به عنوان یک ارائه دهنده پیشرو در تجهیزات تشخیص تشعشع، اغلب از من می پرسند که چگونه مادزیمتر تابش شخصی الکترونیکیتابش را در زمان واقعی اندازه گیری می کند. در این وبلاگ، به جزئیات فنی این دستگاه قابل توجه می پردازم و عملکرد درونی آن و علم پشت کارکرد آن را روشن می کنم.
درک تشعشع
قبل از بررسی چگونگی اندازه گیری دزیمتر تشعشع، ضروری است که بدانیم تشعشع چیست. تشعشع به انتشار انرژی به صورت امواج الکترومغناطیسی یا ذرات زیراتمی متحرک، به ویژه ذرات پر انرژی که باعث یونیزاسیون می شوند، اشاره دارد. انواع مختلفی از تابش وجود دارد، از جمله اشعه آلفا، بتا، گاما و ایکس. هر نوع دارای خواص منحصر به فردی مانند جرم، بار و انرژی است که بر نحوه تعامل آنها با ماده و نحوه تشخیص آنها تأثیر می گذارد.
مبانی دزیمتر تابش شخصی الکترونیکی
دزیمتر تابش شخصی الکترونیکی یک دستگاه فشرده و پوشیدنی است که برای اندازه گیری و نظارت بر دوز تشعشعی که یک فرد در زمان واقعی در معرض آن قرار می گیرد طراحی شده است. این اطلاعات حیاتی در مورد سطح تشعشع در محیط ارائه می دهد و به اطمینان از ایمنی کارگران در صنایعی مانند انرژی هسته ای، رادیولوژی و نظارت بر محیط زیست کمک می کند.
مکانیسم های تشخیص
تشخیص سوسوزن
یکی از روش های رایج مورد استفاده در دزیمترهای ما، تشخیص سوسوزن است. این تکنیک بر یک ماده سوسوزن متکی است، که ماده ای است که هنگام برخورد با تشعشع، نور ساطع می کند (سوسوزن). هنگامی که یک ذره تشعشع وارد سوسوزن می شود، انرژی خود را به اتم ها یا مولکول های سوسوزن منتقل می کند و باعث تحریک آنها می شود. همانطور که این اتم ها یا مولکول های برانگیخته به حالت اولیه خود باز می گردند، فوتون های نور ساطع می کنند.
سپس نور تولید شده توسط سوسوزن توسط یک ردیاب نوری، مانند یک لوله ضرب‌کننده نوری (PMT) یا یک آشکارساز نوری حالت جامد، شناسایی می‌شود. ردیاب نوری فوتون های نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. شدت سیگنال الکتریکی متناسب با انرژی ذره تابشی است. با تجزیه و تحلیل سیگنال های الکتریکی، دزیمتر می تواند انرژی و تعداد ذرات تشعشعی را که با سوسوزن برهم کنش داشته اند را تعیین کرده و به این ترتیب دوز تابش را محاسبه کند.
لوله های Geiger - Muller (GM).
یکی دیگر از روش های شناخته شده تشخیص، استفاده از لوله های Geiger-Muller (GM) است. یک لوله GM شامل یک لوله مهر و موم شده است که با گاز کم فشار، معمولاً یک گاز نجیب مانند آرگون یا نئون، و مقدار کمی گاز خاموش کننده پر شده است. در داخل لوله، یک الکترود مرکزی و یک دیوار رسانای بیرونی وجود دارد.
هنگامی که یک ذره تشعشع وارد لوله GM می شود، اتم های گاز را یونیزه می کند و الکترون های آزاد و یون های مثبت ایجاد می کند. میدان الکتریکی قوی داخل لوله، این ذرات باردار را به سمت الکترودها شتاب می دهد. همانطور که الکترون ها و یون ها حرکت می کنند، باعث یونیزاسیون بیشتر اتم های گاز در فرآیندی به نام بهمن می شوند. این بهمن ذرات باردار منجر به یک پالس الکتریکی مختصر می شود که توسط دزیمتر قابل تشخیص و شمارش است.
هر پالس الکتریکی مربوط به یک ذره تشعشعی است که وارد لوله GM می شود. با شمارش تعداد پالس ها در یک دوره زمانی، دزیمتر می تواند شدت تابش را اندازه گیری کند. با این حال، لوله های GM محدودیت هایی دارند. آنها نسبت به آشکارسازهای سوسوزن نسبت به انرژی ذرات تشعشع حساسیت کمتری دارند و ممکن است پس از هر پالس زمان مرده ای داشته باشند که طی آن نتوانند ذره دیگری را تشخیص دهند.
آشکارسازهای حالت جامد
آشکارسازهای حالت جامد نیز در برخی از دزیمترهای تابشی شخصی الکترونیکی پیشرفته ما استفاده می شوند. این آشکارسازها از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون یا ژرمانیوم ساخته شده اند. هنگامی که یک ذره تشعشعی وارد نیمه هادی می شود، جفت الکترون - حفره ایجاد می کند. سپس الکترون ها و حفره ها توسط یک میدان الکتریکی اعمال شده از هم جدا می شوند و جریان الکتریکی حاصل اندازه گیری می شود.
