Радиометр принцип работы кратко

Обновлено: 03.07.2024

Позаботиться о здоровье и безопасности человека поможет использование специальных приборов — радиометров. Они пригодятся в быту и на промышленном объекте, когда необходимо измерить радиационный фон помещения, материалов, предметов обихода, продуктов питания, конкретной местности.

Дозиметрия и радиометрия

Включает ряд действий по измерению ионизирующего излучения.

Приборы дозиметрического контроля позволяют делать замеры дозы излучения и ее мощности. Критерием замера является воздействие непосредственно на прибор или человека с дозиметром при замере. Чаще за единицу времени берется период воздействия радиации. Это может быть рабочая смена, время пребывания в опасной зоне.

Не следует путать дозиметр с радиометром, который определяет силу воздействия радионуклидов в самом источнике или дозе жидкости, газа, пыли. Радиометр показывает плотность излучающего потока, исходящего от объектов или радиационную ситуацию в конкретной местности в определенное время.

Мероприятия по контролю обстановки и измерению радиации называются радиометрией.

Существующие приборы измерения

Радиометры производятся в двух основных исполнениях:

Различаются они диапазоном, точностью, чувствительностью, возможностями и предусмотренным ресурсом использования. Группа военных и промышленных приборов изготавливается в специальном ударопрочном и водонепроницаемом корпусе, что является необходимым для их условий эксплуатации с возможным проникновением влаги и воздействием вибраций.

Прибор для измерения радиации бытового применения совмещает функциональные возможности дозиметра и радиометра. Устройство достаточно простое и общедоступное. Они маленькие, имеют табло индикации, сигнализацию звуком и светом.

В бытовых радиометрах нового поколения установлен вибросигнал и усовершенствован корпус под разные задачи. Устройства предусматривают закрепление на руке или ношение в кармане. Благодаря низкому потреблению ресурс работы составляет несколько месяцев.

Виды счетчиков

Основную работу любого дозиметра либо радиометра выполняет детектор радиационного фона (счетчик). Радиометрия их насчитывает несколько, в зависимости от того какой вид излучения нужно улавливать: α, β, γ излучение или их комбинацию.

В измерителях радиации используются такие виды счетчиков:

Газоразрядные в нескольких модификациях. Способны регистрировать на β и γ излучение.

Счетчики Гейгера или слюдяные работают с типом α и β.

Термолюминисцентные лампы компактны и используются для определения накопленной дозы излучения.

Самой высокой чувствительностью наделены сцинтилляционные кристаллы. За счет компактности могут устанавливаться даже в портативные модели. Они эффективны при поиске источника радиации.

Как выбрать радиометр

Самым важным критерием выбора является назначение, что устройство должно показывать. Любой из выбранных приборов покажет превышение уровня радиации.

Радиометры еще классифицируют по способу работы.

Сигнализаторы с зашитым пороговым значением. Об отклонениях прибор информирует звуком или вибрацией (например, ).

Беспороговые имеют низкий порог чувствительности. С помощью индикации они показывают радиоактивный фон любого предмета и его уровень.

Пороговые приборы использует бытовая радиометрия. Они простые и дешевые, фиксируют превышение допустимого уровня излучения.

Информацию о всех изменениях излучения передают устройства с современными точными датчиками радиации. С их помощью можно исследовать любые предметы, например, строительные материалы. Одним из таких приборов является .

Поискового типа измеритель радиации точно указывают на источник излучения, отслеживая его на расстоянии. Способны улавливать малейшие колебания фона благодаря детектору из сцинтилляционных кристаллов. В большинстве случаев реагируют на .

Самым сложным оборудованием являются спектрометры. Их функционал способен уловить не только источник и измерить фон, но и классифицировать тип изотопа, способствующий росту уровня радиации. Примером является лазерный радиометр .

Как устроен аппарат для замера радиации?

