Quartz fiber dosimeter
एक क्वार्ट्ज फाइबर डोसिमीटर, जिसे कभी-कभी सेल्फ इंडिकेटिंग पॉकेट डोसिमीटर (एस. आई. पी. डी.) या सेल्फ रीडिंग पॉकेट डोसिमीटर (एस. आर. पी. डी.) या क्वार्ट्ज फाइबर इलेक्ट्रोमीटर (क्यू. एफ. ई.) कहा जाता है, एक प्रकार का विकिरण डोसिमीटर है, जो एक कलम जैसा उपकरण है जो आमतौर पर एक कार्य अवधि में उपकरण द्वारा प्राप्त आयनीकरण विकिरण की संचयी खुराक को मापता है। इसे एक व्यक्ति के कपड़ों में क्लिप किया जाता है, आमतौर पर पूरे शरीर के संपर्क के लिए एक स्तन की जेब, उपयोगकर्ता के विकिरण के संपर्क को मापने के लिए। यह अब इलेक्ट्रॉनिक व्यक्तिगत डोसीमीटर (ई. पी. डी.) जैसे अधिक आधुनिक डोसीमीटर प्रकारों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। अन्य प्रकार के व्यक्तिगत विकिरण डोसीमीटर के साथ उपयोग करें, यह उन श्रमिकों द्वारा पहना जाता है जो व्यावसायिक रूप से विकिरण के संपर्क में हैं, ताकि उनके नियोक्ता यह सत्यापित करने के लिए कि यह कानूनी रूप से निर्धारित सीमा से कम है, अपने जोखिम का रिकॉर्ड रख सकें। यह एक आयनीकरण कक्ष में धातु चालक पर विद्युतस्थैतिक आवेश में कमी को मापकर काम करता है, जो विकिरण द्वारा कक्ष में हवा के आयनीकरण के कारण होता है। इसका आविष्कार 1937 में चार्ल्स लॉरिट्सन ने किया था। विकिरण के संपर्क में आने के बाद इसे शून्य खुराक रीडिंग में बहाल करने के लिए डोसिमीटर को समय-समय पर रिचार्ज किया जाना चाहिए। इसे आम तौर पर उपयोग के तुरंत बाद पढ़ा जाता है, और उपयोगकर्ता के संपर्क को रिकॉर्ड करने के लिए खुराक दर्ज की जाती है। कुछ संगठनों में, जोखिम की सटीक रिकॉर्डिंग सुनिश्चित करने के लिए पुनर्भरण उपकरण का अधिकार स्वास्थ्य भौतिकविदों तक सीमित है। इसमें एक लो-पावर माइक्रोस्कोप और एक इल्युमिनेशन लेंस होता है जो प्रकाश स्रोत पर इल्युमिनेशन लेंस को लक्षित करके और माइक्रोस्कोप में देखकर किसी भी समय एक्सपोजर को सीधे पढ़ने की अनुमति देता है। यह उपकरण मुख्य रूप से गामा और एक्स-रे के प्रति संवेदनशील है, लेकिन यह 1 एमईवी से ऊपर बीटा विकिरण का भी पता लगाता है। न्यूट्रॉन संवेदनशील संस्करण बनाए गए हैं। क्वार्ट्ज फाइबर डोसिमीटर विभिन्न श्रेणियों में बनाए जाते हैं। शांति-समय व्यावसायिक एक्सपोजर रेंज आमतौर पर 500 एम. आर. एम. (5 एम. एस. वी.) तक मापी जाती है, जो 360 एम. आर. एम. (3.6 एम. एस. वी.) की सामान्य अमेरिकी वार्षिक खुराक से अधिक है। युद्ध के समय के गिरावट मीटर 500 रेम (5 एसवी) तक मापते हैं, जो मोटे तौर पर घातक खुराक है। क्वार्ट्ज फाइबर उपकरण एक पुराना डोसीमीटर डिजाइन है। यह इन नुकसानों से ग्रस्त हैः कम सटीकताः एनालॉग मैकेनिकल डिजाइन के कारण, सटीकता लगभग 15 प्रतिशत है, जो अन्य डोसीमीटर की तुलना में कम है। पढ़ने की त्रुटियाँः चूंकि इसे केवल हाथ से पढ़ा जा सकता है, इसलिए यह मानव