Простой дозиметр своими руками: пошаговая инструкция по сборке бюджетного детектора радиации

Как сделать дозиметр в домашних условиях. Какие схемы используются для создания самодельного дозиметра. Какие компоненты необходимы для сборки простого детектора радиации. Насколько эффективен самодельный дозиметр по сравнению с заводскими моделями.

Что такое дозиметр и зачем он нужен

Дозиметр — это прибор для измерения уровня ионизирующего излучения. Он позволяет оценить радиационный фон и выявить потенциально опасные источники радиации. Бытовые дозиметры обычно регистрируют гамма- и бета-излучение.

Основные задачи дозиметра:

• Контроль радиационного фона в помещении и на местности
• Проверка продуктов питания, стройматериалов, предметов на радиоактивное загрязнение
• Поиск источников повышенного радиационного излучения
• Оценка дозы облучения человека

В обычных условиях бытовой дозиметр не является предметом первой необходимости. Однако он может пригодиться при подозрении на повышенный радиационный фон или для обследования незнакомой местности.

Преимущества и недостатки самодельного дозиметра

Сборка дозиметра своими руками имеет ряд преимуществ:

• Низкая стоимость по сравнению с заводскими моделями
• Возможность подобрать нужные характеристики
• Понимание принципа работы прибора
• Развитие навыков радиолюбителя

Однако у самодельных дозиметров есть и недостатки:

• Более низкая точность измерений
• Ограниченный функционал
• Отсутствие сертификации и поверки
• Меньшая надежность

Самодельный дозиметр подойдет для оценки относительного уровня радиации, но для точных измерений лучше использовать профессиональные приборы.

Основные компоненты самодельного дозиметра

Для сборки простейшего дозиметра потребуются следующие компоненты:

• Счетчик Гейгера-Мюллера (например, СБМ-20 или СТС-5)
• Высоковольтный преобразователь напряжения
• Микроконтроллер для обработки сигналов
• Индикатор (светодиод, пьезоизлучатель или дисплей)
• Источник питания (батарея или аккумулятор)
• Корпус

Ключевым элементом является счетчик Гейгера-Мюллера. Он представляет собой газоразрядный детектор, регистрирующий ионизирующее излучение. Для его работы требуется высокое напряжение 400-500 В, которое обеспечивает преобразователь.

Схема простейшего дозиметра на счетчике Гейгера

Рассмотрим базовую схему самодельного дозиметра на счетчике СБМ-20:

1. Преобразователь напряжения на транзисторе КТ315 и трансформаторе ТВС-2
2. Счетчик СБМ-20, подключенный к преобразователю через ограничительный резистор
3. Микроконтроллер ATtiny13 для подсчета импульсов от счетчика
4. Светодиод и пьезоизлучатель для индикации
5. Батарея 9В в качестве источника питания

Принцип работы: при попадании частицы в счетчик возникает кратковременный разряд. Микроконтроллер считает эти импульсы и выдает результат на индикаторы. Преобразователь обеспечивает необходимое высокое напряжение для счетчика.

Пошаговая инструкция по сборке простого дозиметра

Рассмотрим последовательность действий при сборке дозиметра:

1. Собрать преобразователь напряжения на макетной плате согласно схеме
2. Подключить счетчик СБМ-20 к преобразователю через ограничительный резистор
3. Запрограммировать микроконтроллер для подсчета импульсов
4. Подключить светодиод и пьезоизлучатель к микроконтроллеру
5. Собрать схему на макетной плате, проверить работоспособность
6. Перенести схему на печатную плату методом ЛУТ
7. Поместить плату и элементы питания в подходящий корпус
8. Провести калибровку с помощью эталонного источника

При сборке важно соблюдать меры предосторожности, так как в схеме присутствует высокое напряжение. Пайку и настройку следует выполнять аккуратно.

Калибровка и проверка работоспособности дозиметра

После сборки необходимо откалибровать дозиметр для получения корректных показаний. Для этого можно использовать следующие методы:

• Сравнение показаний с эталонным дозиметром
• Измерение природного радиационного фона (обычно 0.10-0.20 мкЗв/ч)
• Использование слабого источника излучения с известной активностью

Проверить работоспособность можно, поднеся к счетчику слабый источник излучения (например, циферблат старых часов с радиевой подсветкой). Прибор должен отреагировать увеличением частоты импульсов.

Важно помнить, что самодельный дозиметр не является сертифицированным средством измерения и может иметь значительную погрешность. Его показания носят оценочный характер.

Меры безопасности при работе с самодельным дозиметром

При создании и использовании самодельного дозиметра необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Не прикасаться к высоковольтным цепям при включенном приборе
• Использовать защитные очки при пайке и сборке
• Не подносить счетчик вплотную к сильным источникам излучения
• Не разбирать счетчик Гейгера — он содержит вредные вещества
• Не использовать прибор для официальных измерений
• При обнаружении высокого уровня радиации немедленно покинуть опасную зону

Помните, что самодельный дозиметр — это прибор для оценочных измерений. В случае реальной опасности следует обратиться к специалистам с профессиональным оборудованием.

