نشان های TLD و فیلم

دزیمترهای Thermoluminescent (TLD) و نشان‌های فیلم دستگاه‌های پوشیدنی هستند که سطوح قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان را اندازه‌گیری می‌کنند. این ابزار اغلب توسط پرسنل در نزدیکی تنه پوشیده می شود، زیرا این نشان دهنده محل اصلی توده بدن و اندام ها است، اما ممکن است به اشیا نیز متصل شوند. این دستگاه‌ها معمولاً در فواصل طولانی برای ارزیابی قرار گرفتن در معرض تجمعی در محل باقی می‌مانند. آنها به عنوان دزیمترهای "خواندن تاخیری" در نظر گرفته می شوند زیرا ابزارها باید پس از قرار گرفتن در معرض پردازش شوند تا اندازه گیری دوز به دست آید.

نمایش همه تولیدکنندگان نشان های TLD و فیلم

ایمنی: باید تاکید کرد که دزیمترها هیچ حفاظت فعال یا کاهش دهنده ای در برابر تشعشعات مضر ندارند، در صورت قرار گرفتن در معرض دوزهای بالا به افراد هشدار نمی دهند و خود رادیواکتیو نیستند.

TLD ها

TLD ها از کریستال های فسفر تشکیل شده اند که تشعشعات یونیزان را در درجه اول با به دام انداختن قرار گرفتن در معرض گامای منتشر شده و نوترون اندازه گیری می کنند. برخی از TLD ها می توانند ذرات بتا را اندازه گیری کنند، اگر ابزار درست باشد. تراشه‌های کریستالی در پشت یک یا چند سپر تشعشع یا فیلتر قرار می‌گیرند تا سطوح قرار گرفتن در اعماق مختلف بافت را تعیین کنند. کریستال و فیلترها در یک نشان با برچسب های شناسایی قرار دارند.

هنگامی که در معرض تابش یونیزان قرار می گیرد، انرژی فرود توسط برخی از اتم های کریستال جذب می شود و در نتیجه الکترون های آزاد و حفره های الکترونی مربوطه تولید می شود. الکترون‌های آزاد توسط ساختار شبکه‌ای ناقص کریستال که در اثر ناخالصی‌های دوپینگ ایجاد می‌شود، در شکاف نواری به دام می‌افتند.

کریستال توسط جریان الکتریکی، عنصر گرمایش، فرکانس RF، هوای گرم یا لامپ گرمایش گرم می شود و کریستال با ارتعاش، الکترون آزاد را به حالت اولیه خود باز می گرداند. یونیزاسیون به دام افتاده به صورت نور آزاد می شود که توسط لوله های فتو ضربی اندازه گیری می شود. این مقدار با تشعشعات یونیزان جذب شده توسط فسفر نسبت است و نشان دهنده دوز تجویز شده به فرد است، مشروط بر اینکه تجهیزات به درستی نصب شده باشند.

اندازه گیری  

نتایج اندازه گیری TLD توسط یک منحنی درخشش تفسیر می شود. از آنجایی که الکترون‌ها در شکاف بد در فواصل مختلف آزاد می‌شوند، شدت نور خروجی متفاوت است. هنگامی که شدت نور نمودار می شود، از بالاترین پیک برای تفسیر دوز تابش استفاده می شود. تنها کسری از انرژی فرودی توسط TLD جذب می شود. نسبت نور ترمولومینسانس ساطع شده در واحد جرم به دوز جذب شده به عنوان بازده ذاتی شناخته می شود.

TLD های مدرن دوز پوست، دوز چشم و دوز عمقی را همانطور که توسط دستورالعمل بخش 20 کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای ایالات متحده مشخص شده است، اندازه گیری می کنند، که مشخص می کند که اندازه گیری های مختلف برای اعماق بافت بیولوژیکی خاص در نظر گرفته می شود. بسیاری از TLD ها حاوی فیلترهای مختلفی برای تشخیص انرژی فوتون ها، عمق نفوذ آنها و ماهیت تابش تابشی هستند.