Большинство приборов изготавливается в виде моноблочной конструкции, обеспеченной чувствительным элементом (детектором) и печатной платой, регулирующей импульсы анодного напряжения в соответствии с заложенной схемой. Также устройство предусматривает средства индикации. Это могут быть звуковые и световые элементы, подающие сигналы пользователю о превышении пороговых значений радиационного фона. Управление инструментом осуществляется посредством кнопок и дисплея, на котором также отражаются текущие рабочие показания. Более того, дозиметр-радиометр МКС уже в базовых модификациях допускает возможность подключения к смартфону или ПК. Данная функция позволяет с помощью специального приложения развернуто представлять обработанную информацию с графиками и статистическими данными. Энергоснабжение обеспечивается аккумуляторами или батарейками подходящего формата. Лишь в редких случаях такие устройства питаются от розеток на 220 В, но и для сетевых версий, как правило, требуется адаптер напряжения.

Принцип работы прибора

В неактивном выключенном состоянии прибор находится в режиме микропотребления, при котором энергия расходуется только на отчет времени – по объему затрат это единицы мкА. После запуска устройство начинает выдавать сигналы напряжения, параллельно активируя функцию детектора, который непосредственно отвечает за измерение ионизирующего излучения.

В процессе оценки величины импульсного напряжения встроенный микропроцессор формирует интервалы и поддиапазоны реального замера на текущий момент. В зависимости от модели дозиметры-радиометры поддерживают разные режимы работы. Наиболее развитые технически устройства позволяют программировать диапазоны с пороговыми значениями, при которых происходит срабатывание. Сам же принцип определения величины излучения, в свою очередь, зависит от типа детектора, которые стоит рассмотреть отдельно.

Разновидности чувствительных элементов

Наиболее распространенными считаются слюдяные детекторы Гейгера, которые позволяют определять альфа- и бета-излучения с высокой точностью. Такими элементами обеспечиваются носимые малогабаритные аппараты, в том числе предназначенные для бытового использования. Популярна и группа газоразрядных чувствительных компонентов, которые также задействуются в компактных приборах, но они могут фиксировать только критические величины излучения. Специально для работы с рентгеновским радиационным фоном используют термолюминесцентные миниатюрные лампы. Для комплексного же измерения предназначены многофункциональные версии приборов. К таким можно отнести дозиметр-радиометр ДКС-96, который в опциональном дополнении поддерживает функцию замера плотности бета- и гамма-излучений. То есть в зависимости от целевой задачи можно включать режимы работы с разными детекторами, интегрированными в один аппарат.

Отличия бытовых моделей от профессиональных

Устройства для использования в домашнем хозяйстве для определения показателей естественного радиационного фона, как правило, имеют скромный опционал, минимальный набор инструментов для обработки полученных данных и не всегда предусматривают разделение по спектрам излучения.

Стандартный аппарат этого типа – карманный дозиметр, задача которого заключается в регистрации крайних показаний, неприемлемых именно в бытовых условиях. Подобные устройства не всегда имеют дисплеи, но в обязательном порядке обеспечиваются средствами индикации в виде звуковых сигнализаторов и светодиодных ламп.

Профессиональные дозиметры-радиометры тоже могут иметь небольшие размеры, но в перечень их задач входит точный и подробный анализ фиксируемых излучений. Некоторые модели способны по отдельности измерять альфа-, бета- и гамма-спектры, в процессе обработки давая отчет о пороговых уровнях относительно разных нормативных значений. Например, одна и та же величина может оцениваться и с точки зрения опасности для человека, и в контексте нанесения вреда окружающей экологической обстановке.

Модель ДРБП-03

Модель ДКС-96

Прямо на рабочем участке оператор может получать информацию о дозе, ее мощности и степени загрязненности по ранее утвержденной шкале. Предусмотрены и специальные режимы эксплуатации – например, ускоренный контроль с несколькими пороговыми уровнями. Что еще важно, дозиметр-радиометр ДКС-96 можно применять в качестве стационарного инструмента и в помещении, и на борту транспортного средства.

