Ein elektronischer persönlicher Dosimeter misst die von einer Person erhaltene Strahlungsdosis. Es gibt unterschiedliche Typen, aber im Allgemeinen erkennen sie ionisierende Strahlung und Umwandlung dieser Erkennung in ein messbares Signal, das die Dosis darstellt. Hier ist eine Aufschlüsselung der gemeinsamen Funktionalität:
1. Strahlungserkennung:
* Ionisierungskammer: Dies ist eine gemeinsame Methode. Die Strahlung ionisiert das Gas in einer versiegelten Kammer und erzeugt Ionenpaare. Der von diesen Ionen erzeugte Strom ist proportional zur Strahlungsintensität. Dieser Strom wird dann gemessen.
* Halbleiterdetektor: Diese Detektoren verwenden ein Halbleitermaterial (wie Silizium), das Elektronenlochpaare erzeugt, wenn Strahlung damit interagiert. Die Anzahl der Paare ist proportional zur Strahlendosis. Diese werden oft für ihre kleinere Größe und höhere Empfindlichkeit bevorzugt.
* Szintillationsdetektor: Diese verwenden ein Szintillatormaterial, das Licht ausgibt, wenn Strahlung damit interagiert. Ein Fotomultiplikatorrohr oder eine Fotodiode erkennt dieses Licht und wandelt es in ein elektrisches Signal um. Diese werden häufig zur Erkennung von Strahlen mit höherer Energie verwendet.
2. Signalverarbeitung und Dosisberechnung:
Das vom Strahlungsdetektor erzeugte elektrische Signal ist schwach und muss verarbeitet werden:
* Amplifikation: Das Signal wird auf einen messbaren Niveau verstärkt.
* Filterung: Lärm wird herausgefiltert, um die Genauigkeit zu verbessern.
* Dosisberechnung: Das verarbeitete Signal wird verwendet, um die absorbierte Dosis zu berechnen. Diese Berechnung basiert auf der Kalibrierung des Detektors und der gemessenen Strahlung. Der Dosimeter berücksichtigt Faktoren wie Energieabhängigkeit, um eine genaue Lektüre zu liefern. Es misst typischerweise in Einheiten wie Sieverts (SV) oder Millisieverts (MSV).
3. Datenspeicher und Anzeige:
* Speicher: Der Dosimeter speichert die akkumulierte Dosis, oft über einen bestimmten Zeitraum, möglicherweise täglich oder sogar kontinuierlich.
* Anzeige: Ein digitales Display zeigt die akkumulierte Dosis, häufig mit verschiedenen Metriken wie Dosisrate (Dosis pro Zeiteinheit).
* Datenübertragung: Einige fortgeschrittene Dosimeter ermöglichen Daten, die Daten zum detaillierten Analyse und Aufzeichnungen auf einen Computer herunterladen.
Arten von elektronischen persönlichen Dosimetern:
* Direktlesedosimeter: Diese bieten eine sofortige Lektüre der akkumulierten Dosis.
* Dosimeter integrieren: Diese akkumulieren die Dosis über einen Zeitraum und bieten am Ende des Zeitraums eine Gesamtdosismessung.
Kurz gesagt: Ein elektronischer persönlicher Dosimeter erfasst ionisierende Strahlung durch verschiedene Methoden, wandelt diese Erkennung in ein elektrisches Signal, verarbeitet dieses Signal, um Rauschen zu beseitigen und verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, die absorbierte Dosis zu berechnen und das Ergebnis anzuzeigen/zu speichern. Die spezifischen Komponenten und die Funktionalität variieren je nach Design und beabsichtigter Anwendung.
