Обзорный измеритель

Ручной измеритель с ионной камерой, используемый для обнаружения гамма-излучения

Измерители радиационной защиты представляют собой ручные приборы для измерения ионизирующего излучения, используемые для проверки персонала, оборудования и окружающей среды на предмет радиоактивного загрязнения и окружающего излучения. Ручной измерительный прибор, вероятно, является наиболее известным прибором для измерения радиации благодаря его широкому и заметному использованию.

Типы

Альфа-сцинтилляционный зонд калибруется

Наиболее часто используемые портативные измерительные приборы — это сцинтилляционный счетчик , который используется для измерения альфа- , бета- и нейтронных частиц; счетчик Гейгера , широко используемый для измерения уровней альфа, бета и гамма ; и ионная камера , которая используется для измерений бета-, гамма- и рентгеновского излучения .

Функциональный дизайн

Приборы предназначены для ручного использования, питаются от батарей и имеют небольшой вес, что упрощает манипулирование ими. Другие функции включают в себя легко читаемый дисплей с указанием количества или дозы радиации , а также звуковую индикацию скорости счета. Обычно это «щелчок», связанный с прибором типа Гейгера, а также может быть звуковым сигналом тревоги при превышении уровня радиации или дозы. Для двухканальных детекторов, таких как сцинтилляционный детектор, нормально генерировать разные звуки для альфа- и бета-излучения. Это дает оператору быструю обратную связь как об уровне излучения, так и о типе обнаруживаемых частиц. Эти функции позволяют пользователю сконцентрироваться на манипулировании прибором, одновременно получая звуковую информацию об уровне обнаруженного излучения.

Измерительные приборы, используемые в экстремальных условиях

Детектор «горячей точки» на длинном столбе используется для обнаружения гамма-излучения

Счетчики могут быть полностью интегрированы с датчиком и обрабатывающей электроникой в ​​одном корпусе, чтобы обеспечить возможность использования одной рукой, или иметь отдельные корпуса детекторного датчика и электроники, соединенные сигнальным кабелем. Последний предпочтителен для проверки извилистых поверхностей на радиоактивное загрязнение из-за простоты манипулирования зондом.

Зачитать

Показания для альфа- и бета-излучения обычно измеряются в единицах , тогда как для гамма- и рентгеновского излучения обычно измеряются дозы радиации. Единицей СИ для этого последнего является зиверт . Простого универсального преобразования скорости счета в мощность дозы не существует, поскольку это зависит от типа частицы, ее энергии и характеристик датчика. Поэтому скорость счета обычно используется как значение, рассчитанное для конкретного применения для использования в качестве компаратора или относительно абсолютного порога сигнализации. В дальнейшем можно использовать дозировочный прибор, если требуется измерение дозы. Чтобы помочь в этом, некоторые приборы имеют дисплеи как дозы, так и скорости счета.

Счетчики с батарейным питанием обычно имеют функцию проверки уровня заряда батареи.

Измерители скорости и скалеры

Измерители геодезии могут быть расходомерами или масштабаторами.

В области радиационной защиты прибор, считывающий частоту обнаруженных событий, обычно известен как измеритель частоты , который был впервые разработан NSGingrich et al. в 1936 году. Это обеспечило динамическую индикацию уровня радиации в реальном времени, и этот принцип нашел широкое применение в физике здравоохранения и в качестве измерителя радиационного обследования.

Прибор, который суммирует события, обнаруженные за определенный период времени, известен как масштабатор . Это разговорное название происходит от первых дней автоматического счета, когда требовалась схема масштабирования, чтобы разделить высокую скорость счета до скорости, которую могли зарегистрировать механические счетчики. Этот метод был разработан К. Э. Винном-Вильямсом в Кавендишской лаборатории и впервые опубликован в 1932 году. В первоначальных счетчиках использовалась схема «делителя Экклса-Джордана», сегодня известная как триггер . Это было до эпохи электронных индикаторов, которая началась с появлением лампы Декатрон в 1950-х годах.

Методы измерения и интерпретация

Измерительный прибор типа ионной камеры показывает, что скользящий экран поглощения бета-излучения убран, чтобы обеспечить обнаружение бета-излучения

Сцинтилляционный зонд большой площади используется для измерения поверхностного радиоактивного загрязнения. Зонд удерживается как можно ближе к объекту съемки.

Пользователь должен иметь представление о типах излучения, с которыми он может столкнуться, чтобы использовать правильный инструмент. Еще одной сложностью является возможное наличие «полей смешанного излучения», в которых присутствует более одной формы излучения. Многие инструменты чувствительны более чем к одному типу излучения; например, альфа и бета или бета и гамма, и оператор должен знать, как их различать. Необходимые навыки использования ручного прибора заключаются не только в манипулировании прибором, но и в интерпретации результатов интенсивности радиационного воздействия и типа обнаруживаемого излучения.

Например, прибор с торцевым окном Гейгера не может различать альфа и бета, но перемещение детектора от источника излучения обнаружит падение альфа, поскольку трубка детектора обычно должна находиться в пределах 10 мм от источника альфа, чтобы получить разумное значение. эффективность подсчета. Теперь оператор может сделать вывод, что присутствуют и альфа, и бета. Аналогично, для бета-/гамма-прибора Гейгера бета-излучение может оказывать влияние на расстоянии порядка метров, в зависимости от энергии бета-излучения, что может привести к ложному предположению, что обнаруживается только гамма-излучение. используется детектор типа скользящего экрана, бета-излучение можно экранировать вручную, оставив только показания гамма-излучения.

По этой причине такой инструмент, как сцинтилляционный зонд с двойным люминофором, который различает альфа- и бета-излучения, используется там, где при обычной проверке одновременно обнаруживаются альфа- и бета-излучатели. Этот тип счетчика известен как «двухканальный» и может различать типы излучения и выдавать отдельные показания для каждого.

Однако на сцинтилляционные зонды может влиять высокий уровень гамма-фона, поэтому квалифицированный оператор должен проверить его, чтобы прибор мог компенсировать его. Распространенный метод - убрать счетчик из любой близости к альфа- и бета-излучателям и разрешить «фоновый» подсчет гамма-излучения. Затем прибор может вычесть это значение при последующих показаниях.

В исследованиях дозы счетчики Гейгера часто используются только для обнаружения источников радиации, а затем для получения более точных измерений используется прибор с ионной камерой благодаря их большей точности и способности подсчитывать более высокие мощности дозы.

Таким образом, существует множество функций и методов прибора, которые помогают оператору работать правильно, но для обеспечения надежных результатов необходимо использование квалифицированным оператором. Великобритании Управление здравоохранения и безопасности выпустило руководство по выбору подходящего инструмента для конкретного применения, а также по уходу и использованию таких инструментов.

Ссылки

• Гленн Ф. Нолл. Обнаружение и измерение радиации , третье издание, 2000 г. Джон Уайли и сыновья, ISBN   0-471-07338-5 .

Руководство по выбору, использованию и техническому обслуживанию портативного оборудования радиационного контроля. - Национальный совет по радиационной защите – Великобритания, май 2001 г.