Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Карманный дозиметр» перенаправляется сюда. Общие сведения о дозиметрах излучения см . В разделе « Дозиметр» .
Дозиметр излучения из кварцевого волокна с зажимом для крепления к одежде; обычно нагрудный карман.
Отображение дозиметра из кварцевого волокна в единицах рентгена . Для просмотра поднесите инструмент к внешнему источнику света и посмотрите через увеличительный окуляр. [1]

Кварцевое волокно дозиметра , который иногда называют себя указывающее , карманный дозиметр (SIPD) или самостоятельного чтения карманный дозиметр (SRPD) или кварцевого волокна электрометр (QFE), представляет собой тип излучения дозиметра , перо, как устройство , которое измеряет накопленной дозы ионизирующего излучение, получаемое устройством, обычно за один период работы. Он прикрепляется к одежде человека, обычно к нагрудному карману для воздействия на все тело, для измерения воздействия радиации на пользователя.

В настоящее время его заменяют более современные типы дозиметров, такие как электронный персональный дозиметр (EPD).

Используйте [ редактировать ]

Как и другие типы персональных дозиметров , его носят работники, которые подвергаются профессиональному облучению, поэтому их работодатели могут вести учет их облучения, чтобы убедиться, что оно ниже установленных законом пределов. Он работает путем измерения уменьшения электростатического заряда на металлическом проводнике в ионизационной камере из-за ионизации воздуха в камере излучением. Он был изобретен в 1937 году Чарльзом Лауритсеном . [2]

Дозиметр необходимо периодически заряжать, чтобы восстановить показания нулевой дозы после воздействия радиации. Обычно он считывается сразу после использования, и доза регистрируется для записи воздействия на пользователя. В некоторых организациях владение устройством для подзарядки ограничено физиками-медиками, чтобы обеспечить точную регистрацию облучения. Он содержит маломощный микроскоп и осветительную линзу, которые позволяют в любое время напрямую считывать экспозицию, направляя осветительную линзу на источник света и глядя в микроскоп.

Устройство в основном чувствительно к гамма- и рентгеновскому излучению , но оно также обнаруживает бета- излучение выше 1  МэВ . Созданы версии, чувствительные к нейтронам. [1]

Дозиметры из кварцевого волокна производятся в различных диапазонах. Диапазон профессионального облучения в мирное время обычно составляет до 500  мбэр (5 мЗв), что превышает обычную годовую дозу в США, равную 360 мбэр (3,6 мЗв). Измерители радиоактивных осадков во время войны измеряют до 500 бэр (5 Зв), что примерно соответствует смертельной дозе.

Устройство из кварцевого волокна - это более старая конструкция дозиметра. У него есть следующие недостатки: [3]

  • Низкая точность: из-за аналоговой механической конструкции точность составляет около 15%, что ниже, чем у других дозиметров.
  • Ошибки чтения: поскольку его можно прочитать только вручную, он подвержен ошибкам чтения человеком.
  • Малый динамический диапазон: диапазон устройства ограничен зарядом на электроде. Как только заряд разрядится, устройство прекращает регистрацию экспозиции. Столь неожиданно большие дозы радиации могут быстро привести к насыщению устройств, предназначенных для контроля более обычных низкоуровневых облучений.

Восприимчивость к влаге устраняется путем отделения зарядного штифта от ионной камеры небольшим зазором. Устройство плотно прижимается к зарядному устройству, закрывая зазор и позволяя дозиметру выполнить сброс. При отпускании дозиметра штекер зарядного устройства отключается от ионной камеры, но вызывает небольшое изменение нуля, которое относительно непредсказуемо.

Электроскоп сусального золота, показывающий принцип действия волоконного дозиметра. Когда ионизирующее излучение проникает во внутренний газ электроскопа, образуются ионы . Поскольку золотые листья заряжены положительно, отрицательные ионы притягиваются к ним и нейтрализуют часть заряда , заставляя золотые листья сближаться.

Теория работы [ править ]

Дозиметр из кварцевого волокна - это прочная форма устройства, называемого электроскопом Лауритсена . [3] [4] Он состоит из герметичного заполненного воздухом цилиндра, называемого ионизационной камерой . Внутри него находится металлическая электродная полоса, которая прикрепляется к клемме на конце ручки для подзарядки. К другому концу электрода прикреплено тонкое позолоченное кварцевое волокно , которое в состоянии покоя лежит параллельно электроду. Концы камеры прозрачны, и микроскоп фокусируется на волокне.