Альтернативные схемы самодельных дозиметров

Помимо базовой схемы на счетчике Гейгера существуют и другие варианты самодельных дозиметров:

Дозиметр на фотодиоде

Принцип работы основан на регистрации вспышек света в сцинтилляторе при попадании гамма-квантов. Преимущества: низкое напряжение питания, компактность. Недостатки: меньшая чувствительность.

Ионизационная камера

Измеряет ионизацию воздуха под действием радиации. Плюсы: простота конструкции. Минусы: низкая чувствительность, громоздкость.

Дозиметр на газоразрядных индикаторах

Использует эффект ионизации газа в лампах при облучении. Достоинства: наглядность, не требует высокого напряжения. Недостатки: невысокая точность.

Выбор конкретной схемы зависит от доступности компонентов, требуемой чувствительности и сложности изготовления.

Сравнение самодельного и заводского дозиметров

Как самодельный дозиметр соотносится с профессиональными приборами? Рассмотрим основные параметры:

• Точность: заводские модели имеют погрешность 10-15%, самодельные — до 30-50%
• Чувствительность: профессиональные приборы регистрируют более слабое излучение
• Функционал: заводские дозиметры часто имеют дополнительные режимы измерений
• Надежность: промышленные образцы более долговечны и стабильны
• Сертификация: только заводские модели проходят официальную поверку

Самодельный дозиметр подходит для оценочных измерений и обучения. Для серьезных задач лучше использовать сертифицированные приборы.

При этом создание дозиметра своими руками позволяет лучше понять принципы регистрации радиации и может стать интересным хобби для радиолюбителя.

Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Измерение уровня радиоактивного фона осуществляется с помощью специального прибора – дозиметра. Его можно приобрести в специализированном магазине, но домашних умельцев привлечет другой вариант — сделать дозиметр своими руками. Бытовую модификацию можно собрать в нескольких вариациях, например, из подручных средств или с установкой счетчика СБМ-20.

Содержание

• 1 Возможности самодельного аппарата
• 2 Полезные советы
• 3 Схема №1 — элементарная
• 4 Схема № 2 — установка счетчика
• 5 Схема № 3 с двухпроводным детектором

Возможности самодельного аппарата

Естественно, профессиональный или многофункциональный дозиметр собрать будет довольно сложно. Бытовые портативные или индивидуальные приборы регистрируют бета или гамма излучение. Радиометр предназначен для исследования конкретных объектов и считывают уровень радионуклидов. Фактически дозиметр и радиометр – это два разных устройства, но бытовые версии часто совмещают в себе и первое, и второе. Тонкая терминология играет роль только для специалистов, потому даже комбинированные модели называют обобщенно – дозиметр.

Выбрав одну из предложенных схем для сборки, пользователь получит простейшее устройство с низкой чувствительностью. Польза в таком приборе все же есть: он способен регистрировать критичные дозы радиации, это будет свидетельствовать о реальной угрозе здоровью человека. Несмотря на то, что самодельное устройство в разы уступает любому бытовому дозиметру из магазина, для защиты собственной жизни его вполне можно использовать.

Полезные советы

Перед тем, как выбрать для себя одну из схем сборки, ознакомьтесь с общими рекомендациями по изготовлению прибора.

1. Для аппарата собственной сборки выбирают 400 вольтовые счетчики, если преобразователь рассчитан на 500 вольт, то нужно корректировать настройку цепи обратной связи. Допустимо подобрать иную конфигурацию стабилитронов и неоновых ламп, смотря, какая схема дозиметра применяется при изготовлении.
2. Выходное напряжение стабилизатора замеряется вольтметром с входным сопротивлением от 10 Мом. Важно проверить, что оно фактически равно 400 вольт, заряженные конденсаторы потенциально опасны для человека, несмотря на малую мощность.
3. Вблизи счетчика в корпусе делается несколько мелких отверстий для проникновения бета-излучений. Доступ к цепям с высоким напряжением должен быть исключен, это нужно учесть, при установке прибора в корпус.
4. Схему измерительного узла подбирают на основании входного напряжения преобразователя. Подключение узла осуществляется строго при отключенном питании и разряженном накопительном конденсаторе.
5. При естественном радиационном фоне самодельный дозиметр будет выдавать порядка 30 – 35 сигналов за 60 секунд. Превышение показателя свидетельствует о высоком ионном излучении.

Схема №1 — элементарная

Чтобы сконструировать детектор для регистрации бета и гамма-излучений «быстро и просто», этот вариант подойдет как нельзя лучше.

Что понадобится до конструирования:

• пластиковая бутылка, а точнее – горлышко с крышкой;
• консервная банка без крышки с обработанными краями;
• обычный тестер;
• кусок стальной и медной проволоки;
• транзистор кп302а или любой кп303.

