Дозиметры ионизирующих излучений

Дозиметрические приборы, дозиметры - это устройства, предназначенные для измерения доз ионизирующих излучений или величин, связанных с дозами. Дозиметры могут служить для измерения доз одного вида излучения (например, гамма-дозиметры, нейтронные дозиметры и т.д.) или дозиметры смешанного излучения. Дозиметрические приборы для измерения экспозиционных доз рентгеновского и гамма-излучений градуируют в рентгенах и называют рентгенометрами.

Типичная схема дозиметра приведена на рис.1.

Схематическое устройство дозиметра показано на рисунке 1.

В детекторе происходит поглощение энергии излучения, приводящее к возникновению радиационных эффектов, регистрируемых с помощью измерительных устройств. Показания дозиметра регистрируют выходным устройством (стрелочные приборы, цифровые экраны, самописцы, электромеханические счетчики, звуковые и световые сигнализаторы и т. п.).

В зависимости от типа детектора различают ионизационные дозиметры, полупроводниковые, сцинтилляционные и т.д. Ионизационные дозиметры содержат детекторы, представляющие собой наполненную газом оболочку, в объем которой введены два электрода, создающих в объеме детектора электрическое поле. Попадающие в камеру частицы и излучение вызывают ионизацию газа, благодаря которой в цепи возникает электрический ток, пропорциональный интенсивности ионизирующего излучения. Отсчет показаний производят по стрелочному прибору. При этом состав газа и вещества оболочки камеры выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось одинаковое поглощение энергии в камере и биологической ткани.

В полупроводниковых детекторах роль ионизационной камеры играет полупроводниковый кристалл, в котором при поглощении ионизирующих излучений образуются носители заряда - электроны и дырки.

В сцинтилляционных счетчиках (сцинтилляционных дозиметрах) световые вспышки, возникающие в веществе под действием излучения, преобразуются с помощью фотоэлектронного умножителя в электрические сигналы, которые затем регистрируются измерительным устройством.

В данной работе для измерения мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения, оценки объемной активности радионуклидов и измерения плотности потока бета-излучения в образцах некоторых веществ используется бытовые дозиметры АНРИ-01-02 «Сосна» или бета-гамма радиометр «Эксперт».

Расположение элементов конструкции и органов управления и индикации показано на рис.2 («Сосна») и рис3 («Эксперт»).

Приборы содержат газоразрядные счетчики, на аноды которых в рабочем режиме через токоограничивающие RC цепочки подается напряжение около 400 В. При попадании ионизирующей частицы в рабочий объем прибора в счетчике (счетчик Гейгера) возникает кратковременный газовый разряд, приводящий к появлению во внешней цепи счетчика электрического импульса. На табло жидкокристаллического индикатора фиксируется общее число таких импульсов, соответствующее количеству ионизирующих частиц, попадающих в рабочий объем счетчика.

Питание обоих типов дозиметров осуществляется автономно (батарейки типа «Крона»).