Во время зарядки зарядное устройство подает на электрод высокое постоянное напряжение, обычно около 150-200 вольт [1] , заряжая его электростатическим зарядом. Кварцевое волокно, имеющее такой же заряд, отталкивается от поверхности электрода под действием кулоновской силы и отклоняется от электрода. После зарядки заряд остается на электроде, потому что он изолирован.

Когда частица ионизирующего излучения проходит через камеру, она сталкивается с молекулами воздуха, сбивая с них электроны и создавая в воздухе положительно и отрицательно заряженные атомы ( ионы ). Ионы с противоположным зарядом притягиваются к электроду и нейтрализуют часть заряда на нем. Уменьшенный заряд на электроде уменьшает силу, действующую на волокно, заставляя его двигаться обратно к электроду. Положение волокна можно увидеть в микроскоп. Позади волокна находится шкала, градуированная в единицах излучения, с нулевой точкой в ​​положении волокна, когда оно полностью заряжено.

Поскольку каждая частица излучения позволяет определенному количеству заряда уйти с электрода, положение волокна в любой момент представляет собой совокупное излучение, прошедшее через камеру с момента последней перезарядки. Перезарядка восстанавливает потерянный заряд и возвращает волокно в исходное отклоненное положение.

Зарядное устройство представляет собой небольшую коробку, обычно питаемую от аккумулятора. Он содержит электронную схему, которая увеличивает напряжение аккумулятора до высокого напряжения, необходимого для зарядки. В ящике есть приспособление, для которого необходимо прижать конец дозиметра к зарядному электроду . Некоторые зарядные устройства включают в себя лампу для освещения измерительного электрода, так что измерение, регистрация и перезарядка могут выполняться одним рутинным движением.

Устройства с более широкими диапазонами изготавливаются путем добавления конденсатора, прикрепленного между электродом и корпусом. Конденсатор накапливает большее количество заряда на устройстве при заданном напряжении на электроде. Поскольку каждая частица излучения позволяет уйти фиксированному количеству заряда, требуется большее количество частиц излучения, чтобы переместить волокно на заданное количество.

Карманная ионизационная камера [ править ]

Версия вышеупомянутого дозиметра без возможности самосчитывания, называемая карманной ионизационной камерой или просто карманной камерой , широко использовалась во Второй мировой войне и послевоенных правительственных и военных проектах, особенно в Манхэттенском проекте . [1] Он состоял из простой ионизационной камеры с электродом, идущим по центру, но без электроскопа для считывания. Вместо этого экспозиция считывалась путем подключения устройства к отдельному прецизионному электрометру./ зарядное устройство, которое измеряло снижение заряда на электроде и отображало его на измерителе перед подзарядкой электрода. У них было преимущество, заключающееся в том, что они были проще, прочнее и дешевле, чем у электрометров, но недостатком (считающимся желательным в некоторых военных приложениях) заключалась в том, что экспозиция не могла считываться пользователем без электрометра / зарядного устройства. Они больше не используются.

Измеритель скорости [ править ]

Аналогичное устройство, используемое с тем же зарядным устройством, представляет собой измеритель скорости . Это недорогой метод для лиц, занимающихся гражданской защитой, для измерения уровня радиации. Один измеряет скорость изменения измерителя скорости для заданного времени воздействия после зарядки измерителя скорости. Обычно один меры тяжелые выпадений из тридцати второго периода, и свето выпадения за десять-минутный период. У измерителя скорости есть две внутренние шкалы, которые считывают поток излучения непосредственно в бэрах за каждый период.

См. Также [ править ]

  • счетчик Гейгера
  • Сцинтилляционный счетчик

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Кадр, Пол (2007-07-25). «Карманные камеры и карманные дозиметры» . Собрание музея исторических инструментов физики здоровья . Ассоциированные университеты Ок-Ридж . Проверено 8 ноября 2008 .
  2. Перейти ↑ Frame, Paul (25 июля 2007). "Электроскоп Лауритцена Робли Эвана" . Собрание исторических инструментов физики здоровья . Национальная лаборатория Окриджа . Проверено 8 ноября 2008 .
  3. ^ a b Ахмед, Сайед Наим (2007). Физика и техника обнаружения радиации . США: Academic Press. С. 647–648. ISBN 978-0-12-045581-2.
  4. ^ Радж, Балдев; Венкатарамен Б. (2004). Практическая радиография . Великобритания: Alpha Science Int'l. С. 162–163. ISBN 1-84265-188-9.

Внешние ссылки [ править ]

  • Фотографический список дозиметров радиации