозу. Они особенно полезны в областях с высокими дозами, где время пребывания пользователя ограничено из-за ограничений по дозе. Дозиметр можно сбросить, обычно после снятия показаний для записи, и, таким образом, использовать повторно несколько раз.
Дозиметр MOSFET
Дозиметры на полевых транзисторах металл – оксид – полупроводник в настоящее время используются в качестве клинических дозиметров для пучков излучения лучевой терапии. Основными преимуществами устройств MOSFET являются:
1. Дозиметр MOSFET является прямым считывающим устройством с очень тонкой активной областью (менее 2 мкм).
2. Физический размер полевого МОП-транзистора в упаковке составляет менее 4 мм.
3. Пострадиационный сигнал сохраняется постоянно и не зависит от мощности дозы.
Ворота оксида из полевого МОП - транзистора , который обычно диоксид кремния является активным материалом зондирования в полевых МОП - дозиметров. Излучение создает дефекты (действует как электронно-дырочные пары) в оксиде, что, в свою очередь, влияет на пороговое напряжение полевого МОП-транзистора. Это изменение порогового напряжения пропорционально дозе облучения. Альтернативные диэлектрики затвора с высоким k, такие как диоксид гафния и оксиды алюминия, также предлагаются в качестве дозиметров излучения.
Термолюминесцентный дозиметр
Термолюминесцентный дозиметр измеряет воздействие ионизирующего излучения путем измерения интенсивности света, излучаемого кристаллом с примесью Dy или B в детекторе при нагревании. Интенсивность излучаемого света зависит от радиационного воздействия. Когда-то их продавали в излишках, и один формат, который когда-то использовался подводниками и атомщиками, напоминал темно-зеленые наручные часы, содержащие активные компоненты и высокочувствительный инфракрасный диод на конце провода, установленный на легированном стеклянном кристалле LiF2, который при точном нагреве сборки (следовательно, термолюминесцентный) испускает сохраненное излучение в виде узкополосного инфракрасного света до тех пор, пока оно не истощится. Основное преимущество состоит в том, что чип пассивно регистрирует дозировку до тех пор, пока не подвергается воздействию света или тепла, поэтому даже использованный образец, хранящийся в темноте, может предоставить ценные научные данные.
Унаследованные типы
Пленочный бейдж-дозиметр
Пленочные дозиметры-бейджи предназначены только для одноразового использования. На уровень поглощения излучения указывает изменение эмульсии пленки, которое проявляется при проявлении пленки. В настоящее время они в основном вытеснены электронными индивидуальными дозиметрами и термолюминесцентными дозиметрами.
Дозиметр из кварцевого волокна
Они используют свойство кварцевого волокна для измерения статического электричества, удерживаемого на волокне. Перед использованием дозиметр заряжается до высокого напряжения, в результате чего волокно отклоняется из-за электростатического отталкивания. Когда газ в дозиметрической камере ионизируется излучением, заряд утекает, заставляя волокно выпрямляться и тем самым показывать полученную дозу на градуированной шкале, которую просматривают в небольшой встроенный микроскоп. Они используются только в течение короткого периода времени, например, в течение дня или смены, поскольку они могут страдать от утечки заряда, что дает ложно высокие показания. Однако они невосприимчивы к ЭМИ, поэтому использовались во время холодной войны как надежный метод определения радиационного облучения.
В настоящее время они в значительной степени вытеснены электронными индивидуальными дозиметрами для краткосрочного мониторинга.
Дозиметр с трубкой Гейгера
В них используется обычная трубка Гейгера-Мюллера, обычно ZP1301 или аналогичная трубка с компенсацией энергии, требующая от 600 до 700 В и компоненты обнаружения импульсов. В большинстве случаев дисплей представлял собой пузырьковый или миниатюрный ЖК-дисплей с 4 цифрами и дискретной счетной микросхемой, такой как 74C925 / 6, светодиодные блоки обычно имеют кнопку для включения дисплея для длительного срока службы батареи и инфракрасный излучатель для проверки и калибровки счета. Напряжение поступает от отдельного модуля с выводами или выводами, в котором часто используется однопереходный транзистор, управляющий небольшой повышающей катушкой и каскадом умножителя, который, хотя и является дорогостоящим, надежен с течением времени, особенно в средах с высоким уровнем излучения, разделяющих эту черту с туннельными диодами, хотя Известно, что герметики, катушки индуктивности и конденсаторы со временем внутренне разрушаются. У них есть недостаток, заключающийся в том, что сохраненное количество беккерелей или микрозивертов является непостоянным и исчезает при отключении источника питания, хотя может быть конденсатор с малой утечкой, чтобы предотвратить кратковременное отключение батареи из-за удара, нарушающего память. Исправление заключается в использовании батареи с длительным сроком службы, высококачественных контактов с накаткой и предохранительных винтов, чтобы удерживать обычно стеклянную переднюю панель на месте, хотя в более поздних журналах единиц измерения учитываются в зависимости от времени в энергонезависимой памяти большой емкости, такой как 24C256, поэтому это может быть считываются через последовательный порт.
