Дозиметр
Дозиметр радиации — это прибор, измеряющий поглощенную дозу внешнего ионизирующего излучения . Его носит лицо, за которым ведется наблюдение, при использовании в качестве индивидуального дозиметра, и он служит для регистрации полученной дозы радиации. Современные электронные персональные дозиметры могут непрерывно считывать кумулятивную дозу и текущую мощность дозы, а также предупреждать пользователя звуковым сигналом при превышении заданной мощности дозы или кумулятивной дозы. Другие дозиметры, такие как термолюминесцентные или пленочные, требуют обработки после использования для определения полученной кумулятивной дозы и не могут давать текущие показания дозы во время ношения.
Персональные дозиметры [ править ]
Персональный дозиметр ионизирующего излучения имеет фундаментальное значение в дисциплинах радиационной дозиметрии и радиационной физики и в основном используется для оценки дозы радиации, получаемой человеком, носящим это устройство.
Повреждение организма человека ионизирующим излучением является кумулятивным и связано с общей полученной дозой , единицей которой в системе СИ является зиверт . Радиографам , работникам атомных электростанций , врачам, использующим лучевую терапию , работникам HAZMAT и другим людям, работающим с радионуклидами, часто приходится носить дозиметры, чтобы можно было вести учет профессионального облучения. Такие устройства известны как «легальные дозиметры», если они одобрены для использования при регистрации доз персонала в целях регулирования.
Дозиметры обычно носят снаружи одежды, дозиметр «всего тела» носят на груди или туловище, чтобы отобразить дозу, воздействующую на все тело. Это место контролирует воздействие большинства жизненно важных органов и представляет собой основную массу тела. Дополнительные дозиметры можно носить для оценки дозы на конечностях или в полях излучения, которые значительно различаются в зависимости от ориентации тела на источник.
Современные типы [ править ]
Электронный персональный дозиметр, наиболее часто используемый тип, представляет собой электронное устройство, имеющее ряд сложных функций, таких как непрерывный мониторинг, который позволяет выдавать тревожные предупреждения на заданных уровнях и оперативное считывание накопленной дозы. Они особенно полезны в зонах с высокими дозами, где время пребывания пользователя ограничено из-за ограничений по дозе. Дозиметр можно сбросить, обычно после снятия показаний для целей записи, и, таким образом, повторно использовать его несколько раз.
Дозиметр MOSFET [ править ]
на полевых транзисторах металл-оксид-полупроводник Дозиметры [1] в настоящее время используются в качестве клинических дозиметров для пучков лучевой терапии. Основными преимуществами устройств MOSFET являются:
1. Дозиметр MOSFET имеет прямое считывание с очень тонкой активной областью (менее 2 мкм). [ нужны разъяснения ] ).
2. Физический размер МОП-транзистора в упаковке составляет менее 4 мм.
3. Постирадиационный сигнал сохраняется постоянно и не зависит от мощности дозы.
Оксид затвора , МОП-транзистора который обычно представляет собой диоксид кремния, является активным чувствительным материалом в дозиметрах МОП-транзисторов. Излучение создает дефекты (действуют как электронно-дырочные пары) в оксиде, что, в свою очередь, влияет на пороговое напряжение МОП-транзистора. Это изменение порогового напряжения пропорционально дозе радиации. Альтернативные диэлектрики затвора high-k, такие как диоксид гафния. [2] и оксиды алюминия также предложены в качестве дозиметров радиации.