Для сборки нужно отрезать горлышко от бутылки таким образом, чтобы оно плотно вошло в консервную банку. Лучше всего подойдет узкая, высокая банка, как от сгущенки. В пластиковой крышке делается два отверстия, куда нужно вставить стальную проволоку. Один ее край загибают петлей в виде буквы «С», чтобы она надежно держалась за крышку, второй конец стального прута не должен касаться банки. После крышка закручивается.

Ножку затвора КП302а прикручивают к петле стальной проволоки, а к стоку и истоку подсоединяют клеммы тестера. Вокруг банки нужно обкрутить медную проволоку и одним концом закрепить к черной клемме. Капризный и недолговечный полевой транзистор можно заменить, например, соединить несколько других по схеме Дарлингтона, главное – суммарный коэффициент усиления должен быть равен 9000.

Самодельный дозиметр готов, но его нужно откалибровать. Для этого используют лабораторный источник радиации, как правило, на ней указана единица его ионного излучения.

Схема № 2 — установка счетчика

Для того, чтобы собрать дозиметр своими руками, подойдет обычный счетчик СБМ-20 — его придется купить в специализированном магазине радиодеталей. Сквозь герметичную трубку-катод по оси проходит анод – тонкая проволока. Внутреннее пространство при малом давлении наполнено газом, что создает оптимальную среду для электрического пробоя.

Напряжение СБМ-20 порядка 300 – 500 В, его необходимо настроить так, чтобы  исключить произвольный пробой. Когда попадает радиоактивная частица, она ионизирует газ в трубке, создавая большое количество ионов и электронов между катодом и анодом. Подобным образом счетчик срабатывает на каждую частицу.

Важно знать! Для самодельного аппарата подойдет любой счетчик, рассчитанный на 400 вольт, но СБМ-20 – самый подходящий, можно приобрести популярный СТС-5, но он менее долговечный.

Схема дозиметра представляет собой два блока: индикатор и сетевой выпрямитель, которые собирают в коробочках из пластика и соединяют разъемом. Блок питания подключают к сети на небольшой промежуток времени. Конденсатор заряжается до напряжения 600 Вт и является источником питания устройства.

Блок отключают от сети и от индикатора, а к контактам разъемам подсоединяют высокоомные телефоны. Конденсатор следует выбрать хорошего качества, это продлит время работы дозиметра. Самодельный аппарат может функционировать в течение 20 минут и больше.

Технические особенности:

• резистор выпрямителя оптимально подобрать с рассеивающей мощностью до 2 вт;
• конденсаторы могут быть керамические или бумажные, с соответствующим напряжением;
• счетчик можно выбрать любой;
• исключите вероятность прикосновения руками к контактам резистора

Естественный радиационный фон будет регистрироваться как редкие сигналы в телефонах, отсутствие звуков означает, что нет питания.

Схема № 3 с двухпроводным детектором

Можно сконструировать самодельный дозиметр с двухпроводным детектором, для этого нужна пластиковая емкость, проходной конденсатор, три резистора и одноканальный демпфер.

Сам демпфер снижает амплитуду колебаний и устанавливается за детектором, непосредственно рядом с проходным конденсатором, который измеряет дозу. Для такой конструкции подойдут только резонансные выпрямители, а вот расширители практически не используются. Прибор будет более чувствителен к радиации, но потребует больше времени для сборки.

Существуют и другие схемы, как сделать дозиметр самостоятельно. Радиолюбители разработали и протестировали множество вариаций, но большинство из них основывается на схемах, описанных выше.

Простой дозиметр — приставка к мультиметру. Схема и описание

Главная » Безопасность, Измерение и контроль » Простой дозиметр — приставка к мультиметру. Схема и описание

Приведенная в данной статье схема приставки позволяет сделать из обычного мультиметра простой дозиметр, который удобен в эксплуатации и достаточно эффективен.

Как и в большинстве самодельных дозиметрах датчиком в данной приставке к мультиметру является счетчик Гейгера СБМ-20 или СТС-5. В качестве визуального индикатора применен цифровой мультиметр марки DT9208A, переведенный в режим подсчета импульсов. Питание данной схемы осуществляется от батареи типа «Крона» 9В, ток потребления составляет около 12 мА.

 Описание  простого дозиметра

Поскольку рабочее напряжение счетчика Гейгера составляет более 400 вольт, соответственно необходим повышающий преобразователь. В данной схеме он построен по схеме блокинг-генератора на элементах VT1, Тр1, С1, С4 и R1. С повышающей обмотки III трансформатора Т1 импульсное напряжение идет на выпрямитель, собранный на диодах VD1, VD2 и конденсатор С2.

Преобразователь поднимает напряжение до 420. ..460 В, поступающего непосредственно к аноду счетчика Гейгера BD1. Катод датчика подключен через цепь, сформированную параллельным подключением мультиметра и емкости С3. Мультиметр подсоединен гнездом «V, Hz» (напряжение, частота) и гнездом «СОМ» (общий).