Модель МКС-01СА1М

Профессиональный аппарат, ориентированный на контроль альфа-, бета- и гамма-излучений. Причем в отличие от многих конкурентов устройство может одновременно работать с тремя значениями, выдерживая минимальный уровень погрешности. На дисплее в реальном времени отражаются и данные о степени загрязненности, и сведения о возможных помехах, коэффициенте отклонения и процессе вычислений. Обновление происходит каждую секунду, что позволяет работать с большими площадями, затрачивая малые объемы энергии. Также для работы в незнакомой местности дозиметр-радиометр МКС-01СА1М предлагает режим поиска, для которого можно установить критические пороги обнаружения. По умолчанию аппарат настроен на три вида тревожного сигнала в зависимости от обнаруженного уровня радиации в среднем диапазоне от 0,6 до 1,2 мкЗв/час.

Модель МКС-АТ1117М

Небольшой, но богато начиненный прибор, с помощью которого можно фиксировать параметры амбиентного эквивалента мощности и дозы альфа-, бета- и гамма-частиц, а также плотность нейтронного потока. Модель также комплектуется разными блоками детекторов, которые выбираются в зависимости от конкретных задач исследования. Обработку можно производить и через КПК, и посредством компьютера. Стоит подчеркнуть, что расширенные возможности связи со сторонними устройствами как раз отражают характер эксплуатации инструмента. Скромный объем записи данных, к примеру, не позволяет использовать дозиметр-радиометр МКС-АТ1117М в длительных комплексных обследованиях без передачи результатов на тот же ПК. Особенно важно предусматривать такую возможность по причине информативности сведений. Пользователь, кроме типовых параметров, может фиксировать поверхностную активность радиации, флюенс и другие показатели, сохраняя вместе с ними данные об исследуемой местности.

Как выбрать подходящий аппарат?

Отталкиваться в выборе стоит от основных задач, которые дозиметр будет решать. Одно дело – приобретать аппарат для домашнего использования, а другое – для всестороннего исследования зданий, сооружений, полигонов и других объектов, которые фактически заражены и требуется лишь оценить уровень опасности. Для бытового применения вполне можно приобрести дозиметр-радиометр ДРБП в третьей генерации, отличающийся производительностью и эргономичностью. Он позволит выявлять основные радиационные фоны, но без возможности детального анализа. В работе профессионала, напротив, имеет значение даже не столько обширность получаемых данных, сколько точность и глубина. Для таких нужд подойдут устройства наподобие МКС-01СА1М. Но независимо от характера эксплуатации будет не лишним присмотреться и к дополнительной оснастке. Пульты, зарядные устройства, фиксаторы и штанги – обязательные аксессуары для тех, кто планирует использовать прибор на удаленных объектах.

В заключение

Правильно подобранное средство измерения радиационного фона позволит сделать выводы об экологической обстановке и возможных рисках для здоровья. С учетом того, что стоят дозиметры-радиометры недорого, простейшую модель вполне можно приобрести и для частного применения. Удобные в использовании приборы начального уровня, к примеру, оцениваются в 5-7 тыс. руб. Профессиональные модели доступны за 30-40 тыс. и более. В этом сегменте дозиметры решают более ответственные и сложные задачи, используя высокотехнологичные детекторы – этот аспект и отражается на ценнике.

Дозиметр и радиометр: есть ли разница?

Дозиметром принято называть прибор, используемый для измерения дозы излучения. Дозиметр радиации способен фиксировать не только количественную величину излучения, но и его мощность. Радиометр применяется для того чтобы определить уровень активности радионуклида. Измерению подлежат любые вещества, вне зависимости от их физического состояния, а это значит, что контроль можно осуществлять не только над твёрдыми телами, но и над аэрозолями, газами и жидкостями. И радиометр бета-излучения, и дозиметр бета-излучения нашли широкое применение везде, где требуется контроль радиационной ситуации, при возникновении малейших подозрений на то, что есть опасность радиационного заражения.

Техническое устройство и принцип работы дозиметра

Сфера применения дозиметров и радиометров

Радиация есть везде: в окружающих людей предметах, в используемых ими веществах, в биосфере, в естественных средах. Страшно то, что человеческие органы чувств не способны воспринимать радиоактивное излучение и уж тем более оценивать его уровень. Вот почему людям крайне необходимо использовать дозиметр-радиометр бета-, гамма-излучения. Профессиональное оборудование применимо в исследовательских лабораториях и сотрудниками самых разных служб. Приборы военного и промышленного назначения отличаются не только точностью и длительностью работы, но и повышенными эксплуатационными характеристиками: ударопрочный, влагозащитный корпус и стойкость ко всем прочим механическим воздействиям – лишь некоторые из них.

