Дозиметр из кварцевого волокна - Quartz fiber dosimeter
Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка.Июль 2020 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) ( |
А дозиметр из кварцевого волокна, иногда называемый карманный дозиметр с автоматической индикацией (SIPD) или карманный дозиметр с автоматическим считыванием (SRPD) или кварцевый волоконный электрометр (QFE), это тип дозиметр радиации, устройство в форме ручки, которое измеряет кумулятивную дозу ионизирующего излучения получаемые устройством, как правило, за один период работы. Он прикрепляется к одежде человека, обычно к нагрудному карману для воздействия на все тело, для измерения воздействия радиации на пользователя.
Сейчас его заменяют более современные типы дозиметров, такие как Электронный персональный дозиметр (EPD).
Использовать
Как и в случае с другими видами личного излучения дозиметр, его носят рабочие, которые подвергаются профессиональному облучению, поэтому их работодатели могут вести учет их облучения, чтобы убедиться, что оно ниже установленных законом пределов. Он работает, измеряя уменьшение электростатический заряд на металлическом проводнике в ионизационная камера, из-за ионизация воздуха в камере излучением. Он был изобретен в 1937 году. Чарльз Лауритсен.[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 хранение зарядного устройства ограничено физики здоровья для обеспечения точной записи экспозиций. Он содержит маломощный микроскоп и осветительную линзу, которая позволяет в любое время непосредственно считывать экспозицию, направляя осветительную линзу на источник света и глядя в микроскоп.
Устройство в основном чувствительно к гамма и рентгеновские лучи, но он также обнаруживает бета радиация выше 1МэВ. Нейтрон делались чувствительные версии.[1]
Дозиметры из кварцевого волокна выпускаются разных диапазонов. Диапазон профессионального облучения в мирное время обычно достигает 500мрем (5 мЗв), что превышает обычную годовую дозу в США 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 дозиметр старой конструкции. 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 запись экспозиции. Столь неожиданно большие дозы радиации могут быстро привести к насыщению устройств, предназначенных для контроля более обычных воздействий низких уровней.
Восприимчивость к влаге устраняется путем отделения зарядного стержня от ионной камеры небольшим зазором. Устройство плотно прижимается к зарядному устройству, зазоры закрываются и дозиметр можно сбросить. Освобождение дозиметра отсоединяет штырь зарядного устройства от ионной камеры, но вызывает небольшое изменение нуля, которое относительно непредсказуемо.http://www.dosimeter.com/direct-reading-dosimeters/direct-reading-dosimeter-w746-0-600r-with-sapphire-window/
Теория Операции
Дозиметр из кварцевого волокна - это прочная форма устройства под названием Lauritsen. электроскоп.[3][4] Он состоит из герметичного заполненного воздухом цилиндра, называемого ионизационная камера. Внутри него находится металлическая электродная полоска, которая прикрепляется к клемме на конце ручки для подзарядки. Другой конец электрода имеет нежное позолоченное покрытие. кварцевое волокно к нему, который в покое лежит параллельно электроду. Концы камеры прозрачные, и микроскоп фокусируется на волокне.
Во время зарядки зарядное устройство подает высокий ОКРУГ КОЛУМБИЯ напряжение, обычно около 150-200 вольт,[1] к электроду, заряжая его электростатическим зарядом. Кварцевое волокно, имеющее такой же заряд, отталкивается от поверхности электрода за счет кулоновская сила и отклоняется от электрода. После зарядки заряд остается на электроде, поскольку он изолирован.
Когда частица ионизирующего излучения проходит через камеру, он сталкивается с молекулами воздуха, сбивая с них электроны и создавая положительно и отрицательно заряженные атомы (ионы ) в воздухе. Ионы противоположного заряда 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 зарядке. электрод. Некоторые зарядные устройства включают в себя лампу для освещения измерительного электрода, так что измерение, регистрация и перезарядка могут выполняться одним обычным движением.
Единицы с большими диапазонами изготавливаются путем добавления конденсатор крепится 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 для перемещения волокна на заданное количество.
Карманная ионизационная камера
Версия вышеуказанного дозиметра без возможности самочитания, называемая карманная ионизационная камера или просто карманная камера, широко использовался в Вторая Мировая Война послевоенные правительственные и военные проекты, особенно Манхэттенский проект.[1] Он состоял из простой ионизационной камеры с электродом, проходящим по центру, но без электроскопа для считывания. Вместо этого экспозиция считывалась путем подключения устройства к отдельной прецизионной электрометр / зарядное устройство, которое измеряет снижение заряда на электроде и отображает 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
Аналогичное устройство, используемое с тем же зарядным устройством, является измеритель скорости. Это недорогой способ Гражданская оборона лиц для измерения радиационной мощности. Один измеряет скорость изменения измерителя скорости для заданного времени воздействия после зарядки измерителя скорости. Обычно измеряют сильные выпадения за тридцать секунд, а легкие выпадать в течение десяти минут. У измерителя скорости есть две внутренние шкалы, которые считывают поток излучения непосредственно в бэрах за каждый период.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б c d Кадр, Пол (2007-07-25). «Карманные камеры и карманные дозиметры». Собрание музея исторических инструментов физики здоровья. Ассоциированные университеты Ок-Ридж. Получено 2008-11-08.
- ^ Кадр, Пол (2007-07-25). "Электроскоп Лауритцена Робли Эвана". Коллекция исторических инструментов по физике здоровья. Национальная лаборатория Окриджа. Получено 2008-11-08.
- ^ а б Ахмед, Сайед Наим (2007). Физика и техника обнаружения радиации. США: Academic Press. С. 647–648. ISBN 978-0-12-045581-2.
- ^ Радж, Балдев; Венкатарамен Б. (2004). Практическая радиография. Великобритания: Alpha Science Int'l. С. 162–163. ISBN 1-84265-188-9.