При прохождении ионизированной частицы сквозь датчик BD1, внутри его происходит ионизация газа и, как следствие этого, на выходе появляется электрический импульс. Так как сопротивление цепи достаточно мало, то происходит неполная разрядка емкости СЗ и зарядка емкости С4. Если же ионизирующие частицы отсутствуют, то между электродами счетчика сопротивление большое и заряд емкости С4 спадает через входное сопротивление мультиметра, создавая импульс, который он и фиксирует.

Детали дозиметра

Транзистор может быть с любой буквой из серии КТ815 или КТ817. Конденсаторы СЗ, С2 — керамические или металлобумажные, с рабочим напряжением на напряжение не менее 600 и 400 В соответственно. Диоды можно применить любые из серии КД102.

Трансформатор намотан на броневом сердечнике типа Б22, марка феррита 2000НМ. Обмотка III имеет 700 витков, намотана она внавал проводом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. В процессе намотки примерно через каждые 100 витков необходимо проложить слой трансформаторной бумаги или фторопластовую ленту. После намотки обмотку снова необходимо заизолировать. Далее наматываются обмотки I и II вдвое сложенным проводом (по 14 витков), проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2 и 0,4 мм соответственно. Средней точкой будет служить начало обмотки I и конец обмотки II.

В данном простом дозиметре скорость счета 24 имп/мин, что соответствует естественному радиационному фону, излучением примерно 18 мкР/час. Более точную калибровку дозиметра можно произвести экспериментально, используя заводской дозиметр.

 www.rfanat.ru

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Categories Безопасность, Измерение и контроль Tags Счетчик Гейгера

Отправить сообщение об ошибке.

Список от А до Я

Посетите

Подать заявку

Подарить

• А
• Б
• С
• Д
• Е
• Ф
• Г
• Х
• я
• Дж
• К
• л
• М
• Н
• О
• Р
• В
• Р
• С
• Т
• У
• В
• Вт
• х
• Д
• З

• Меню страниц

  Информация о погоде

  Чтобы узнать об отмене и получить другую информацию о погоде, посетите веб-сайт с информацией о погоде.

  Основные моменты

• Администрация
• Выпускники
• Книжный магазин
• Календари
• Справочник кампуса
• Кампусы

• Свяжитесь с нами
• Степени — Выпускник
• Степени — Бакалавриат
• Разнообразие, равенство и инклюзивность, Управление
• Электронная почта — Студент
• Электронная почта — Сотрудник

• Возможности трудоустройства
• Давать
• Библиотеки
• Новости
• Даты регистрации
• Стипендии
• Казначей, офис

A

• О UToledo
• Академический календарь
• Центр академического развития — Главный кампус
• Центр академического развития — Кампус медицинских наук
• Академическая жалоба
• Академические программы
• Академическая успеваемость
• Академический испытательный центр
• Центр академического тестирования — Центр творческого образования
• Доступность и ресурсы для людей с ограниченными возможностями, Office
• Кредиторская задолженность
• Аккредитация
• Администрация

• Прием
• Расширенное размещение
• Расширенная студия моделирования и игр
• Ассоциация выпускников
• Американская ассоциация университетских профессоров, UT
• Институт американского языка
• Линия для анонимных сообщений
• Подать заявку
• Новости из архива
• Районные центры санитарного просвещения
• Армейский ROTC
• Искусство и литература, Колледж
• востоковедение
• Легкая атлетика

 

B

• Классная доска
• Попечительский совет
• Книжный магазин
• Бурсар
• Бизнес и инновации, Колледж
• Услуги бизнес-инкубатора
• Бизнес-аналитика

 

C

• Календарь событий
• Справочник кампуса
• Полиция кампуса
• Посещений кампуса
• Canaday Center, Специальные коллекции
• Онкологический центр
• Услуги по трудоустройству
• Библиотека Карлсона
• Ресурсный центр Карвера
• Женский центр Кэтрин С. Эберли
• Сотовые телефоны
• Центр непрерывного медицинского образования
• Центр повышения квалификации медсестер
• Центр творческого обучения
• Центр неврологических расстройств
• Центр исследований и оценки сестринского дела
• Центр религиозного взаимопонимания
• Центр успешного старения
• Директор по информационным технологиям (CIO)
• Уход за детьми — Академия La Petite
• Классные услуги
• Центр клинических навыков, Хиллебранд
Колледж
• — Педагогический колледж Джудит Херб
• Колледж искусств и литературы
• Колледж бизнеса и инноваций
• Инженерный колледж

• Колледж последипломного образования
• Колледж здравоохранения и социальных служб
• Юридический колледж
• Колледж медицины и наук о жизни
• Колледж естественных наук и математики
• Колледж медсестер
• Колледж фармации и фармацевтических наук
• Информация о начале работы
• Связь, отделение
• Коммуникации, офис
• Взаимодействие с общественностью
• Пригородные перевозки
• Конкурсные стипендии
• План соответствия
• Компьютерные лаборатории
• Непрерывное медицинское образование
• Основная учебная программа
• Коронавирус
• Стоимость посещения
• Стоимость обучения
• Консультационный центр
• Каталог курсов
• COVID-19: обеспечение безопасности кампуса
• Кредитный союз, Университет Толедо
• Уголовное правосудие
• КВА

