Quartz fiber dosimeter
ક્વાર્ટઝ ફાઇબર ડોસિમીટર, જેને કેટલીકવાર સેલ્ફ ઇન્ડિકેટિંગ પોકેટ ડોસિમીટર (એસ. આઈ. પી. ડી.) અથવા સેલ્ફ રીડિંગ પોકેટ ડોસિમીટર (એસ. આર. પી. ડી.) અથવા ક્વાર્ટઝ ફાઇબર ઇલેક્ટ્રોમીટર (ક્યુ. એફ. ઇ.) કહેવામાં આવે છે, તે એક પ્રકારનું કિરણોત્સર્ગ ડોસિમીટર છે, જે પેન જેવું ઉપકરણ છે જે ઉપકરણ દ્વારા પ્રાપ્ત આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગની સંચિત માત્રાને માપે છે, સામાન્ય રીતે એક કામના સમયગાળા દરમિયાન. તે વ્યક્તિના કપડાંમાં કાપવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે આખા શરીરના સંપર્ક માટે સ્તનના ખિસ્સામાં, વપરાશકર્તાના કિરણોત્સર્ગના સંપર્કને માપવા માટે. હવે તેનું સ્થાન ઇલેક્ટ્રોનિક પર્સનલ ડોસિમીટર (ઇ. પી. ડી.) જેવા વધુ આધુનિક ડોસિમીટર પ્રકારો દ્વારા લેવામાં આવી રહ્યું છે. અન્ય પ્રકારના વ્યક્તિગત કિરણોત્સર્ગ ડોસિમીટરની જેમ, તે એવા કામદારો દ્વારા પહેરવામાં આવે છે જેઓ વ્યવસાયિક રીતે કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવે છે, જેથી તેમના નોકરીદાતાઓ તેમના સંપર્કનો રેકોર્ડ રાખી શકે, તે ચકાસવા માટે કે તે કાયદેસર રીતે નિર્ધારિત મર્યાદાથી નીચે છે. તે આયનીકરણ ચેમ્બરમાં ધાતુના વાહક પર વિદ્યુતસ્થૈતિક ચાર્જમાં ઘટાડાને માપવા દ્વારા કામ કરે છે, જે કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ચેમ્બરમાં હવાના આયનીકરણને કારણે થાય છે. તેની શોધ 1937માં ચાર્લ્સ લૌરીટસન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવ્યા પછી તેને શૂન્ય ડોઝ રીડિંગમાં પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે ડોસિમીટરને સમયાંતરે રિચાર્જ કરવું આવશ્યક છે. તે સામાન્ય રીતે ઉપયોગ પછી તરત જ વાંચવામાં આવે છે, અને વપરાશકર્તાના સંપર્કને રેકોર્ડ કરવા માટે માત્રા દાખલ કરવામાં આવે છે. કેટલીક સંસ્થાઓમાં, રીચાર્જિંગ ઉપકરણનો કબજો આરોગ્ય ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સુધી મર્યાદિત છે જેથી એક્સપોઝરનું સચોટ રેકોર્ડિંગ સુનિશ્ચિત કરી શકાય. તેમાં લો-પાવર માઇક્રોસ્કોપ અને ઇલ્યુમિનેશન લેન્સ હોય છે જે પ્રકાશ સ્રોત પર ઇલ્યુમિનેશન લેન્સને લક્ષ્ય બનાવીને અને માઇક્રોસ્કોપમાં જોઈને કોઈપણ સમયે એક્સપોઝરનું સીધું વાંચન કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ઉપકરણ મુખ્યત્વે ગામા અને એક્સ-રે માટે સંવેદનશીલ છે, પરંતુ તે 1 એમ. ઇ. વી. થી ઉપરના બીટા કિરણોત્સર્ગને પણ શોધી કાઢે છે. ન્યુટ્રોન સંવેદનશીલ આવૃત્તિઓ બનાવવામાં આવી છે. ક્વાર્ટઝ ફાઇબર ડોસિમીટર વિવિધ શ્રેણીમાં બનાવવામાં આવે છે. શાંતિ-સમયના વ્યવસાયિક સંપર્કની શ્રેણી સામાન્ય રીતે 500 એમ. આર. એમ. (5 એમ. એસ. વી.) સુધી માપવામાં આવે છે, જે 360 એમ. આર. એમ. (3.6 એમ. એસ. વી.) ની સામાન્ય યુએસ વાર્ષિક માત્રા કરતાં વધી જાય છે. યુદ્ધ સમયના ફોલ્ટ મીટર 500 રેમ (5 એસવી) સુધી માપવામાં આવે છે, જે લગભગ ઘાતક માત્રા છે. ક્વાર્ટઝ ફાઇબર ઉપકરણ જૂની ડોસિમીટર ડિઝાઇન છે. તે આ ગેરફાયદાઓથી પીડાય છેઃ ઓછી ચોકસાઈઃ એનાલોગ યાંત્રિક ડિઝાઇનને કારણે, ચોકસાઈ લગભગ 15 ટકા છે, જે અન્ય ડોસિમીટર કરતા ઓછી