TLD ها در حین انباشت انرژی یا یک رکورد دائمی اندازه گیری نمی کنند. آنها را می توان بلافاصله پس از حذف تجزیه و تحلیل کرد، اما خواندن نتایج TLD را به صفر بازنشانی می کند. یونیزاسیون به دام افتاده پس از جدا شدن از منبع تشعشع آغاز می شود، بنابراین نتایج باید به سرعت تفسیر شوند. سیگنال های باقیمانده بالقوه را می توان به طور کامل از طریق آنیل حذف کرد. آنها را می توان تا زمانی که فسفر منقضی شود یا در اثر گرمای بیش از حد یا پردازش ناکافی در طول فرآیند بازپخت به خطر بیفتد، دوباره استفاده شود.  

کالیبراسیون یک جنبه مهم در خواندن TLD است. TLDها می‌توانند دوزهای کمتر از یک میلی‌رم را شناسایی کنند، اما قابلیت‌های تشخیص تشعشع مشابه با نشان‌های فیلم را برای بیشتر کاربردها دارند. دوزهای بالاتر دقت اندازه گیری را بهبود می بخشد، زیرا دوزهای پایین می توانند تا 15 درصد تحمل داشته باشند. این تلورانس در صورت کالیبره شدن می تواند تا یک درصد کاهش یابد. اندازه‌گیری یک TLD میدان بر میانگین اندازه‌گیری برای چندین TLDS کالیبره‌کننده تقسیم می‌شود و یک ضریب تصحیح برای بهبود کارایی هر TLD میدان ارائه می‌کند. 

مواد

کریستال های فسفر اغلب از مواد زیر تشکیل شده اند. مواد معادل بافت، آن دسته از ترکیباتی که برای نظارت پرسنل توصیه می شود، عبارتند از: لیتیوم فلوراید (LiF)، لیتیم بورات (Li 2 B 4 O 7 )، اکسید بریلیم (BeO) و بورات منیزیم (MgB 4 O 7 ). مواد مورد استفاده برای پایش محیطی هستند

سولفات  کلسیم (CaSO4 ) ، فلوراید کلسیم (CaF2 ) ، اکسید آلومینیوم (Al2O3 ) و ارتوسیلیکات منیزیم ( Mg2SiO4 ) .

مشخصات

• طیف انتشار -- نوع و شدت طول موج های الکترومغناطیسی ساطع شده توسط فسفر.

• پاسخ انرژی - مقدار انرژی جذب شده توسط فسفر در مقابل انرژی جذب شده توسط یک ماده مرجع در صورت تابش یکسان.

• محدوده اندازه گیری -- حداقل و حداکثر مقادیر تابش قابل تشخیص توسط TLD.

• حساسیت -- معکوس ضریب کالیبراسیون (به اندازه‌گیری، بالا مراجعه کنید). 

نشان های فیلم

نشان های فیلم در اندازه گیری پرتوهای گاما، اشعه ایکس، ذرات بتا و نوترون ها موثر هستند. از دو جزء تشکیل شده است: یک فیلم با پوشش امولسیونی و یک محفظه برای آن فیلم. اغلب، فیلم های متعدد با حساسیت های امولسیونی متفاوت، یا یک فیلم منفرد با چندین لایه امولسیونی، برای تشخیص آستانه های مختلف دوز تابش استفاده می شود. نگهدارنده فیلم یا نشان معمولاً فلزی است زمانی که نشان فیلم برای نظارت بر اشعه گاما یا ایکس یا پلاستیکی است اگر ذرات بتا را بررسی کند. این نشان از ورود نور، مایعات و بخارات به داخل پاکت محافظ و به خطر انداختن نتایج جلوگیری می کند.

