对个人辐射剂量仪测量结果可靠性的讨论

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【摘要】本论文主要从射线的波动性出发，对个人辐射剂量仪的测量范围进行了讨论。论述了个人辐射剂量仪的测量结果的可靠性。

【关键词】个人辐射剂量仪；射线；缝隙孔径；衍射

个人辐射剂量仪是一种广泛应用于核电站、放射医疗、放射性实验室的仪器。它的主要作用是能够在相关人员接受到放射性照射时发出警示，同时记录仪器所接受照射的剂量。

1.个人辐射剂量仪的工作原理

个人辐射剂量仪的基本工作原理是，由高灵敏度的辐射探测器探测射线并将探测的射线信息传输的仪器的储存器中，同时将射线剂量显示的仪器的显示器上，并发出警示。

2.测量情况的讨论

从仪器的基本工作原理可以看出，个人辐射剂量的测量精度取决于仪器探头的灵敏度及仪器内部信号传输的损耗，也就是仪器本身的质量参数。但是辐射剂量仪所呈现的测量结果的正确性很大程度上取决于环境和射线的性质。射线是辐射防护的一个重要对象，射线是由核子蜕变过程中发射的一种电磁波，它具备电磁波的基本属性，即波动性与粒子性。也就是说在一定条件下射线能够发生干涉和衍射等现象。接下来就以射线为例讨论一下目前所使用的个人辐射剂量仪的作用与缺点。

在绝大部分涉及辐射的工作环境中，辐射源都是由具有辐射防护功能的材料隔离开的，直接接触辐射源的可能是很小的。所以工作人员所能接受到得辐射射线大多应该来自隔离材料的间隙或者破损形成的缝隙等。而缝隙的形状及大小对射线在空间的分布有着决定性的作用。下面就分情况讨论一下由于缝隙及射线在空间中的分布对剂量仪测量结果的影响。

2.1 射线所穿过的孔径比较大

当射线所通过缝隙的孔径远大于射线的波长（小于0.2埃）时，缝隙就相当于射线的准直器，使得射线以束状射出。在射线恰好打在探测器上时，即图一所示。在这种情况下，个人辐射剂量仪会记录射线所有的剂量，并发出警示，这就达到了剂量仪最理想的工作的情况。而当射线没有打到探测器上，即图二所示。在这种情况下探测器就无法采集到射线信息，仪器必然也不会发出警示。但是，射线却打在了人体上，这样人体所接受的剂量就无法真实的被仪器显示。在这种情况下剂量仪就不能真实记录人体所接受的辐射剂量，更不能在人员遇到辐射照射时发出警示。

2.2 射线穿过的缝隙孔径很小

当缝隙的孔径接近或小于射线的波长时，由于射线的波动性，射线在穿过缝隙后将发生衍射现象，即射线将以原来的路径为中心分散开，如图三、图四所示。

由单缝夫琅和费衍射实验的结果可以看出，在波穿过狭缝衍射之后其强度分布就会发生变化。射线的强度会以原来波的传输方向为轴心向两边分散，原传播方向上的射线照射强度明显大于周围的射线强度。当辐射探测器恰好在射线原来的传输方向上，如图三所示。探测器会采集到一定强度的射线信号，同时发出警示。在探测器偏离射线原来的传播方向，如图四所示。探测器也能采集到一定强度的射线信号，但探测器所接受到得射线强度明显小于图三所示的情况。在射线发生衍射的情况下探测器是无法采集到全部的射线信息，探测器上所记录的辐射剂量数据就不能真实表现出人体实际所接受的剂量。

3.结束语

个人辐射剂量仪是一种被广泛应用于涉及辐射防护领域的仪器，用于记录工作人员所接受的辐射剂量，以及在工作人员接受到辐射照射时发出警示。从本论文的讨论中可以看出，目前所使用的个人辐射剂量仪测量结果的可靠性与外界条件有着密切的关系。而引起误差的主要原因是剂量仪所带的射线探测器测量范围有限。所以要提高个人辐射剂量仪测量的可靠性，就必须扩大以及探测器的测量范围，以及优化探头的分布。为涉及辐射领域的工作人员创造更好、更安全的工作环境。