છે. વાંચન ભૂલોઃ તે ફક્ત જાતે જ વાંચી શકાય છે તેથી તે માનવ વાંચન ભૂલો માટે સંવેદનશીલ છે. નાની ગતિશીલ શ્રેણીઃ ઉપકરણની શ્રેણી ઇલેક્ટ્રોડ પરના ચાર્જ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. એકવાર ચાર્જ ગયો પછી ઉપકરણ રેકોર્ડિંગ એક્સપોઝર બંધ કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે અનપેક્ષિત મોટા કિરણોત્સર્ગના ડોઝ વધુ સામાન્ય નીચા સ્તરના એક્સપોઝર પર દેખરેખ રાખવા માટે રચાયેલ ઉપકરણોને ઝડપથી સંતૃપ્ત કરી શકે છે. આયન ચેમ્બરમાંથી ચાર્જિંગ પિનને નાના અંતર દ્વારા અલગ કરીને ભેજ પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાનો સામનો કરવામાં આવે છે. ઉપકરણને ચાર્જર પર નિશ્ચિતપણે ધકેલી દેવામાં આવે છે, અંતર બંધ કરીને અને ડોસિમીટરને ફરીથી સેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. ડોસિમીટર છોડવાથી ચાર્જર પિન આયન ચેમ્બરમાંથી ડિસ્કનેક્ટ થઈ જાય છે પરંતુ શૂન્યમાં થોડો ફેરફાર થાય છે જે પ્રમાણમાં અણધારી છે. કામગીરીનો સિદ્ધાંત ક્વાર્ટઝ ફાઇબર ડોસિમીટર એ લૌરીત્સન ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ નામના ઉપકરણનું કઠોર સ્વરૂપ છે. તેમાં સીલબંધ હવાથી ભરેલા નળાકારનો સમાવેશ થાય છે જેને આયનીકરણ ચેમ્બર કહેવાય છે. તેની અંદર ધાતુની ઇલેક્ટ્રોડ પટ્ટી હોય છે જે રિચાર્જ કરવા માટે પેનના છેડે ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલી હોય છે. ઇલેક્ટ્રોડના બીજા છેડે એક નાજુક ગોલ્ડ-પ્લેટેડ ક્વાર્ટઝ ફાઇબર જોડાયેલું હોય છે, જે બાકીના સમયે ઇલેક્ટ્રોડની સમાંતર હોય છે. ચેમ્બરના છેડા પારદર્શક હોય છે અને માઇક્રોસ્કોપ ફાઇબર પર કેન્દ્રિત હોય છે. રિચાર્જ કરતી વખતે, ચાર્જર ઇલેક્ટ્રોડ પર ઉચ્ચ ડીસી વોલ્ટેજ લાગુ કરે છે, સામાન્ય રીતે 150-200 વોલ્ટની આસપાસ, તેને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરે છે. ક્વાર્ટઝ ફાઇબર, સમાન ચાર્જ ધરાવે છે, કુલમ્બ બળને કારણે ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે અને ઇલેક્ટ્રોડથી દૂર વળે છે. ચાર્જ કર્યા પછી, ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોડ પર રહે છે કારણ કે તે અવાહક છે. જ્યારે આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગનો કણ ચેમ્બરમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે હવાના અણુઓ સાથે અથડાય છે, તેમના પરથી ઇલેક્ટ્રોનને પછાડે છે અને હવામાં હકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જ પરમાણુઓ (આયનો) બનાવે છે. વિપરીત ચાર્જના આયનો ઇલેક્ટ્રોડ તરફ આકર્ષાય છે અને તેના પરના કેટલાક ચાર્જને તટસ્થ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોડ પરનો ઓછો ચાર્જ ફાઇબર પરના બળને ઘટાડે છે, જેના કારણે તે ઇલેક્ટ્રોડ તરફ પાછા ફરે છે. ફાઇબરની સ્થિતિ માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા વાંચી શકાય છે. ફાઇબરની પાછળ કિરણોત્સર્ગના એકમોમાં ગ્રેજ્યુએટ થયેલ સ્કેલ હોય છે, જ્યારે તે સંપૂર્ણ રીતે ચાર્જ થાય છે ત્યારે ફાઇબરની સ્થિતિ પર શૂન્ય બિંદુ હોય છે. દરેક કિરણોત્સર્ગ કણ ઇલેક્ટ્રોડને લીક કરવા માટે ચોક્કસ માત્રામાં ચાર્જને મંજૂરી આપે