برای تعیین دوز، نشان از پنج ماده فیلتر کننده تشعشع برای کاهش تشعشع در بخش‌های مختلف فیلم استفاده می‌کند. این مواد شامل آلومینیوم، مس، سرب/قلع، پلاستیک و همچنین یک پنجره باز است که هیچ محافظی ارائه نمی دهد. سطح تشعشع با مقایسه نتایج پس از عبور پرتوهای یونیزان از فیلترهای مختلف و تیره شدن فیلم با سرعت های مختلف اندازه گیری می شود. 

نشان های فیلم همچنان یک ابزار دزیمتری اقتصادی هستند، اما تا حد زیادی با TLD جایگزین شده اند.

اندازه گیری

امولسیون فیلم حاوی برمید نقره است، بنابراین عدد اتمی بالاتری بر روی فیلم نسبت به آنچه توسط بافت‌های بیولوژیکی دریافت می‌شود، می‌شود. یک الگوریتم نرخ های مختلف قرار گرفتن در معرض فیلم را محاسبه می کند و آن را با دوزهای نوردهی واقعی مرتبط می کند. به طور معمول این محاسبات توسط یک آزمایشگاه تجاری پردازش می شود.

نشان‌های فیلم برای نوردهی بیش از 100 میلی‌رم بسیار دقیق هستند. آنها همچنین یک رکورد نوردهی دائمی ایجاد می کنند، می توانند سطوح انرژی فوتون ها را تعیین کنند و می توانند انواع مختلفی از پرتوهای یونیزان را اندازه گیری کنند. نشان‌های فیلم برای اندازه‌گیری نیاز به پردازش دارند و برای دوزهای کمتر از 100 میلی‌رم بی‌اثر هستند، مگر اینکه از تکنیک‌های فیلتر مناسب استفاده شود.

مشخصات

• پاسخ انرژی - مقدار انرژی جذب شده توسط نشان فیلم در مقابل انرژی جذب شده توسط یک ماده مرجع در صورت تابش یکسان.

• محدوده اندازه گیری --  حداقل و حداکثر مقادیر تشخیص برای نشان فیلم.

تنظیمات 

نشان‌های TLD و فیلم معمولاً به‌عنوان دزیمتر برای کل بدن در دسترس هستند، به این معنی که روی تنه، نزدیک کمر یا گردن قرار می‌گیرند تا سطح نوردهی کل بدن را به بهترین شکل نشان دهند. دزیمترهای شخصی انگشتی و مچ بند نیز وجود دارد که فقط سطوح نوردهی اندام ها را نشان می دهد.

برنامه های کاربردی

TLD ها و نشان های فیلم معمولاً در مواردی استفاده می شوند که پرسنل ممکن است در معرض تشعشعات یونیزان قرار گیرند، مانند فرآیندهای تشخیصی زیست پزشکی و تأسیسات هسته ای و مراکز تحقیقاتی. آنها همچنین برای نظارت بر قرار گرفتن در معرض دستگاه ها یا محیط ها، مانند وسایل الکترونیکی تحت آزمایش سختی تشعشع استفاده می شوند.

استانداردها

در ایالات متحده، مواجهه شغلی با تشعشعات یونیزان توسط استاندارد 1910.1096 OSHA کنترل می‌شود که می‌گوید: «هر کارفرما باید تجهیزات نظارتی مناسب پرسنل، مانند نشان‌های فیلم، محفظه‌های جیبی، دزیمترهای جیبی، یا حلقه‌های فیلم را تأمین کند و باید از آنها استفاده شود. چنین تجهیزاتی." سایر کشورها و حوزه های قضایی مقررات مشابهی در مورد کارمندان دارند.

استانداردهای صنعتی برای TLD ها و نشان های فیلم عبارتند از:

• ASTM E668 -- دوزهای سختی تابش تست الکترونیکی

• ASTM ISO/ASTM 51956 -- شیوه های استاندارد TLD

• ASTM E2450 -- TLD ها در محیط های مخلوط نوترون فوتون

  منبع

   

• globalspec