पढ़ने की त्रुटियों के लिए प्रवण है। छोटी गतिशील सीमाः उपकरण की सीमा इलेक्ट्रोड पर आवेश द्वारा सीमित होती है। एक बार चार्ज समाप्त हो जाने के बाद उपकरण एक्सपोजर रिकॉर्ड करना बंद कर देता है। इसका मतलब है कि अप्रत्याशित बड़ी विकिरण खुराक अधिक सामान्य निम्न स्तर के जोखिम की निगरानी के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों को जल्दी से संतृप्त कर सकती है। नमी के प्रति संवेदनशीलता को आयन कक्ष से चार्जिंग पिन को एक छोटे से अंतराल से अलग करके निपटाया जाता है। उपकरण को चार्जर पर मजबूती से धकेल दिया जाता है, अंतराल को बंद कर दिया जाता है और डोसिमीटर को रीसेट करने की अनुमति दी जाती है। डोसिमीटर को जारी करने से चार्जर पिन आयन कक्ष से अलग हो जाता है लेकिन शून्य में एक छोटा सा परिवर्तन होता है जो अपेक्षाकृत अप्रत्याशित है। ऑपरेशन का सिद्धांत क्वार्ट्ज फाइबर डोसिमीटर लॉरिट्सन इलेक्ट्रोस्कोप नामक उपकरण का एक ऊबड़-खाबड़ रूप है। इसमें एक सीलबंद हवा से भरा सिलेंडर होता है जिसे आयनीकरण कक्ष कहा जाता है। इसके अंदर एक धातु इलेक्ट्रोड पट्टी होती है जो पुनर्भरण के लिए कलम के अंत में एक टर्मिनल से जुड़ी होती है। इलेक्ट्रोड के दूसरे छोर पर एक नाजुक सोने की परत वाला क्वार्ट्ज फाइबर जुड़ा होता है, जो बाकी इलेक्ट्रोड के समानांतर होता है। कक्ष के छोर पारदर्शी होते हैं और सूक्ष्मदर्शी फाइबर पर केंद्रित होता है। रिचार्जिंग के दौरान, चार्जर इलेक्ट्रोड पर एक उच्च डी. सी. वोल्टेज लगाता है, आमतौर पर 150-200 वोल्ट के आसपास, इसे इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज के साथ चार्ज करता है। समान आवेश वाला क्वार्ट्ज फाइबर कूलोम्ब बल के कारण इलेक्ट्रोड की सतह से पीछे हट जाता है और इलेक्ट्रोड से दूर झुक जाता है। चार्ज करने के बाद, चार्ज इलेक्ट्रोड पर रहता है क्योंकि यह अछूता होता है। जब आयनीकरण विकिरण का एक कण कक्ष से गुजरता है, तो यह हवा के अणुओं से टकराता है, उनसे इलेक्ट्रॉनों को खटखटाता है और हवा में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित परमाणु (आयन) बनाता है। विपरीत आवेश के आयन इलेक्ट्रोड की ओर आकर्षित होते हैं और उस पर लगे कुछ आवेश को निष्क्रिय कर देते हैं। इलेक्ट्रोड पर कम चार्ज फाइबर पर बल को कम कर देता है, जिससे यह इलेक्ट्रोड की ओर वापस चला जाता है। रेशे की स्थिति को सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से पढ़ा जा सकता है। फाइबर के पीछे विकिरण की इकाइयों में एक पैमाना होता है, जिसमें पूरी तरह से चार्ज होने पर फाइबर की स्थिति में शून्य बिंदु होता है। चूँकि प्रत्येक विकिरण कण एक निश्चित मात्रा में आवेश को इलेक्ट्रोड से बाहर निकलने की अनुमति देता है, किसी भी समय फाइबर की स्थिति उस संचयी विकिरण का प्रतिनिधित्व करती है जो अंतिम पुनर्भरण के बाद से कक्ष से