છે, તેથી કોઈપણ સમયે ફાઇબરની સ્થિતિ સંચિત કિરણોત્સર્ગને રજૂ કરે છે જે છેલ્લા રિચાર્જથી ચેમ્બરમાંથી પસાર થઈ છે. રીચાર્જિંગ ખોવાયેલા ચાર્જને પુનઃસ્થાપિત કરે છે અને ફાઇબરને તેની મૂળ વિક્ષેપિત સ્થિતિમાં પરત કરે છે. ચાર્જર એક નાનું બોક્સ છે, જે સામાન્ય રીતે બેટરી દ્વારા સંચાલિત હોય છે. તેમાં એક ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ હોય છે જે બૅટરીના વોલ્ટેજને ચાર્જ કરવા માટે જરૂરી ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સુધી લઈ જાય છે. બૉક્સમાં એક ફિક્સ્ચર હોય છે જેમાં ચાર્જિંગ ઇલેક્ટ્રોડ પર ડોસિમીટરના અંતને દબાવવાની જરૂર પડે છે. કેટલાક ચાર્જરમાં માપન ઇલેક્ટ્રોડને પ્રકાશિત કરવા માટે પ્રકાશનો સમાવેશ થાય છે, જેથી માપ, લોગિંગ અને રિચાર્જ એક નિયમિત ગતિ સાથે થઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રોડ અને કેસ વચ્ચે જોડાયેલ કેપેસિટર ઉમેરીને મોટી શ્રેણીવાળા એકમો બનાવવામાં આવે છે. કેપેસિટર ઇલેક્ટ્રોડ પર આપેલ વોલ્ટેજ માટે ઉપકરણ પર મોટી માત્રામાં ચાર્જ સંગ્રહિત કરે છે. દરેક કિરણોત્સર્ગ કણ નિશ્ચિત માત્રામાં ચાર્જને બાકાત રાખવા માટે પરવાનગી આપે છે, તેથી ફાઇબરને આપેલ માત્રામાં ખસેડવા માટે મોટી સંખ્યામાં કિરણોત્સર્ગ કણોની જરૂર પડે છે. પોકેટ આયનીકરણ ચેમ્બર સ્વ-વાંચન ક્ષમતાઓ વિનાના ઉપરોક્ત ડોસિમીટરનું એક સંસ્કરણ, જેને પોકેટ આયનીકરણ ચેમ્બર અથવા માત્ર પોકેટ ચેમ્બર કહેવામાં આવે છે, તેનો વ્યાપકપણે બીજા વિશ્વયુદ્ધ અને યુદ્ધ પછીની સરકાર અને લશ્કરી યોજનાઓમાં, ખાસ કરીને મેનહટન પ્રોજેક્ટમાં ઉપયોગ થતો હતો. આમાં એક સરળ આયનીકરણ ચેમ્બરનો સમાવેશ થતો હતો, જેમાં મધ્યમાં નીચે જતા ઇલેક્ટ્રોડનો સમાવેશ થતો હતો, પરંતુ વાંચન માટે કોઈ ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ નહોતું. તેના બદલે ઉપકરણને એક અલગ ચોકસાઇ ઇલેક્ટ્રોમીટર/ચાર્જરમાં પ્લગ કરીને એક્સપોઝર વાંચવામાં આવ્યું હતું, જે ઇલેક્ટ્રોડ પર ચાર્જમાં ઘટાડાને માપે છે અને ઇલેક્ટ્રોડને રિચાર્જ કરતા પહેલા તેને મીટર પર પ્રદર્શિત કરે છે. આનો ફાયદો એ હતો કે તેઓ ઇલેક્ટ્રોમીટર પ્રકાર કરતાં સરળ, વધુ કઠોર અને સસ્તા હતા, પરંતુ તેમાં ગેરલાભ હતો (કેટલાક લશ્કરી કાર્યક્રમોમાં ઇચ્છનીય માનવામાં આવે છે) કે ઇલેક્ટ્રોમીટર/ચાર્જર વિના પહેરનાર દ્વારા એક્સપોઝર વાંચી શકાતું નથી. હવે તેનો ઉપયોગ થતો નથી. દર મીટર સમાન ઉપકરણ, જેનો ઉપયોગ સમાન ચાર્જર સાથે થાય છે, તે દર મીટર છે. નાગરિક સંરક્ષણ વ્યક્તિઓ માટે કિરણોત્સર્ગ દર માપવા માટે આ એક સસ્તી પદ્ધતિ છે. એક રેટ મીટર ચાર્જ કર્યા પછી સમયસર એક્સપોઝર માટે રેટ મીટરના ફેરફારના દરને માપે છે. સામાન્ય રીતે એક ત્રીસ-સેકન્ડના સમયગાળાની ભારે પડતી અને દસ-મિનિટના સમયગાળામાં હળવા પડતીને માપે છે. રેટ મીટરમાં બે આંતરિક સ્કેલ હોય છે જે દરેક સમયગાળા માટે કિરણોત્સર્ગના પ્રવાહને સીધા રીમ્સમાં વાંચે છે. આ પણ જુઓ ગીગર કાઉન્ટર સિન્ટિલેશન કાઉન્ટર સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ રેડિયેશન ડોસિમીટરની ફોટોગ્રાફિક સૂચિ ડોસિમીટર આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન ડિટેક્ટર્સ