آشکارسازهای حالت جامد چندین مزیت دارند. آنها قدرت تفکیک انرژی بالایی دارند، به این معنی که می توانند انرژی ذرات تشعشعی را به دقت اندازه گیری کنند. آنها همچنین دارای زمان پاسخ سریع هستند و می توانند در دمای اتاق کار کنند. علاوه بر این، آنها را می توان در اندازه های کوچک ساخت که آنها را برای استفاده در دزیمترهای قابل حمل مناسب می کند.
زمان واقعی نظارت و پردازش داده ها
هنگامی که دزیمتر ذرات تشعشع را تشخیص داده و سیگنال های الکتریکی تولید می کند، مرحله بعدی پردازش این داده ها در زمان واقعی است. دزیمتر مجهز به یک ریزپردازنده است که سیگنال های الکتریکی آشکارساز را تجزیه و تحلیل می کند. داده های خام را به اطلاعات معنی دار تبدیل می کند، مانند نرخ دوز تشعشع (میزان تابش دریافتی در واحد زمان) و دوز تشعشع تجمعی.
دزیمتر همچنین دارای صفحه نمایشی است که دوز و میزان دوز اندازه گیری شده را نشان می دهد. این به کاربر این امکان را می دهد که به سرعت و به راحتی میزان قرار گرفتن در معرض تابش خود را کنترل کند. علاوه بر این، بسیاری از دزیمترهای ما می توانند داده های تابش را برای تجزیه و تحلیل بعدی ذخیره کنند. داده‌های ذخیره‌شده را می‌توان برای پردازش بیشتر و ثبت در رایانه بارگیری کرد.
توابع زنگ هشدار
برای افزایش ایمنی، دزیمترهای تابش شخصی الکترونیکی ما به عملکردهای هشدار مجهز هستند. کاربر می تواند مقادیر آستانه را برای میزان دوز تابش و دوز تجمعی تعیین کند. اگر سطوح تشعشع اندازه‌گیری‌شده از این آستانه‌ها فراتر رود، دزیمتر یک هشدار صوتی و/یا بصری منتشر می‌کند و کاربر را از خطر بالقوه آگاه می‌کند. این ویژگی به ویژه در محیط های پرخطر که افزایش ناگهانی سطح تشعشعات می تواند تهدیدی جدی برای سلامت و ایمنی کارگران باشد بسیار مهم است.
محصولات تکمیلی در مجموعه ما
ما علاوه بر دزیمترهای پرتوهای شخصی الکترونیکی، محصولات تشخیص تشعشع دیگری مانندمانیتور تریتیوم قابل حملومانیتور آلودگی تابشی سطحی. این محصولات برای رفع نیازهای مختلف تشخیص تشعشع در صنایع مختلف طراحی شده اند.
مانیتور تریتیوم قابل حمل به طور خاص برای تشخیص و اندازه گیری حضور تریتیوم، ایزوتوپ رادیواکتیو هیدروژن، طراحی شده است. تریتیوم معمولا در نیروگاه های هسته ای، آزمایشگاه های تحقیقاتی و برخی کاربردهای صنعتی استفاده می شود. نمایشگر تریتیوم قابل حمل ما از فناوری تشخیص پیشرفته برای اندازه گیری دقیق غلظت تریتیوم در هوا، آب یا سایر رسانه ها استفاده می کند.
مانیتور آلودگی تابشی سطحی برای تشخیص و اندازه گیری سطح آلودگی تشعشع بر روی سطوح استفاده می شود. این می تواند به سرعت مناطق آلوده به مواد رادیواکتیو را شناسایی کند و امکان ضدعفونی سریع و اقدامات ایمنی را فراهم کند.
نتیجه گیری
در نتیجه، دزیمترهای پرتوهای شخصی الکترونیکی ما از مکانیسم‌های تشخیص مختلفی از جمله تشخیص سوسوزن، لوله‌های گایگر - مولر و آشکارسازهای حالت جامد برای اندازه‌گیری تابش در زمان واقعی استفاده می‌کنند. این آشکارسازها برهمکنش ذرات تشعشع با ماده را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند، که سپس توسط یک ریزپردازنده پردازش می‌شوند تا اطلاعات دقیقی در مورد دوز تابش و سرعت دوز ارائه کنند.
عملکردهای نظارت و هشدار به موقع دزیمترهای ما ایمنی کارگران را در محیط های مستعد تشعشع تضمین می کند. و با محصولات تکمیلی خود مانند نمایشگرهای تریتیوم قابل حمل و مانیتورهای آلودگی تابشی سطحی، ما طیف گسترده ای از راه حل های تشخیص تشعشع را ارائه می دهیم.
اگر به دزیمترهای پرتوی شخصی الکترونیکی یا سایر محصولات تشخیص تشعشع ما علاقه دارید، از شما دعوت می کنیم برای اطلاعات بیشتر و بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما در یافتن بهترین راه حل برای نیازهای پایش تشعشعات شما هستند.
مراجع
- نول، گلن اف. تشخیص و اندازه گیری تشعشع. جان وایلی و پسران، 2010.
- آتیکس، فرانک اچ. مقدمه ای بر فیزیک رادیولوژی و دزیمتری تشعشع. وایلی - VCH، 1986.