Термолюминесцентный дозиметр [ править ]
Термолюминесцентный дозиметр измеряет воздействие ионизирующего излучения путем измерения интенсивности света, излучаемого кристаллом, легированным Dy или B, в детекторе при нагревании. Интенсивность излучаемого света зависит от радиационного воздействия. Когда-то они продавались излишками, а один формат, когда-то использовавшийся подводниками и атомщиками, напоминал темно-зеленые наручные часы, содержащие активные компоненты и высокочувствительный ИК-диод на конце провода, прикрепленный к легированному стеклянному чипу LiF2, который при сборке точно нагревается (следовательно, термолюминесцентно). излучает накопленное излучение в виде узкополосного инфракрасного света до тех пор, пока оно не исчерпается. [3] Основное преимущество заключается в том, что чип пассивно записывает дозировку до тех пор, пока он не подвергнется воздействию света или тепла, поэтому даже использованный образец, хранящийся в темноте, может предоставить ценные научные данные. [4]
Тип наследия [ править ]
Дозиметр бейджем с пленочным
Пленочные дозиметры предназначены только для одноразового использования. На уровень поглощения излучения указывает изменение эмульсии пленки, которое проявляется при проявлении пленки. В настоящее время их в основном вытесняют электронные персональные дозиметры и термолюминесцентные дозиметры.
Дозиметр с кварцевым волокном [ править ]
Они используют свойство кварцевого волокна для измерения статического электричества, удерживаемого на волокне. Перед использованием пользователем дозиметр заряжается до высокого напряжения, что приводит к отклонению волокна из-за электростатического отталкивания. Когда газ в камере дозиметра ионизируется радиацией , заряд утекает, заставляя волокно выпрямляться и тем самым указывать величину полученной дозы на градуированную шкалу, которую можно увидеть с помощью небольшого встроенного микроскопа. [5] Они используются только в течение короткого времени, например, в течение дня или смены, поскольку могут страдать от утечки заряда, что приводит к ложно высоким показаниям.Однако они невосприимчивы к ЭМИ, поэтому использовались во время холодной войны как надежный метод определения радиационного воздействия.
В настоящее время их в значительной степени вытесняют электронные персональные дозиметры для краткосрочного мониторинга.
Гейгера трубкой с Дозиметр
В них используется обычная трубка Гейгера-Мюллера, обычно ZP1301 или аналогичная трубка с энергокомпенсацией, требующая напряжение от 600 до 700 В и компоненты обнаружения импульсов. Дисплей в большинстве случаев представляет собой пузырьковый или миниатюрный ЖК-дисплей с 4 цифрами и встроенным чипом дискретного счетчика , например 74C925/6. [ нужна ссылка ] Светодиодные устройства обычно имеют кнопку для включения и выключения дисплея для увеличения срока службы батареи, а также инфракрасный излучатель для проверки и калибровки счета.Напряжение поступает от отдельного модуля с выводами или проводами, в котором часто используется однопереходный транзистор, управляющий небольшой повышающей катушкой и каскадом умножителя. Хотя он и дорог, он надежен с течением времени, особенно в средах с высоким уровнем радиации, разделяя эту особенность с туннельными диодами, хотя известно, что герметики, катушки индуктивности и конденсаторы со временем выходят из строя. [ нужна ссылка ] Их недостаток заключается в том, что накопленная доза в беккерелях или микрозивертах нестабильна и исчезает при отключении источника питания, хотя может быть установлен конденсатор с малой утечкой для сохранения памяти на короткие периоды времени без батареи. По этой причине в большинстве устройств используются долговечные аккумуляторы и качественные контакты. Недавно разработанные устройства регистрируют дозу с течением времени в энергонезависимой памяти, такой как микросхема 24C256, чтобы ее можно было считывать через последовательный порт.