गुजर चुका है। रीचार्जिंग खोए हुए चार्ज को पुनर्स्थापित करता है और फाइबर को उसकी मूल विक्षेपित स्थिति में वापस लाता है। चार्जर एक छोटा बॉक्स होता है, जो आमतौर पर बैटरी द्वारा संचालित होता है। इसमें एक इलेक्ट्रॉनिक परिपथ होता है जो बैटरी वोल्टेज को चार्ज करने के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज तक ले जाता है। डिब्बे में एक स्थिरता होती है जिसके लिए चार्जिंग इलेक्ट्रोड पर डोसिमीटर के अंत को दबाने की आवश्यकता होती है। कुछ चार्जरों में माप इलेक्ट्रोड को रोशन करने के लिए एक प्रकाश शामिल होता है, ताकि माप, लॉगिंग और रिचार्ज एक नियमित गति के साथ हो सके। इलेक्ट्रोड और केस के बीच जुड़े एक संधारित्र को जोड़कर बड़ी रेंज वाली इकाइयाँ बनाई जाती हैं। संधारित्र इलेक्ट्रोड पर दिए गए वोल्टेज के लिए उपकरण पर बड़ी मात्रा में चार्ज संग्रहीत करता है। चूँकि प्रत्येक विकिरण कण एक निश्चित मात्रा में आवेश से बचने की अनुमति देता है, इसलिए फाइबर को एक निश्चित मात्रा में स्थानांतरित करने के लिए बड़ी संख्या में विकिरण कणों की आवश्यकता होती है। पॉकेट आयनीकरण कक्ष स्व-पठन क्षमताओं के बिना उपरोक्त डोसिमीटर का एक संस्करण, जिसे पॉकेट आयनीकरण कक्ष या सिर्फ पॉकेट कक्ष कहा जाता है, का व्यापक रूप से द्वितीय विश्व युद्ध और युद्ध के बाद की सरकार और सैन्य परियोजनाओं, विशेष रूप से मैनहट्टन परियोजना में उपयोग किया गया था। इसमें एक साधारण आयनीकरण कक्ष शामिल था जिसमें एक इलेक्ट्रोड केंद्र से नीचे चला जाता था, लेकिन पढ़ने के लिए कोई इलेक्ट्रोस्कोप नहीं था। इसके बजाय उपकरण को एक अलग सटीक इलेक्ट्रोमीटर/चार्जर में प्लग करके एक्सपोजर को पढ़ा गया, जिसने इलेक्ट्रोड पर चार्ज में गिरावट को मापा और इलेक्ट्रोड को रिचार्ज करने से पहले इसे एक मीटर पर प्रदर्शित किया। इनका लाभ यह था कि वे इलेक्ट्रोमीटर प्रकार की तुलना में सरल, अधिक ऊबड़-खाबड़ और सस्ते थे, लेकिन इसका नुकसान (कुछ सैन्य अनुप्रयोगों में वांछनीय माना जाता है) था कि इलेक्ट्रोमीटर/चार्जर के बिना पहनने वाले द्वारा एक्सपोजर को पढ़ा नहीं जा सकता था। इनका अब उपयोग नहीं किया जाता है। दर मीटर एक समान उपकरण, जिसका उपयोग एक ही चार्जर के साथ किया जाता है, एक दर मीटर है। नागरिक सुरक्षा व्यक्तियों के लिए विकिरण दर को मापने के लिए यह एक सस्ती विधि है। एक दर मीटर को चार्ज करने के बाद समय पर संपर्क के लिए दर मीटर के परिवर्तन की दर को मापता है। आम तौर पर एक बत्तीसवीं अवधि के भारी गिरावट को मापता है, और दस मिनट की अवधि में हल्के गिरावट को मापता है। दर मीटर में दो आंतरिक तराजू होते हैं जो प्रत्येक अवधि के लिए विकिरण प्रवाह को सीधे रेम्स में पढ़ते हैं। गीगर काउंटर सिंटिलेशन काउंटर संदर्भ भी देखें बाहरी लिंक विकिरण डोसिमीटर की एक फोटोग्राफिक सूची डोसिमीटर आयनीकरण विकिरण डिटेक्टर