Комплекты индивидуальных термолюминесцентных дозиметров Комплект термолюминесцентных дозиметров кдт-01 "Пахра"

Комплект предназначен для индивидуального дозиметрического контроля в широком диапазоне доз -излучения от 1 до 10⁴ Р и состоит из набора кассет с детекторами на основе LiF, а также измерительного пульта УПФ-01.

Термолюминесцентные дозиметры из фтористого лития с добавками магния и титана выполнены в виде таблеток диаметром 0,5 см, толщиной 0,1 см и имеют компенсирующий фильтр для уменьшения зависимости показаний от энергии -излучения (хода с жесткостью). Интегральный метод измерения поглощенной дозы связан с определением площади под кривой термовысвечивания (светосуммы) в области высокотемпературного максимума (475 К), где фединг - потеря дозиметрической информации со временем при хранении облученных термолюминесцентных дозиметров - незначительна и для LiF (Mg, Ti) составляет 1% в месяц.

Структурная схема измерительного пульта УПФ-01, работающего в термотаймерном режиме, представлена на рис. 37.

Включение прибора приводит к установлению на поверхности нагревателя температуры 400-410 К узлом термостабилизации (УТ). При размещении облученного детектора на поверхности нагревателя микропереключателем запускается таймер, с выхода которого сигнал «Сброс» поступает на пересчетный прибор. Температура T₁ поверхности нагревателя поддерживается в течение 10 с. За это время проходит нерегистрируемая пересчетным прибором термолюминесценция, не несущая дозовой информации и связанная с опустошением мелких ловушек детектора. Затем сигналом "Пуск" с выхода таймера запускается пересчетный прибор и УТ переключается на температуру Т₂=535 К. Термолюминесцентное излучение, несущее дозовую информацию и связанное с опустошением глубоких ловушек детектора, отражается от зеркала, проходит через светофильтр и поступает на ФЭУ, анодный ток которого преобразуется в частоту импульсов аналого-цифровым преобразователем АЦП. Эти импульсы сосчитываются пересчетным прибором и выводятся на цифропечатающее устройство. Через 15 с на выходе таймера формируется сигнал «Стоп», останавливающий пересчетный прибор. УТ переключается на температуру T₁, при достижении которой детектор извлекается из прибора и начинается новый цикл измерений со следующим детектором.

Рис. 37. Блок-схема измерительного пульта УПФ-1 для регистрации

показаний комплекта термолюминесцентных дозиметров КДТ-1

Э - источник эталонной яркости; З - зеркало; Д - детектор; Н - нагреватель; Т - таймер;

УТ - узел термостабилизации; АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

Ф - светофильтр; ФЭУ - фотоэлектронный умножитель; ПП - пересчетный прибор;

БП - блок питания; ЦПУ - цифропечатающее устройство.

В режиме проверки чувствительности измерительного пульта зеркало поворачивается на 90  и цикл измерений проводится с источником эталонной яркости света. Основная погрешность прибора составляет  16 % для дозы превышающей 10 Р, и возрастает до  25 % при дозе 1 P.

Индивидуальный аварийный дозиметр -, - и нейтронного излучения «Гнейс».

Индивидуальный аварийный дозиметр "Гнейс" предназначен для измерения:

• дозы -излучения в диапазоне от 5 до 510³ рад,

• поверхностной (кожной) дозы - и -излучений в диапазоне от 1 до 110³ рад,

• дозы тепловых нейтронов в диапазоне от 0,005 до 50 рад,

• дозы промежуточных и быстрых нейтронов в диапазоне от 5 до 510³ рад.

Дозу -излучения измеряют термолюминесцентным детектором из алюмофосфатного стекла ИС-7. Стеклянная пластинка диаметром 8 и толщиной 1 мм помещена в алюминиевый корпус с компенсирующими фильтрами.

Чувствительность -дозиметра к промежуточным и быстрым нейтронам в 20 раз меньше чувствительности к -излучeнию. Показания -детектора определяются на измерительном пульте комплекта ИКС-А. Доза - и -излучения на открытых участках кожи регистрируется пластинкой из стекла ИС-7 толщиной 4 мм, которая закрыта покровным слоем, имитирующим роговой слой эпителия. Показания детектора определяются на том же измерительном пульте, имеющем переключатель для перехода к режиму измерения кожной дозы.

Для регистрации тепловых нейтронов в алюмофосфатное стекло вводят литий в количестве, обеспечивающем превышение дозовой чувствительности к тепловым нейтронам на два порядка по сравнению с -излучением.

Потери дозиметрической информации при хранении облученных термолюминесцентных дозиметров составляют 5 % за первые сутки и 18 % за 2,5 мес.

Тканевую дозу промежуточных и быстрых нейтронов измеряют детектором деления на основе алюминиевого сплава, содержащего 10-14 % делящегося изотопа ²³⁷Np. Осколки деления образуют треки в пластинке из силикатного стекла или слюды, которая находится в контакте с детектором деления. Участки с поврежденной кристаллической структурой вдоль трека имеют повышенную растворимость и при травлении плавиковой кислотой превращаются в видимые следы осколков деления, число которых определяется с помощью микроскопа.

Трековый дозиметр окружен фильтром из ¹⁰В, необходимым для компенсации подпорогового деления ²³⁷Np, который нельзя использовать как пороговый детектор, если неизвестен спектр нейтронов. Содержание ²³⁷Np в сплаве с алюминием и толщину фильтра из ¹⁰В выбирают таким образом, чтобы чувствительность дозиметра следовала зависимости тканевой дозы от энергии нейтронов.

Определение тканевой дозы сводится к счету числа треков с помощью микроскопа и умножению полученного значения на дозовую цену трека, которая для различных нейтронных спектров равна 2,3  0,2 мрад/ (трекмг ²³⁷Np) при площади детектора 1 см². Достоинство такого детектора - нечувствительность к -излучению. Однако длительность считывание показаний данного дозиметра весьма велика (1,510⁴ с) и превышает аналогичное значение для термолюминесцентного дозиметра (10 с).

Быструю первичную оценку тканевой дозы быстрых нейтронов можно провести родиевым детектором, помещенным внутрь борного фильтра для уменьшения активации промежуточными и тепловыми нейтронами. При неупругом рассеянии нейтронов на ядрах ¹⁰³Rh образуется изомерное ядро ^103mRh, которое переходит в нормальное состояние с периодом полураспада T_1/2 = 3,4.10³ с) испуская -кванты с энергией 40 кэВ. Энергетическая зависимость сечения данной реакции аналогична соответствующей зависимости тканевой дозы для быстрых нейтронов. При поглощении -излучения с энергией 40 кэВ на К-оболочке атома Rh вследствие вылета конверсионных электронов появляются вакансии. Заполнение вакансий электронами с более удаленных от ядра оболочек приводит к образованию характеристического рентгеновского излучения (Е_=20,2 кэB). Bыxoд изoмepныx ядep ^103mRh, oпpeдeляющий знaчение тканевой дозы, находится по данному рентгеновскому излучению -cпeктpoмeтpoм.

Конструктивно аварийный дозиметр "Гнейс" оформляется в виде полиэтиленовой кассеты, в корпусе которой имеются 4 гнезда для 2-х дозиметров -излучения и 2-х дозиметров тепловых нейтронов. Два трековых детектора, родиевый детектор и дозиметр кожной дозы расположены в крышке кассеты, которая вдвигается в корпус и фиксируется винтом с пломбой. Между крышкой и корпусом имеется закрытая целлулоидом фотография работника с фамилией, инициалами и номером дозиметра.