Дозиметрические дозы [ править ]
Рабочей величиной для индивидуальной дозиметрии является индивидуальный эквивалент 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 местом ношения индивидуального дозиметра. [6]
Отклик прибора и дозиметра [ править ]
Это фактические показания, полученные, например, с помощью гамма- монитора амбиентной дозы или персонального дозиметра. Дозиметр калибруется в известном поле радиации, чтобы обеспечить отображение точных рабочих величин и обеспечить связь с известным воздействием на здоровье. Эквивалент индивидуальной дозы используется для оценки поглощения дозы и обеспечения соблюдения нормативных пределов. Это цифра, обычно вносимая в учетные данные 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 [ править ]
«плита» Фантом используется для изображения туловища человека при калибровке дозиметров всего тела. Это повторяет эффекты рассеяния и поглощения излучения человеческим туловищем. Международное агентство по атомной энергии заявляет: «Фантом-плита имеет размеры 300 × 300 × 150 мм и представляет собой человеческий торс». [7]
с связанные радиацией
| Количество | Единица | Символ | Вывод | Год | ЕСЛИ эквивалентно |
|---|---|---|---|---|---|
| Деятельность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 | И объединились |
| кюри | Там | 3.7 × 10 10 с −1 | 1953 | 3.7 × 10 10 Бк | |
| Резерфорд | Роуд | 10 6 с −1 | 1946 | 1 000 000 Бк | |
| Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | С/кг | C⋅kg −1 воздуха | 1974 | И объединились |
| рентген | Р | есу / 0,001293 г воздуха | 1928 | 2.58 × 10 −4 С/кг | |
| Поглощенная доза ( D ) | серый | Гай | J ⋅kg −1 | 1974 | И объединились |
| очень за грамм | очень/г | erg⋅g −1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 Гай | |
| рад | рад | 100 erg⋅g −1 | 1953 | 0,010 Гр | |
| Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Св | J⋅kg −1 × В Р | 1977 | И объединились |
| рентгеновский эквивалент человека | рем | 100 erg⋅g −1 × В Р | 1971 | 0,010 Зв | |
| Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Св | J⋅kg −1 × В Р × В Т | 1977 | И объединились |
| рентгеновский эквивалент человека | рем | 100 erg⋅g −1 × В Р × В Т | 1971 | 0,010 Зв |
Проверка процесса облучения [ править ]
В производственных процессах, при которых продукты подвергаются ионизирующей радиации, например, при облучении пищевых продуктов , используются дозиметры для калибровки доз, попадающих в облучаемый материал. Обычно они должны иметь более широкий диапазон доз, чем персональные дозиметры, и дозы обычно измеряются в единице поглощенной дозы : грее (Гр). Дозиметр располагается на предметах, облучаемых во время процесса, или рядом с ними для проверки полученных уровней дозы.
Галерея [ править ]
Дозиметр из кварцевого волокна - теперь в значительной степени заменен
Вид показаний дозиметра с кварцевым волокном
Хроморадиометр или цветной дозиметр Гвидо Хольцкнехта (1902 г.)
Российский радиометр-дозиметр «Сосна» (вид спереди),
Российский радиометр-дозиметр «Сосна» (вид сзади)
Украинский дозиметр Терра-П
Российский Радекс РД1503
Соэкс 01М
Швейцарский дозиметр СА-05А
См. также [ править ]
- Сравнение дозиметров
- счетчик Гейгера
- Ионизационная камера
- Оперативные инструменты Королевского наблюдательного корпуса
- Сцинтилляционный счетчик
Ссылки [ править ]
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 апреля 2015 г. Проверено 4 апреля 2015 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Сентил Шринивасан, В.С.; Пандия, Арун (2011). «Аспекты дозиметрии оксида гафния металл-оксид-полупроводник (МОП) конденсатор». Тонкие твердые пленки . 520 (1): 574–577. Бибкод : 2011TSF...520..574S . дои : 10.1016/j.tsf.2011.07.010 .
- ^ Уортон, Р.Г.; Холлоуэй, AF (1966). «Термолюминесцентная дозиметрия фторида лития» . Радиология . 87 (5): 938–943. дои : 10.1148/87.5.938 . ПМИД 5924913 .
- ^ «Способ получения термолюминесцентного люминофора» .
- ^ Фрейм, Пол (25 июля 2007 г.). «Карманные камеры и карманные дозиметры» . ОРАУ Музей радиации и радиоактивности . Ассоциированные университеты Ок-Риджа . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ Глоссарий Международной комиссии по радиологической защите, паб 103.
- ^ Отчет Международного агентства по атомной энергии о безопасности 16
Внешние ссылки [ править ]
- Фотоперечень дозиметров радиации
- Дозиметрия космического излучения: извлеченные уроки и рекомендации
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