 

D

• Декан факультета
• Обеденные услуги
• Направления/карты
• Инвалидность
• Услуги для инвалидов
• Дистанционное обучение
• Разнообразие, равенство и инклюзивность, Управление
• Отдел технологий и передовых решений
• Двойная регистрация

 

E

• Образование, Колледж Джудит Херб,
• Возможности трудоустройства
• Машиностроение, Колледж
• Управление зачислением
• Эксель
• Эксперты
• Поисковые исследования, кафедра

Ф

• Facebook, Юта
• Объекты
• Факультетские дела — HSC
• Сенат факультета
• ФАФСА
• Расписание выпускных экзаменов
• Финансовая помощь — HSC
• Финансовая помощь — главный кампус
• Гибкий график работы
• Программа Фулбрайта

 

G

• Отдача UToledo
• Связи с государственными органами
• Каталог выпускников
• Совет выпускников
• Высшие степени
• Ассоциация аспирантов
• Аспирантура, Колледж
• Греческие организации

 

H

• Здравоохранение и социальные службы, Колледж
• Медицинское страхование (студент)
• Кампус медицинских наук
• Справочная служба, ИТ
• Инициативы по работе со старшими школами
• Центр клинических навыков Хиллебранда
• График отпусков
• Колледж с отличием
• Жилье и общежития
• Отдел кадров, офис

 

I

• Информационные технологии, кафедра
• Институт азиатских исследований
• Институциональное разнообразие
• Институциональные исследования
• Институциональный контрольный совет (IRB)
• Инструментальный центр (искусства и науки)
• Межпрофессиональный иммерсивный симуляционный центр (IISC)
• Международный допуск
• Институт международного бизнеса
• Услуги для иностранных студентов
• Запрос на ИТ-услугу

 

L

• Лейк Эри Центр
• ЛаВэлли, Юридическая библиотека
• Право, Колледж
• Совместное обучение
• Центр повышения квалификации
• Образовательные предприятия
• Юридические вопросы, офис
• Юридические специальности
• Библиотеки
• Живущие и обучающиеся сообщества

 

M

• Почтовые услуги
• Техническое обслуживание
• Специальности
• Карты
• Маркетинг и коммуникации, офис
• Планы питания
• Информация для СМИ
• Медицина и науки о жизни, Колледж
• Военная наука
• Центр военной службы
• Несовершеннолетние в кампусе
• Бизнес-инкубатор меньшинств
• Морс Фитнес-центр
• Библиотека Малфорда
• Успех мультикультурного студента
• майЮТ

 

N

• Национальная молодежная спортивная программа (NYSP)
• Естественные науки и математика, Колледж
• Не соискатель степени
• Сестринское дело, Колледж

 

О

• ОгайоЛинк
• Услуги за пределами кампуса
• Онлайн-программы на получение степени
• Онлайн пожертвования
• Ориентация, Запуск ракеты
• Ориентация, Ракетный переход

 

P

• Программа параюридического обучения
• Сайт родителей и семьи
• Парковка и транспортные услуги
• Оплата счетов онлайн
• Расчет заработной платы
• Фармация и фармацевтические науки, Колледж
• Аптека, поликлиника
• Тестирование размещения
• Полиция
• Политики
• Зачисление в высшие учебные заведения
• Президент, Офис
• Профессиональные степени
• Ассоциация профессионального персонала
• Программа 60
• Членство ПроМедика
• Защита несовершеннолетних в кампусе
• Провост, офис
• Психология, кафедра
• Снабжение, отдел

 

Q

• Программа квестов

 

Р

• База отдыха
• Переработка
• Регистратор, офис
• Исследования
• Исследовательские и спонсируемые программы
• Резиденция Жизнь
• Выход на пенсию
• Управление рисками
• Ракетная карта
• Ракетный экспресс
• Центр ракетных решений
• Ракетное оздоровление
• Ракетная беспроводная связь
• РОТК

 

S

• Безопасность и здоровье
• Расписание занятий
• Стипендии
• Высшее руководство
• Трансфер
• Программа социальной работы
• Спонсируемые программы и исследования
• Стратегический план регистрации
• Стратегический план
• Студенческие дела — HSC
• Студенческие дела — Главный кампус
• Поведение учащихся и общественные нормы
• Трудоустройство студентов

• Студенческое самоуправление
• Здоровье учащихся
• Студенческая страховка
• Студенческие юридические услуги
• Студенческие организации — HSC
• Студенческие организации — Главный кампус
• Студенческие записи и стенограммы
• Студенческие союзы
• Учеба за границей
• Отправить событие
• Программа коучинга успеха
• Управление цепочками поставок
• Устойчивое развитие в UToledo

 

T

• Тарта
• Научите Толедо
• Учебный центр, Университет
• Технология перспективных решений, подразделение
• Передача технологий
• Название IX
• Толедо, Огайо Достопримечательности
• Служба поддержки студентов TRIO
• Стенограммы
• Переведенные студенты
• Транзитные услуги
• Казначейство
• Обучение и сборы
• Репетиторские услуги
• Твиттер, Юта

 

V

• Посещение виртуального кампуса
• посещений, кампус
• Визуальная грамотность
• Волонтеры, UTMC

 

W

• Целевая группа по водным ресурсам
• Погода
• Веб-разработка
• Веб-почта
• Беспроводной
• Компенсация работникам
• Письмо по учебной программе
• Центр письма
• WXUT

 

Y

• YouTube, UT

 

Последнее обновление: 08. 11.22

Что такое дозиметр?