Дозиметрические дозы
Рабочая величина для индивидуальной дозиметрии - это эквивалент индивидуальной дозы, который определяется Международной комиссией по радиологической защите как эквивалент дозы в мягких тканях на соответствующей глубине ниже определенной точки на теле человека. Указанная точка обычно определяется положением, в котором надет индивидуальный дозиметр.
Отклик приборов и дозиметра
Это фактические показания, полученные от гамма- монитора амбиентной дозы или персонального дозиметра. Дозиметр калибруется в известном поле излучения, чтобы обеспечить отображение точных рабочих величин и установить связь с известным воздействием на здоровье. Эквивалент индивидуальной дозы используется для оценки поглощения дозы и обеспечения соблюдения нормативных пределов. Это значение, которое обычно заносится в записи о дозах внешнего облучения работников профессионального облучения.
Дозиметр играет важную роль в международной системе радиационной защиты, разработанной Международной комиссией по радиологической защите и Международной комиссией по радиационным единицам и измерениям . Это показано на прилагаемой диаграмме.
Калибровка дозиметра
Фантом «плита» используется для изображения туловища человека для калибровки дозиметров всего тела. Это воспроизводит эффекты рассеяния и поглощения излучения туловища человека. Международное агентство по атомной энергии утверждает «горбыль фантом 300 мм × 300 мм × глубина 150 мм , чтобы представить человека торс».
| Количество | Ед. изм | Условное обозначение | Вывод | Год | Эквивалентность СИ |
|---|---|---|---|---|---|
| Активность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 г. | Единица СИ |
| кюри | Ci | 3,7 × 10 10 с −1 | 1953 г. | 3,7 × 10 10 Бк | |
| Резерфорд | Rd | 10 6 с −1 | 1946 г. | 1000000 Бк | |
| Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | Кл / кг | С⋅кг −1 воздуха | 1974 г. | Единица СИ |
| рентген | р | esu / 0,001293 г воздуха | 1928 г. | 2,58 × 10-4 Кл / кг | |
| Поглощенная доза ( D ) | серый | Гр | Дж ⋅ кг −1 | 1974 г. | Единица СИ |
| эрг на грамм | эрг / г | эрг⋅g −1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 Гр | |
| рад | рад | 100 эрг⋅г −1 | 1953 г. | 0,010 Гр | |
| Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R | 1977 г. | Единица СИ |
| рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 x Вт R | 1971 г. | 0,010 Зв | |
| Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R × Вт T | 1977 г. | Единица СИ |
| рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 × Вт R × Вт T | 1971 г. | 0,010 Зв |
Проверка технологического облучения
В производственных процессах, которые обрабатывают продукты ионизирующим излучением, например при облучении пищевых продуктов , используются дозиметры для калибровки доз, попадающих в облучаемое вещество. Обычно они должны иметь больший диапазон доз, чем индивидуальные дозиметры, и дозы обычно измеряются в единицах поглощенной дозы : сером (Гр). Дозиметр располагается на объектах, облучаемых во время процесса, или рядом с ними в качестве подтверждения полученных уровней дозы.
Галерея
Дозиметр с кварцевым волокном - сейчас в значительной степени вытеснен
Просмотр показаний дозиметра из кварцевого волокна
Хроморадиометр или цветной дозиметр Гвидо Хольцкнехта (1902 г.)
Российский радиометр-дозиметр Сосна (вид спереди),
Российский радиометр-дозиметр Сосна (вид сзади)
Русский Radex RD1503
Соэкс 01М
Швейцарский дозиметр СА-05А
Смотрите также
- Сравнение дозиметров
- счетчик Гейгера
- Ионизационная камера
- Оперативные инструменты Королевского корпуса наблюдателей
- Сцинтилляционный счетчик