Гамма-, бета-радиометр или дозиметр купить может любая организация или учреждение, сотрудники которой по долгу службы вынуждены контролировать радиоактивную обстановку. Это специалисты, работающие с препаратами, наделёнными способностью испускать вредные лучи: работники МЧС, строители, то есть те, кто обязан проводить обследования зданий на предмет обнаружения источников радиации, а также представители других специальностей, например, банковские служащие. Ведь только в Москве за пару лет было обнаружено несколько десятков смертоносных купюр, облучённых преднамеренно или случайно.

Итак, что же подлежит исследованию при помощи этих, теперь уже незаменимых приборов:

Радио́метр — общее название ряда приборов, предназначенных для измерения энергетических характеристик того или иного излучения:

оптический радиометр (болометр) — прибор для измерения потока световой энергии, основанный на тепловом действии света;
акустический радиометр — прибор для измерения звукового давления;
прибор для измерения счётных характеристик ионизирующего излучения - плотности потока, потока, активности, и др. (см. также Дозиметр);
приёмник радиотелескопа.

Радиометры (в том числе радиометрические блоки) — это приборы, которые измеряют плотность потока частиц и применяются обычно для контроля поверхностных загрязнений альфа- и бета-излучающими нуклидами. Эти приборы измеряют число частиц, пересекающих единичную площадь блока детектирования за единицу времени (обычно в част./(см²·мин), реже применяется величина част./(см²·с))

Примечания

Приборы
Детекторы ионизирующего излучения

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Радиометр" в других словарях:

радиометр — радиометр … Орфографический словарь-справочник

РАДИОМЕТР — (от лат. radius луч, и греч. metron мера). Высотомер, устарелый астрономический аппарат. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РАДИОМЕТР 1) употреблявшийся прежде астрономами прибор для определения высоты … Словарь иностранных слов русского языка

РАДИОМЕТР — (от лат. radio излучаю и греч. metreo измеряю), 1) прибор для измерения энергии эл. магнитного излучения, основанный на его тепловом действии. Применяется для исследования инфракрасного излучения, солнечной радиации и др. (напр., в актинометре и… … Физическая энциклопедия

РАДИОМЕТР — РАДИОМЕТР, прибор для обнаружения и измерения ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ, особенно ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. Радиометр Крукса был изобретен в 1875 г. британским химиком и физиком Уильямом КРУКСОМ. Радиометр состоит из лопастей, надетых на ось и… … Научно-технический энциклопедический словарь

радиометр — а, м. radiomètre m. 1. Астрономический прибор для измерения расстояний до звезд. Ян. 1806. Прибор для измерения световых лучей. Исследование инфракрасной радиации радиометром. БАС 1. 2. На курсах радиометристов в одной из северных экспедиций… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

радиометр — сущ., кол во синонимов: 7 • авторадиометр (1) • альфа радиометр (1) • аэр … Словарь синонимов

РАДИОМЕТР — прибор, предназначенный для изучения γ полей для геол. целей. В качестве приемников излучения используются газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера Мюллера) и сцинтилляторы. См. Радиометр сцинтилляционный. Геологический словарь: в 2 х томах … Геологическая энциклопедия

радиометр — (неправильно радиометр) … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

радиометр — Прибор или установка для измерения ионизирующих излучений, предназначенные для получения измерительной информации об активности радионуклида в источнике или образце, производных от нее величин, о плотности потока и (или) потоке и флюенсе… … Справочник технического переводчика

РАДИОМЕТР — (от радио. и . метр) 1) прибор для измерения энергии электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на его тепловом действии.2) Приемное устройство радиотелескопа, которое в сочетании с антенной позволяет исследовать излучение… … Большой Энциклопедический словарь

Бытовой дозиметр — полезное устройство, если знать, как правильно его использовать. При выборе устройства важно учитывать потребности пользователя, цель применения — от этого зависит, какая модель подойдет. Перед тем, как проверить на практике, нужно знать, как дозиметр радиации работает.