Дозиметр — это прибор, используемый для измерения воздействия ионизирующего излучения (через альфа- или бета-частицы, нейтроны, гамма-лучи или рентгеновские лучи) в науке, называемой дозиметрией. Это важный инструмент для людей, которые работают в ситуациях, когда они подвергаются воздействию радиации.

Дозиметры используются для предотвращения получения вредной дозы радиации в течение заданного периода времени. Руководящие органы имеют стандарты радиационной защиты и контроля на рабочем месте. Основной целью дозиметра является поддержание дозы профессионального облучения на разумно достижимом низком уровне (ALARA).

Радиация чрезвычайно вредна для человека и может быть смертельной, если человек подвергается воздействию высоких доз радиации. Дозиметры информируют и предупреждают людей о слишком высоких уровнях радиации, чтобы они могли эвакуироваться из зоны облучения и избежать радиационного отравления.

В этом руководстве мы рассмотрим следующие темы:

• Типы дозиметров радиации 2022
• Как читать показания дозиметров радиации
• Кто использует дозиметры?
• Обнаружение радиации в робототехнике

Типы дозиметров радиации 2022

Дозиметры радиации бывают разных типов в зависимости от их использования и применения. Некоторые дозиметры используются для регистрации кумулятивного радиационного облучения с течением времени, в то время как некоторые подают сигнал тревоги при наличии вредных доз радиации.

Счетчики Гейгера-Мюллера

Счетчики Гейгера-Мюллера (GM) представляют собой чрезвычайно чувствительные дозиметры, в которых для обнаружения радиации используется газовая камера. Одна частица излучения обнаруживается через газовую камеру, которая затем производит щелкающий звук в электронном динамике.

Щелчки измеряются числом импульсов в секунду или минуту, при этом счетчик отражает распад излучения.

Счетчик Гейгера-Мюллера с блинчатым зондом |
Источник: SPW Industrial

Измеритель альфа-излучения

Измеритель альфа-излучения используется для обнаружения альфа-излучения с помощью зонда, использующего сцинтилляцию или люминесценцию.

Прибор радиационного контроля | Источник: Fluke Biomedical

Измеритель мощности дозы

Измеритель мощности дозы используется для обнаружения ионизирующего излучения в окружающей среде, чтобы определить, достаточно ли малы дозы облучения для проникновения человека, и как долго, в местах, где известно радиационное загрязнение.

Измеритель мощности дозы | Источник: Грейнджер

Электронный персональный дозиметр

Электронный персональный дозиметр (ЭПД) обычно носят радиационные работники, т.е. те, кто работает в условиях запланированного облучения. Этот персональный дозиметр носится на туловище и отображает немедленную дозу и мощность дозы на маленьком мониторе.

Электронные персональные дозиметры используют полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (МОП-транзистор или МОП-транзистор), который подает сигнал тревоги, когда уровни радиации превышают нормативные требования.

Электронный персональный дозиметр | Источник: Mirion

Персональные радиационные детекторы расширенного диапазона

Персональные радиационные детекторы расширенного диапазона (PRD-ER) носят лица, принимающие первые ответные меры, поскольку пороги срабатывания сигнализации могут быть установлены вручную в соответствии с ситуацией, в которой они находятся. Эти детекторы отличаются от EPD тем, что отслеживают общее облучение во время ношения и интенсивность облучения. Они также имеют более широкий диапазон мощности дозы.

Персональные дозиметры излучения с расширенным диапазоном используют пластиковые или кристаллические сцинтилляторы, а также полупроводниковую трубку или трубку Гейгера-Мюллера (трубка Г-М), в которой для обнаружения излучения используется смесь газов. Сцинтилляторы используются для считывания высоких мощностей доз, в то время как полупроводниковые трубки или трубки GM обеспечивают низкую чувствительность к мощности дозы.

Персональные детекторы излучения расширенного диапазона | Источник: Fisher Scientific

Ручные измерительные приборы

Ручные измерительные приборы используются для снятия показаний радиации людей и окружающей среды. Эти дозиметры обычно используются для обнаружения радиации на ядерных и радиологических объектах, чтобы обеспечить соответствие отраслевым стандартам.

Трубчатые детекторы G-M, ионные камеры — подобно трубкам G-M, ионные камеры представляют собой газонаполненные детекторы излучения — и сцинтилляторы используются в портативных измерителях для обнаружения излучения. Эти дозиметры требуют обучения для работы.

