Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Устройство, использующее фотопленку для измерения дозы облучения
Device using photographic film to measure radiation exposure
Дозиметр с фотопленкой, или пленочный дозиметр, – это персональный дозиметр, используемый для мониторинга кумулятивной дозы ионизирующего излучения. Дозиметр состоит из двух частей: фотопленки и держателя. Эмульсия пленки представляет собой черно-белую фотопленку с различным размером зерна, что влияет на ее чувствительность к воздействующему излучению, такому как гамма-лучи, рентгеновские лучи и бета-частицы. После использования пленку извлекают, проявляют и исследуют для измерения дозы облучения. При облучении на пленку проецируется изображение защитного корпуса. Фотоны с низкой энергией ослабляются преимущественно различными поглощающими материалами. Это свойство используется в пленочной дозиметрии для определения энергии излучения, которому подвергся дозиметр. Некоторые пленочные дозиметры имеют две эмульсии: одну для измерения низких доз, а другую – для высоких. Эти две эмульсии могут быть нанесены на отдельные пленочные основы или на обе стороны одной основы. Знание энергии позволяет точно измерить дозу излучения. Устройство было разработано Эрнестом О. Вулланом во время работы над Манхэттенским проектом, хотя фотографическая пленка использовалась как приблизительный метод измерения дозы облучения и ранее. Несмотря на то, что пленочные дозиметры все еще используются во всем мире, наблюдается тенденция к использованию других дозиметрических материалов, которые менее зависят от энергии и могут более точно оценивать дозу излучения в различных радиационных полях с большей точностью.
A film badge dosimeter or film badge is a personal dosimeter used for monitoring cumulative radiation dose due to ionizing radiation. The badge consists of two parts: photographic film and a holder. The film emulsion is black and white photographic film with varying grain size to affect its sensitivity to incident radiation such as gamma rays, X rays and beta particles. After use by the wearer, the film is removed, developed, and examined to measure exposure. When the film is irradiated, an image of the protective case is projected on the film. Lower energy photons are attenuated preferentially by differing absorber materials. This property is used in film dosimetry to identify the energy of radiation to which the dosimeter was exposed. Some film dosimeters have two emulsions, one for low dose and the other for high dose measurements. These two emulsions can be on separate film substrates or on either side of a single substrate. Knowing the energy allows for accurate measurement of radiation dose. The device was developed by Ernest O. Wollan whilst working on the Manhattan Project, though photographic film had been used as a crude measure of exposure prior to this. Though film dosimeters are still in use worldwide there has been a trend towards using other dosimeter materials that are less energy dependent and can more accurately assess radiation dose from a variety of radiation fields with higher accuracy.
Описание
Серебряная фотоэмульсия чувствительна к излучению, и после проявления, облученные участки увеличивают оптическую плотность (то есть темнеют) в ответ на воздействие излучения. Один индикатор может содержать несколько фотоэмульсий с разной чувствительностью или, чаще, одну фотоэмульсию с несколькими слоями эмульсии. Комбинация эмульсий с низкой и высокой чувствительностью расширяет динамический диапазон на несколько порядков. Широкий динамический диапазон крайне желателен, так как позволяет измерять очень высокие дозы облучения, не снижая чувствительности к более типичным низким дозам.
The silver film emulsion is sensitive to radiation and once developed, exposed areas increase in optical density (i. e. blacken) in response to incident radiation. One badge may contain several films of different sensitivities or, more usually, a single film with multiple emulsion coatings. The combination of a low sensitivity and high sensitivity emulsion extends the dynamic range to several orders of magnitude. Wide dynamic range is highly desirable as it allows measurement of very large accidental exposures without degrading sensitivity to more usual low level exposure.
Поддержка пленки
Держатель пленки обычно содержит ряд фильтров, ослабляющих излучение, что позволяет дифференцировать типы и энергии излучения по их воздействию при проявлении пленки. Для контроля гамма- и рентгеновского излучения используются металлические фильтры, как правило, из свинца, алюминия и меди. Для мониторинга бета-частиц в качестве фильтров применяют пластик различной плотности или даже материал этикеток. Обычно один индикатор содержит серию фильтров разной толщины и из разных материалов; конкретный выбор может определяться условиями мониторинга. Использование нескольких различных материалов позволяет оценить энергию/длину волны падающего излучения. Фильтры обычно располагаются как спереди, так и сзади держателя, чтобы обеспечить работоспособность независимо от ориентации. Кроме того, фильтры должны быть достаточно большими (обычно 5 мм и более), чтобы минимизировать влияние излучения, падающего под углом, и предотвратить засветку пленки под соседним фильтром.
The film holder usually contains a number of filters that attenuate radiation, such that radiation types and energies can be differentiated by their effect when the film is developed. To monitor gamma rays or x rays, the filters are metal, usually lead, aluminum, and copper. To monitor beta particle emission, the filters use various densities of plastic or even label material. It is typical for a single badge to contain a series of filters of different thicknesses and of different materials; the precise choice may be determined by the environment to be monitored. The use of several different materials allows an estimation of the energy/wavelength of the incident radiation. Filters are usually placed on both the back and front of the holder, to ensure operation regardless of orientation. Additionally, the filters need to be sufficiently large (typically 5 mm or more) to minimize the effect of radiation incident at oblique angles causing exposure of the film under an adjacent filter.
Использование
Значок обычно носится снаружи одежды, на груди или туловище, для оценки дозы облучения "всего тела". Это место позволяет контролировать воздействие на большинство жизненно важных органов и отражает основную массу тела. Для оценки дозы на конечности или в радиационных полях, значительно меняющихся в зависимости от ориентации тела относительно источника излучения, могут использоваться дополнительные дозиметры. Величина измерения дозы, эквивалент персональной дозы Hp(d), определяется Международной комиссией по радиационной защите (ICRP) как эквивалент дозы в мягких тканях на определенной глубине d ниже заданной точки на теле человека. Заданная точка зависит от места ношения индивидуального дозиметра. Глубины тканей, представляющие интерес, включают глубину живого слоя кожи (0,07 мм), хрусталика глаза (0,30 см) и "глубокую" дозу, или дозу облучения всего тела (1,0 см). Пленочные значки все еще широко используются, но постепенно заменяются термолюминесцентными дозиметрами (TLD), дозиметрами на основе оксида алюминия и электронными персональными дозиметрами (EPD).
The badge is typically worn on the outside of clothing, around the chest or torso to represent dose to the "whole body". This location monitors exposure of most vital organs and represents the bulk of body mass. Additional dosimeters can be worn to assess dose to extremities or in radiation fields that vary considerably depending on orientation of the body to the source. The dose measurement quantity, personal dose equivalent Hp(d), is defined by the International Commission on Radiological Protection (ICRP) as the dose equivalent in soft tissue at an appropriate depth, d, below a specified point on the human body. The specified point is specific to the position where the individual’s dosimeter is worn. Tissue depth of interest include the tissue depth of the live layer of skin (0.07 mm), lens of the eye, (0.30 cm), and "deep" dose, or dose to the whole body (1.0 cm). The film badge is still widely used, but is being replaced by thermoluminescent dosimeters (TLDs), aluminium oxide based dosimeters, and the electronic personal dosimeter (EPD).