stringtranslate.com

Количество в минуту

Измерение ионизирующего излучения иногда выражается как скорость счета за единицу времени, регистрируемая прибором радиационного контроля, для чего обычно используются величины счета в минуту (cpm) и счета в секунду (cps).

Измерения скорости счета связаны с обнаружением частиц, таких как альфа-частицы и бета-частицы . Однако для измерения дозы гамма-излучения и рентгеновского излучения обычно используется такая единица, как зиверт .

И cpm, и cps — это скорость событий обнаружения, зарегистрированная измерительным прибором, а не скорость испускания из источника излучения. Для измерений радиоактивного распада ее не следует путать с распадами в единицу времени (dpm), которые представляют собой скорость событий атомного распада в источнике излучения. [1]

Скорость подсчета

Счетчик Гейгера-Мюллера с двойным отсчетом/дисплеем мощности дозы, измеряющий «точечный источник». Доза на отсчет известна для этого конкретного прибора путем калибровки

Скорости счета cps и cpm являются общепринятыми и удобными практическими измерениями скорости. Они не являются единицами СИ , но фактически являются радиологическими единицами измерения, широко используемыми.

Counts per minute (сокращенно cpm) — это мера скорости обнаружения событий ионизации в минуту. Counts проявляются только в показаниях измерительного прибора и не являются абсолютной мерой мощности источника излучения. Хотя прибор будет отображать скорость cpm, ему не обязательно обнаруживать counts в течение одной минуты, поскольку он может вывести общее количество в минуту из меньшего периода выборки.

Число импульсов в секунду (сокращенно имп/с) используется для измерений, когда встречаются более высокие скорости счета или если используются ручные приборы радиационной разведки, которые могут подвергаться быстрым изменениям скорости счета при перемещении прибора над источником радиации в зоне обследования.

Перевод в мощность дозы

Скорость счета не всегда равна мощности дозы, и простого универсального коэффициента преобразования не существует. Любые преобразования зависят от прибора.

Counts — это количество обнаруженных событий, но мощность дозы относится к количеству ионизирующей энергии, выделенной в датчике детектора излучения. Расчет преобразования зависит от уровней энергии излучения, типа обнаруженного излучения и радиометрической характеристики детектора. [1]

Прибор с ионной камерой непрерывного тока может легко измерять дозу, но не может измерять отсчеты. Однако счетчик Гейгера может измерять отсчеты, но не энергию излучения, поэтому для получения показаний дозы используется метод, известный как энергетическая компенсация детекторной трубки. Это изменяет характеристику трубки, так что каждый отсчет, полученный в результате определенного типа излучения, эквивалентен определенному количеству осажденной дозы.

Более подробную информацию можно найти о дозе облучения и мощности дозы при поглощенной дозе и эквивалентной дозе .

Скорость счета против скорости распада

График, показывающий взаимосвязь между радиоактивностью и обнаруженным ионизирующим излучением.
Ручной альфа-сцинтилляционный зонд большой площади, калибруемый с использованием пластинчатого источника в непосредственной близости от детектора.

Распады в минуту (dpm) и распады в секунду (dps) являются мерами активности источника радиоактивности. Единица радиоактивности СИ, беккерель (Бк), эквивалентна одному распаду в секунду. Эту единицу не следует путать с cps, которая представляет собой число отсчетов, полученных прибором от источника. Величина dps (dpm) представляет собой число атомов, которые распались за одну секунду (одну минуту), а не число атомов, которые были измерены как распавшиеся. [1]

Эффективность детектора излучения и его относительное положение относительно источника излучения должны учитываться при связи cpm с dpm. Это известно как эффективность подсчета . Факторы, влияющие на эффективность подсчета, показаны на прилагаемой диаграмме.

Скорость поверхностного выброса

Скорость поверхностной эмиссии (SER) используется как мера скорости частиц, испускаемых радиоактивным источником, который используется в качестве калибровочного стандарта. Когда источник имеет пластинчатую или плоскую конструкцию и интересующее излучение испускается с одной стороны, это известно как « эмиссия». Когда эмиссия исходит от «точечного источника» и интересующее излучение испускается со всех сторон, это известно как «эмиссия». Эти термины соответствуют сферической геометрии, над которой измеряются эмиссия.

SER — это измеренная скорость излучения от источника, которая связана с активностью источника, но отличается от нее. На эту связь влияет тип испускаемого излучения и физическая природа радиоактивного источника. Источники с выбросами почти всегда будут иметь более низкий SER, чем активность Бк из-за самоэкранирования в активном слое источника. Источники с выбросами страдают от самоэкранирования или обратного рассеяния, поэтому SER является переменным и индивидуально может быть больше или меньше 50% активности Бк в зависимости от конструкции и типов измеряемых частиц. Обратное рассеяние будет отражать частицы от подложки активного слоя и увеличивать скорость; источники пластин бета-частиц обычно имеют значительное обратное рассеяние, тогда как источники пластин альфа-частиц обычно не имеют обратного рассеяния. Однако альфа-частицы легко ослабляются, если активный слой сделан слишком толстым. [2] SER устанавливается путем измерения с использованием калиброванного оборудования, обычно прослеживаемого до национального стандартного источника излучения .

Интенсиметры и масштабирующие устройства

В практике радиационной защиты прибор, который считывает скорость обнаруженных событий, обычно называется интенсиметром , который был впервые разработан Р. Д. Робли Эвансом в 1939 году. [3] Этот режим работы обеспечивает динамическую индикацию скорости излучения в реальном времени, и этот принцип нашел широкое применение в измерителях радиационного контроля, используемых в медицинской физике.

Инструмент, суммирующий события, обнаруженные за определенный период времени, называется масштабировщиком . Это разговорное название происходит от ранних дней автоматического подсчета излучения, когда требовалась схема деления импульсов для «масштабирования» высокой скорости счета до скорости, которую могли регистрировать механические счетчики. Эта техника была разработана CE Wynn-Williams в Кавендишской лаборатории и впервые опубликована в 1932 году. Первоначальные счетчики использовали каскад схем деления на два «Экклса-Джордана», сегодня известных как триггеры . Поэтому ранние показания счетчиков были двоичными числами [3] и их приходилось вручную пересчитывать в десятичные значения.

Позднее, с развитием электронных индикаторов, которое началось с появления считывающей трубки Dekatron в 1950-х годах [1] [3] и завершилось появлением современного цифрового индикатора, суммарные показания стали отображаться непосредственно в десятичной системе счисления.

Единицы СИ для радиоактивного распада

Ссылки

  1. ^ abcd Гленн Ф. Нолл. Обнаружение и измерение радиации , третье издание 2000 г. John Wiley and sons, ISBN  0-471-07338-5
  2. ^ Оценка коэффициентов калибровки для приборов контроля поверхностного загрязнения для различных поверхностей . Майк Вудс и Стивен Джадж. Паб NPL, Теддингтон, Великобритания [1] Архивировано 2015-02-12 в Wayback Machine
  3. ^ abc Укрощение лучей - История радиации и защиты. Джефф Меггитт, Pub Lulu.com 2008
  4. ^ "BIPM - Беккерель". BIPM . Получено 2012-10-24 .
  5. ^ Пол В. Фрейм. «Как появились Кюри» . Получено 30 апреля 2008 г.

Внешние ссылки