Ручной геодезический измеритель | Источник: Soeks. Вместо этого для визуального контроля уровня радиации используется колориметрическая карта. Более темные цвета означают высокий уровень радиации.

Дозиметры этого типа имеют некоторые недостатки, главным образом потому, что они не подают сигнал тревоги, а также из-за того, что колориметрические карты могут быть неверно истолкованы. Однако эти дозиметры надежны и могут использоваться в суровых условиях или в качестве резервного дозиметра.

Нетревожный PERD | Источник: Склад пожарной охраны

Персональный дозиметр

Персональный дозиметр носится человеком в течение определенного периода времени. Дозиметр обычно направляется на объект, который исследует дозу облучения, но его можно считать и на месте горячей зоны. Эти дозиметры очень точны.

Существует четыре типа персональных дозиметров:

1. Пленочные значки , наиболее распространенный тип радиационного дозиметра, используют пленку и фильтры для определения уровня дозы облучения. Они не предназначены для повторного использования, но дают постоянную запись экспозиции.
   Значок фильма | Источник: Тимстар
2. Дозиметры с оптически стимулированной люминесценцией (OSL) используют оксид алюминия для определения уровня дозы облучения. Эти дозиметры идеально подходят для беременных из-за их повышенной чувствительности.
   OSL дозиметр | Источник: АРПАНСА
3. Термолюминесцентные дозиметры (TLD) используют фторид лития (LiF) или кристалл CaD₂ для определения уровней излучения. Эти дозиметры измеряют излучение по свету, который излучает кристалл, когда он нагревается излучением.
   ДВУ | Источник: DevineExpress
4. Дозиметры прямого накопления ионов (DIS) — это электронные дозиметры, которые крепятся к нагрудному карману. В дозиметрах DIS используются ионные камеры и электронный элемент для определения уровня дозы облучения, однако они не оснащены сигнализацией. Дозиметры СИС могут работать при высоких дозах облучения.
   дозиметр DIS | Источник: Мирион

Индивидуальные аварийные радиационные детекторы (PERD) 

Индивидуальные аварийные радиационные детекторы (PERD) используются в опасных средах с высокой мощностью дозы облучения. Эти дозиметры обычно используются в приложениях реагирования на чрезвычайные ситуации, поскольку их можно использовать в холодных зонах, теплых зонах и зонах горячего излучения.

PERD носят на теле и обнаруживают фотоны. Если доза облучения превышает заданный диапазон, раздается звуковой сигнал, предупреждающий человека о мощности вредного облучения или накопленной дозе, превышающей нормы облучения.

ПЕРД | Источник: Mirion

Персональные детекторы радиации

Персональные детекторы радиации (PRD) используются для обнаружения низких доз радиации и были разработаны, чтобы помочь правоохранительным органам обнаруживать и перехватывать угрозы ядерного или радиологического терроризма.

PRD нельзя использовать в зонах с опасным излучением, но они могут предупредить человека о неожиданно низком уровне радиационного облучения.

Персональные детекторы радиации | Источник: Магазин дозиметров

Карманная ионизационная камера

Карманные ионизационные камеры представляют собой простые устройства размером не больше ручки, показания которых можно считывать в режиме реального времени. Эти дозиметры работают от батареек, поэтому их необходимо заряжать до и после использования.

Общие названия этого типа дозиметров включают: карманный дозиметр с самопоказанием, карманный дозиметр с самопоказанием и дозиметр с кварцевым волокном. Карманные ионизационные камеры не регистрируют кумулятивных доз радиации и не подают сигнал тревоги. Этот тип дозиметра менее точен, чем более модернизированные типы дозиметров.

Карманная ионизационная камера | Источник: MegaDepot

Устройство идентификации радиоизотопов

Устройства идентификации радиоизотопов (RIID) — это сложные дозиметры, которые используются компаниями HAZMAT и органами общественной безопасности для обнаружения радиации гражданских лиц, транспортных средств, грузов, упаковок или любых других подозрительных материалов.

RIID используют гамма-спектроскопию для определения доз облучения. Их также можно использовать для проверки показаний других дозиметров, например PRD или других дозиметров гамма-излучения.

Устройство радиоизотопной идентификации | Источник: Mirion

Портал радиологического обнаружения

Порталы радиологического обнаружения проверяют людей, автомобили и другие грузы на наличие радиации вокруг охраняемых объектов.

Портал радиологического обнаружения человека в Чернобыле

Как читать уровни радиационного дозиметра

Радиация передается как волнами, так и частицами. Волны излучения могут проходить сквозь стены, тогда как частицы могут быть заблокированы листом бумаги. Дозиметры обнаруживают кумуляцию излучения, исходящего как от волн, так и от частиц.