Что такое дозиметр и для чего он нужен

Человек постоянно подвергается воздействию излучения в форме солнечного света, некоторые его виды более вредны для организма. Слишком много ультрафиолета может привести к солнечному ожогу или раку кожи, а рентгеновские, гамма-лучи и некоторые радиоактивные частицы к слепоте и серьезному повреждению клеток, вплоть до смерти.

Чтобы предотвратить это, каждый человек, работающий с радиоактивными веществами или окружающей средой, носит дозиметр — это прибор, предназначенный для измерения радиации.

Это простое устройство позволяют пользователям отслеживать излучение, которое они поглощают, чтобы предотвратить заболевания и определить, насколько опасной может быть радиоактивная среда

Дозиметр для измерения радиации обычно используют в виде значка или браслета, есть портативные и карманные модели. Они содержат кристаллы люминофора, способные улавливать электроны, освобожденные вредным ионизирующим излучением

Внимание! Измеритель радиации дозиметр не может обнаружить низкоэнергетическое бета-излучение от некоторых изотопов. Также углерод-14, тритий или серу-35.

Назначение для ношения индивидуальных дозиметров дается работникам, имеющим дело с рентгеновскими аппаратами, флуороскопическими установками. Также их должны использовать лица, работающие в промышленных зонах.

Дозиметры радиации устанавливают самостоятельно в радиоактивных средах для отслеживания среднего количества выделяемого излучения, но чаще всего их носят исследователи, обслуживающий персонал и другие должностные лица, работающие с радиацией или вокруг нее. Сотрудники многих кафедр университета носят их с собой, как и сотрудники атомных электростанций и некоторых больниц. Пациенты химиотерапии часто их используют во время лечения, чтобы гарантировать, что количество радиации, которой они подвергаются, остается в полезном диапазоне, а не входит в потенциально смертельный.

Принцип работы дозиметра

Ионизирующее излучение, вызванное воздействием рентгеновских лучей, гамма-лучей и некоторых радиоактивных частиц, является типом излучения, которое несет достаточно энергии, чтобы выбить электроны из нормально стабильных молекул. Когда это происходит в живой ткани, потеря электронов может привести к повреждению клетки, но те же самые освобожденные электроны могут быть захвачены и измерены при правильных условиях. Радиационная дозиметрия работает, используя это преимущество.

Принцип действия дозиметра основан на захвате ионизирующего излучения электронами, они захватываются кристаллами люминофора. Когда последние нагреваются, выпускают эти захваченные электроны в виде света, чтобы точно определить количество излучения, которому подвергался прибор.

Некоторые модели заполняются аргоном, к которому подают напряжение с двух электродов. Бета-частицы проходят через камеру датчика, начинается ионизация газа, это приводит к повышению токопроводящих способностей аргона. Итог — электрический разряд, снижающий напряжение в электродах до 0. Затем камера с аргоном быстро восстанавливается и готова к новому измерению радиации.

Внимание! В выключенном состоянии схема дозиметра радиации находится в микропотребляющем режиме работы. В нем поддерживается только процесс отсчета реального времени процессором.

Измеренный уровень регистрируется в микропроцессорной плате, которая превращает их в цифровые значения

В чем измеряется радиация дозиметром

Действие основано на измерении ионизации за определенное время, то есть мощности экспозиционной дозы. Радиоактивное излучение измеряется в микроРентген/час.

Для оценки воздействия на человеческий организм используется понятие эквивалентная доза и ее мощность. Измерение происходит в Зивертах (Зв). 1 Зв = 100 Рентген.

Коэффициент качества эквивалентной дозы дозиметра является характеристикой излучения и показывает биологическую активность, то есть способность вносить повреждения в биологическую ткань

Из чего состоит дозиметр

Корпус — ударопрочный. Выполнен и высококачественного пластика. На передней панели располагаются кнопки и матричный ЖКИ. С торцевой части устанавливается USB разъем для удобного считывания результатов с помощью смартфона или персонального компьютера. Также есть светодиодный индикатор и отверстие звуковой сигнализации.