Дозиметры радиации измеряют следующее: 

• Радиоактивность — количество испускаемого ионизирующего бета-, гамма-, альфа- и нейтронного излучения, выраженное в беккерелях (Бк) и кюри (Ки).
• Экспозиция —количество радиации в воздухе, выраженное в рентгенах (Р) и кулонах на килограмм (Кл/кг).
• Поглощенная доза —количество поглощенной радиации, выраженное в виде поглощенной дозы радиации (рад) и грей (Гр).
• Эквивалентная доза t — комбинация поглощенной радиации и эффектов от этой дозы радиации, выраженная в рентгеноэквиваленте человека (бэр) и зиверте (Зв). Эквиваленты биологических доз измеряются в 1/1000 бэр (миллибэр или мбэр).

Проще говоря, 1 Р (облучение) = 1 рад (поглощенная доза) = 1 бэр или 1000 мбэр (эквивалент дозы).

Поскольку альфа- и нейтронное излучение являются более разрушительными, эквивалентная доза больше, чем поглощенная доза, тогда как эквивалентная доза такая же, как поглощенная доза для бета- и гамма-излучения.

Стандарты радиационного облучения

Министерство энергетики США (DOE) и Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) разработали стандарты для регулируемых ими отраслей. Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) регулирует стандарты, тогда как NRC этого не делает.

В целом, для неспециалистов допустима доза 0,1 бэр/100 мбэр в год, за исключением фонового излучения от природных источников, таких как радон, и медицинского сканирования.

Тем не менее, те, кто считается радиационными работниками, имеют более подробные стандарты. Поскольку некоторые области могут выдержать большее количество радиации, чем другие, существуют разные стандарты для разных частей тела.

Начнем с некоторых важных терминов для доз облучения:

• Суммарный эквивалент эффективной дозы (TEDE) или эквивалент глубокой дозы (DDE) — ионизирующее излучение на глубину ткани 1 см
• Эквивалент малой дозы (SDE) — ионизирующее излучение на глубину ткани 0,007 см на площади 10 см2
• Эквивалент общей дозы на орган (TODE) — ионизирующее облучение внутренних и внешних органов на глубину ткани 1 см
• Эквивалент дозы линзы (LDE) — ионизирующее излучение на глубину ткани 0,3 см

Вот разбивка NRC годовых норм радиационного облучения:

• Все тело (TEDE): 5000 мбэр
• Кожа и конечности (SDE): 50 000 млн бэр
• Любой другой орган (TODE): 50 000 млн бэр
• Хрусталик глаза (LDE): 15 000 мбэр

Существуют также отдельные пределы для заявленных плодов беременных женщин (DPW):

• 500 млн бэр

Кто использует дозиметры?

Дозиметры чаще всего носят профессионалы в промышленном и медицинском секторах, а также работники радиационных аварийных служб, такие как лица, принимающие первые ответные меры, и специалисты по HAZMAT.

Традиционные радиационные работники заняты в следующих отраслях:

• Атомная энергетика
• Радиология
• Онкология
• Ядерная медицина
• Строительство
• Морская
• Общественная безопасность

Эти специалисты носят персональные дозиметры радиации для сбора кумулятивной дозы облучения. Некоторые из этих дозиметров предупреждают владельца о немедленных вредных дозах радиации, в то время как другие являются частью программы мониторинга и защиты совокупной дозы облучения.

Специалисты службы экстренного реагирования и HAZMAT окажут помощь при радиационном происшествии. В этих случаях устанавливаются зоны радиационного контроля для сдерживания радиации и защиты ликвидаторов от высоких доз радиации.

При работе с радиационным инцидентом существуют три контрольные зоны:

• Холодная зона. Холодная зона — это свободная от загрязнения зона, которая поддерживает операции и стратегическое планирование по ликвидации радиации в результате аварийного происшествия. Уровни радиации находятся на уровне фоновых доз в этой зоне.
• Теплая зона. Теплая зона является зоной дезактивации и устанавливается между холодной и горячей зонами.
• Горячая зона. Горячая зона непосредственно окружает место радиации. Здесь требуются соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Персональные детекторы излучения увеличенного радиуса действия (PRD-ER) носят аварийные работники в этих контрольных зонах и предупредят владельца, когда уровень дозы облучения становится опасным.

Обнаружение радиации в робототехнике

В последние годы дозиметры использовались на дронах и других инструментах дистанционного визуального контроля (ДВИ) для обнаружения радиации в опасных и/или замкнутых пространствах. Это усовершенствование позволяет отправлять беспилотники в зоны с опасным излучением для определения уровня радиации и проведения визуальных проверок вместо людей.

Например, Flyability Elios 2 был отправлен в здание за пределами зоны опасного излучения в Чернобыле, чтобы продемонстрировать полезность технологии в радиоактивных зонах.

Во время этой миссии инженеры попросили пилота дрона Flyability завершить осмотр реактора 5, чтобы доказать, что в нем нет радиоактивных материалов, путем визуального осмотра.

Посмотрите видео от VICE News ниже:

---

Мы проводим демонстрации по всему миру, чтобы продемонстрировать наш новый беспилотник для инспекции помещений.