Устройство дозиметра может включать:

несколько детекторов для измерения разных типов излучения;
съемные фильтры;
счетное устройство;
систему индикации дозы.

Главной деталью метрологического прибора считается детектор излучения. Он наделен особенностью преобразовывать излучение в электрический сигнал, который удобно обрабатывать.

Также устройство может иметь умножитель напряжения, разделительные конденсаторы, одновибраторы, преобразователи, модуляторы, резонаторы, электронные и управляющие блоки. Газонаполненная камера чаще представляет собой счетчик Гейгера-Мюллера. Он отличается простотой и малой стоимостью.

Кристаллы могут быть органическими и неорганическими. Устройство дозиметра включает твердотельные полупроводниковые детекторы. Главные плюс — компактность, использование для контроля излучения любого вида. Но точность, которой обладает твердотельный дозиметр радиации, — низкая.

Как проверить дозиметр в домашних условиях

После покупки нужно проверить устройство. Сделать это можно в медицинском центре, где имеется позитронно-эмиссионная томография.

Можно сравнить показания прибора с радиационной обстановкой местности. Делать замеры несколько дней подряд. Средний фон на местности должен быть 12-15 мкРГ/ч. В домашних условиях устройство подносят к хрустальным вещам, они дают небольшой уровень излучения, максимум до 0,3 мкЗв/ч.

Как пользоваться дозиметром радиации

Прежде чем определить дозу радиации с помощью индивидуального дозиметра, необходимо обнулить предыдущие показания. Положить включенное устройство в карман. Чтобы работать с дозиметром, не нужно специальных знаний, все описывается в инструкции к устройству.

Как быстро найти радиоактивный предмет

Важно! Чем ближе устройство к объекту, тем быстрее возрастает частота звуковых сигналов, а по мере удаления — убывает.

Измерение радиационного фона дозиметром в доме или квартире

Источником радиации в жилом помещении может выступать стройматериал, мебель, бытовая техника, измерительные устройства, предметы из гранита и хрусталя. Обследование квартиры позволяет своевременно выявить источник опасного радиационного излучения.

Внимание! Ее измерение необходимо для обеспечения жильцам экологичного и безопасного пространства для жизни.

Инструкция по применению дозиметра в квартире:

Включить устройство, нажав на соответствующую кнопку.
Проверить заряд модели.
Выждать 2-3 минуты. Прибор должен адаптироваться, чтобы выдать максимально точный результат. Если использовать показания, появившиеся в первые секунды измерения, будет очень большая погрешность замера.
Передвигаться по квартире, иногда задерживаясь возле предметов, которые считаются радиационными. До получения достоверной статически обработанной информации цифровой индикатор на дозиметре радиации будет мигать. Продолжительность обработки данных зависит от интенсивности излучения.
Максимально близко подносить к стенам, батареям центрального отопления, кафельной плитке, мраморным и гранитным столешницам.

Показания индивидуального дозиметра в квартире должны быть в пределах 10-30 мкР/ч. При этом для человека считается безопасным радиоактивность до 50 мкР/ч.

Измерение уровня радиации дозиметром на улице

Совет! Рекомендуют проводить измерения на одном месте 5 раз, чтобы получить более точные значения.

Если на улице дозиметр радиации показывает высокие значения, нужно отойти на несколько шагов влево или вправо, повторить измерения радиационного фона. Нужно найти точку с максимальным значением.

Не класть на грязные поверхности. Под дозиметр положить кусочек полиэтиленовой пленки. Рассчитывать среднее значение после 4 измерений.

Что делать, если показания дозиметра высокие

Если дозиметр показал высокий уровень радиации, необходимо подальше уйти от источника. Чем дальше находится предмет, излучающий радиоактивный фон, тем меньше доза облучения для человека.

Внимание! До прибытия полиция или других органов следовать их указаниям.

Заключение

Дозиметр радиации работает достаточно просто. Нужно лишь вставить батарейки или проверить заряд, затем нажать на кнопку, которая запускает процесс измерения. Чтобы не ошибиться в показателях и измерить уровень радиации с доскональной точностью, требуется следовать инструкции по применению.

Читайте также: