Приборы для измерения ионизирующих излучений.

Классификация дозиметрических приборов (по назначению):

1. Приборы для измерения мощности дозы:

а) индикатор-сигнализатор радиоактивности ДП-64;

б) рентгенметр-радиометр ДП-5 в модификациях А, Б, В.

2. Приборы для измерения полученных доз облучения (дозиметры):

а) контрольные (прямопоказывающие) - предназначены для оцен­ки боеспособности военнослужащих по радиационному показа­телю: - ДКП-50А, ИД-1;

6) накопители доз - дозиметры, применяемые медицинской служ­бой для диагностики степени тяжести острой лучевой болез­ни по радиационному показателю: - ДП-70М (ДП-70МП), ИД-11.

3. Приборы для определения степени радиоактивного загрязнения объектов.

В полевых условиях данные определения проводятся по гамма-составляющей с помощью прибора ДП-5 – А, Б, В.

Для экспертизы воды и продовольствия на загрязнение их ПЯВ используется декадно-счетная установка ДП-100-АДМ.

Приборы для измерения мощности дозы.

Индикатор-сигнализатор ДП-64 предназначен для постоян­ного радиационного наблюдения и оповещения о радиоактивной за­грязненности местности. Он работает в следящем режиме и обеспе­чивает звуковую и световую сигнализацию при достижении на мест­ности мощности дозы излучения 0,2 Р/ч. Время срабатывания сиг­нализации не превышает 3 с.

Питается прибор от сети переменного тока с напряжением 127/200 В или от аккумулятора с напряжением 6 В. Прибор работо­способен в интервале температур от -40 до +50°С при относи­тельной влажности окружающего воздуха до 98%. Прибор готов к действию через 30 с после включения.

Датчик соединен с пультом сиг­нализации кабелем длиной 30 м. В датчике размещены детектор ионизирующих излучений - га­зоразрядный счетчик СТС-5 и контрольный радиоактивный препарат.

Подготовка прибора к работе.

Подготовка прибора к работе состоит из следующих последо­вательных приемов.

Вначале пульт сигнализации подключается к источнику пита­ния.

После этого вилка кабеля включается в сеть, тумблер "Вкл. - Выкл." устанавливается в положение "Вкл.", тумблер "Работа - Контроль" переводится в положение "Контроль". Если прибор исправен, срабатывают световой и звуковой сигналы.

Затем тумблер "Работа - Контроль" переводится в положение "Работа", прибор готов к работе.

В том случае, если мощность дозы ионизирующего излучения равна или превышает 0,2 Р/ч, срабатывают звуковая и световая сигнализации; частота сигналов возрастает с увеличением мощности дозы ионизирующего излучения.

Радиометр-рентгенметр ДП-5А предназначен для из­мерения гамма- излучения и наличия радиоактивного загрязнения местности и различных предметов по бета-излучению.

Рис. 1. Общий вид рентгенметра ДП-5А.

Мощность дозы гамма-излучения определяется в миллирентге­нах в час (мР/ч) или рентгенах в час (Р/ч) в той точке простра­нства, в которой помещен при измерениях соответствующий счетчик прибора. Радиометр ДП-5А имеет возможность измерять уровни излучения по гамма-излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч.

Конструкция и назначение прибора.

Прибор состоит из следующих основных частей (рис. 1): зонд с гибким кабелем, измерительный пульт, головные телефоны, футляр с контрольным источником. Кроме того, в комплект прибора входит укладочный ящик, в котором размещаются удлинительная штанга, колодка питания, комплект запасного имущества и комплект техни­ческой документации.

Зонд прибора (рис. 2) представляет собой стальной ци­линдр, в котором размещаются детекторы излучения, усилитель-нормализатор и другие элементы схемы. В качестве детекторов излучения используются галогенные счетчики типов СТС-5 и СИ-3БГ.

Рис. 2. Зонд прибора ДП-5А.

1- стальной корпус зонда; 2 - опорный штифт; 3 - вращаю­щийся латунный цилиндрический экран с вырезом; 4 - окно в кожухе зонда, заклеенное пластмассовой пластинкой; 5 - фик­сатор; 6 - стопорный буртик; 7 - опорная вилка; 8 - накидная гайка; 9 - плата; l0 - гибкий кабель.

В стальном корпусе цилиндра имеется окно-вырез для инди­кации бета-излучения. Окно заклеено этилцеллюлозной водостой­кой пленкой. На корпусе зонда смонтирован вращающийся цилиндри­ческий латунный экран, который также имеет вырез, по размерам совпадающий с окном в корпусе зонда. Экран может немного пере­мещаться вдоль корпуса зонда. Для закрепления экрана в опреде­ленном положении на нем имеются два фиксатора (зуба), на кото­рых указаны буквы Б и Г. На корпусе цилиндра имеется стопорный буртик в виде кольца с двумя пазами для фиксатора.

При положении Б в пазе у опорной вилки окно-вырез экра­на совмещается с окном корпуса. При таком положении экрана гамма - и бета-излучения проходят через совмещенные окна-вы­резы и пластмассовую пленку и попадают в счетчики.

При положении фиксатора Г против стопорной вилки окно корпуса зонда перекрывается цилиндрическим экраном, и доступ бета-излучения к счетчикам прекращается, счетчики будут вы­давать импульсы только под воздействием гамма-излучения.

Для смены положения экрана необходимо слегка подвинуть его в сторону опорного штифта (фиксатор выходит из паза сто­порного буртика) и повернуть до желаемого положения.

Измерительный пульт (рис. 3) состоит из следующих основ­ных узлов: панель, кожух, шасси и крышка отсека питания.

Панель (рис. 3) размещается в верхней части кожуха (кор­пуса) и соединяется с ним двумя винтами.

Рис. 3. Передняя панель радиометра-рентгенметра ДП-5А.

1 - измерительный прибор; 2 - переключатель поддиапазонов; 3 - потенциометр регулировки режима; 4 - кнопка сброса пока­заний; 5 - тумблер подсвета шкалы; б - гнездо для включения телефонов; 7 - винт для установки нуля (с предохранительной крышкой).

Электроизмерительный прибор - микроамперметр имеет две шкалы - верхнюю и нижнюю. Верхняя шкала (рис. 4,б) имеет 16 де­лений: она предназначена для определения уровней гамма- и бета-излучения в диапазоне от 0,05 мР/ч до 5 Р/ч. Отсчет показаний по верхней шкале произ­водится при работе на II-IV поддиапазонах. Нижняя шкала имеет 18 делений. Отсчет показаний по нижней шкале производится при работе на поддиапазоне I. На поддиапазоне I измеряются уровни гамма-излучений от 5 до 200 Р/ч.

Переключатель поддиапазонов имеет восемь положений (рис. 4,а). Назначение поддиапазонов, вид и интервал измерений приведены в табл. 2.

При измерениях участок шкалы от 0 до первой значащей цифры является нерабочим. Поэтому, если стрелка прибора окажется на этом участке шкалы, необходимо измерения проводить на следующем, более чувствительном поддиапазоне.

а) б)

Рис. 4. Шкалы переключателя поддиапазонов (а) и измеритель­ного поддиапазона (б):

1 - шкала для измерения уровней бета-излучения на поддиапазонах х 0,1, x1, x10, x100, x1000; 2 - шкала для из­мерений уровней гамма-излучения на поддиапазоне 200.

Таблица 2

Включение головных телефонов в гнездо 6 позволяет грубо, на слух определять интенсивность излучения при работе на всех поддиапазонах, кроме первого.

Потенциометр регулировки режима регулирует подачу элект­роэнергии к прибору. Нормальная работа прибора может быть обес­печена только соблюдением определенного режима питания прибора электроэнергией. Перед началом измерений переключатель поддиапазонов устанавливается в положение "Реж." (режим). Вращением ручки "Реж." стрелку прибора устанавливают на отметку, располо­женную на верхней шкале ("черный треугольник").

Кнопка сброса показаний применяется для быстрого приведе­ния стрелки прибора в нулевое положение (положение "0").

Тумблер подсвета шкалы используется при работе в ночное время.

Работа с радиометром-рентгенметром ДП-5А.

Для определения мощности дозы гамма-излучения необходимо выполнить следующее: подготовить прибор к работе, проверить работоспособность прибора, провести измерение уровней гамма-излучения.

Подготовка прибора к работе.

1. Извлечь прибор из укладочного ящика и провести внеш­ний осмотр на отсутствие механических повреждений.

2. Если прибор подготавливается к работе впервые или после долгого перерыва, необходимо установить или заменить источники питания. Для установки источников питания отвинчиваются винты, и снимается крышка отсека питания. Три элемента 1,6 ПМЦ-Х-1,05 (КГБ-1) устанавливаются в отсеке согласно схеме, выгравированной на внутренней стенке отсека, контакты устанавливаемых элементов тщательно зачищаются. При питании прибора от посторонних источников постоянного тока (3,6 или 12 В) пользуются колодкой питания, предварительно устанавливая две перемычки на нужное напряжение.

З. При необходимости с помощью винта установки нуля привес­ти стрелку измерительного прибора в нулевое положение.

4. Включить прибор, поставив переключатель в положение "Реж." (режим).

5. Вращением ручки "Режим" установить стрелку прибора на метку "черный треугольник" (▼).

При проверке в положении "Режим" стрелка колеблется, но при колебаниях она не должна выходить за пределы зачерненной дуги. Если стрелка прибора не доходит до метки "черный треугольник" (▼), необходимо проверить годность источников питания.

Проверка работоспособности прибора.

Проверка работоспособности прибора проводится с помощью контрольного источника, укрепленного на крышке футляра. С помощью этого источника можно проверить работу прибора на всех поддиапазонах, кроме первого.

Проверка работоспособности проводится следующим образом:

1. Открывают контрольный источник, вращая защитную пластинку (экран) вокруг оси.

2. Экран зонда устанавливают в положение Б.

3. Устанавливают зонд опорными точками над источником.

4. Подключают головные телефоны.

Работоспособность прибора проверяется по наличию щелчков в те­лефонах. В исправном приборе частота щелчков увеличивается с увеличением интенсивности излучения или при приближении датчи­ка к контрольному препарату. При этом стрелка прибора на поддиапазонах * 0,1, * 1 должна зашкаливать (уходить до конца вправо), на поддиапазонах * 10, * 100 - отклоняться, на поддиапазоне * 1000 - отклоняться незначительно.

Измерение уровня гамма-излучения.

Перед измерением уровней гамма-излучения необходимо установить режим и проверить работоспособность прибора. Установка режима ра­боты проводится перед каждым измерением уровня гамма-излуче­ния. Проверка работоспособности прибора проводится ежедневно или после непрерывной работы, измерение уровней гамма-излучения проводится на высоте 1 м, т.е. на уровне "критических" органов, имеющих быстроделящиеся клетки, которые являются наиболее радиопоражаемыми – лимфоидная ткань, эпителий кишечника, клетки красного костного мозга, эпителий половых желез, клетки кожи.

Для определения мощности дозы гамма-излучения прибором ДП-5А. необходимо выполнить следующее:

а) поставить экран зонда в положение Г;

б) переключатель поддиапазонов поставить в положение "200" (на этом поддиапазоне датчик автоматически отключается, и изме­рения проводятся непосредственно счетчиком, расположенным в кожухе прибора, место которого обозначено знаком +). Через 15 с. следует провести отсчет по положению стре­лки прибора на нижней шкале. Полученный отсчет указывает на ве­личину гамма-излучения в рентген-часах. Если стрелка прибора на каком-либо поддиапазоне отклоняется незначительно, то следует про­водить измерение на более чувствительном поддиапазоне;

в) перевести переключатель в положение * 1000 или * 100 (в зависимости от отклонения стрелки). На этих поддиапазонах измеряетсямощность дозы гамма-излучения в том месте, где раз­мещается зонд прибора. Отсчет проводится по верхней шкале че­рез 15 с. при измерениях на поддиапазоне * 1000 и через 40 с. при измерениях на поддиапазоне * 100. Результат отсчета, умножен­ный на коэффициент поддиапазона (* 1000, * 100), соответствует измеренной мощности дозы гамма-излучения в мР/ч.

При измерениях на более чувствительных поддиапазонах - * 10, * 1, * 0,1 - отсчеты проводятся по верхней шкале. Продолжительность измерений 60 с. Отсчет по шкале, умноженный на коэф­фициент поддиапазона, соответствует измеренной мощности дозы гамма - излучения в мР/ч.

Если при измерениях на каком-либо поддиапазоне прибор за­шкаливает (стрелка уходит в крайнее правое положение), то пере­ходят на более грубый поддиапазон измерения.

При измерениях следует избегать отсчетов при крайних по­ложениях стрелки (в начале или в конце шкалы). При длительных измерениях необходимо через 30-40 мин проверять режим работы прибора.

Как уже указывалось, определение дозы гамма-излучения проводится на высоте I м. При этом необходимо следить, чтобы при измерении на поддиапазоне 200 пульт прибора находился на уровне 1 м, а при изме­рении на всех других поддиапазонах на уровне 1 м находился зонд.

Для обнаружения бета-излучений на загрязненном объекте необходимо установить экран зонда в положение Б. Увеличение показаний прибора на одном и том же поддиапазоне по сравнению с показаниями по гамма-излучению (экран зонда в положении Г) бу­дет свидетельствовать о наличии бета-излучения, а, следовательно, о загрязнении обследуемого объекта бета -, гамма- радиоактивными веществами, что повышает степень опасности загрязнен­ного объекта по отношению к контактному обращению с этим объек­том.

4. Приборы для измерения полученных доз облучения.

Комплект дозиметров ДП-22В.

Назначение и технические данные.

Комплект дозиметров ДП-22В предназначен для измерения набранных доз облучения.

Диапазон измерений дозиметров от 2 до 50 Р при изменении мощности дозы гамма-излучения от 0,5 до 200 Р/ч.

В комплект дозиметров ДП-22В входят (рис. 6) 50 прямопоказывающих дозиметров ДКП-50-А, зарядное устройство ЗД-5, футляр, техническая документация.

Рис. 6. Комплект дозиметров ДП-22В.

Для подготовки дозиметра ДКП-50А к работе отвинчивают пылезащитный колпачок дозиметра и колпачок гнезда "Заряд". Ручка "Заряд" выводится против часовой стрелки, дозиметр вставляется в гнездо и слегка упирается в его дно.

Оператор, наблюдая в окуляр и вращая ручку "Заряд" по часо­вой стрелке, устанавливает тень от нити на нуль шкалы дозиметра. Затем пылезащитный колпачок навинчивается на основание дозиметра. Показание дозиметра снимается на свету при вертикальном положении нити.

Дозиметр ДКП-50А носится в правом наружном кармане обмундирования.

Комплект измерителя дозы ИД-1.

Комплект индивидуальных дозиметров предназначен для изме­рения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения.

Зарядное устройство ЗД-6 предназначено для заряда конденсатора дозиметра.

Дозиметр обеспечивает измерение поглощенных доз гамма-нейт­ронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад (1 рад = 1,05 Р = 0,01Гp) с мощностью дозы от 10 до 366 000 рад/ч.

Отсчет измеряемых доз проводится по шкале, расположен­ной внутри дозиметра и отградуированной в радах.

Для удобства пользования дозиметр конструктивно выполнен в форме авторучки и состоит из микроскопа, ионизационной каме­ры, электроскопа, конденсатора, корпуса и контактной группы.

Рис. 7. Измеритель дозы ИД-1.

Индивидуальные дозиметры позволяют с достаточной точностью определить полученную человеком дозу гамма-нейтрон­ного излучения.

Принцип работы дозиметра основан на следующем: при воз­действии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объе­ме ионизационной камеры возникает ионизационный ток, уменьшаю­щий потенциал конденсатора и ионизационной камеры.

Уменьшение потенциала пропорционально дозе облучения. Из­меряя изменение потенциала, можно судить о полученной дозе. Из­мерение потенциала проводится с помощью малогабаритного электроскопа, помещенного внутри ионизационной камеры. Отклонение подвижной системы электроскопа - платинированной нити - измеряется с помощью отсчетного микроскопа со шкалой, отградуирован­ной в радах.

Дозиметр во время работы в поле действия ионизирующего излучения носят в кармане одежды.

Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, определяют по положению изображения нити на шкале дозиметра дозу гамма-нейт­ронного излучения, полученную во время работы.

Индивидуальный измеритель дозы ИД-11 и измерительное

устройство ИУ (ГО-32).

Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназна­чен для индивидуального контроля облучения людей с целью первичной диагностики радиационных поражений по радиационному показа­телю (острой лучевой болезни).

В комплект входят 500 индивидуальных измерителей дозы ИД-11, , измерительное устройство ИУ.

Индивидуальный измеритель дозы ИД-11 обеспечивает измерение поглощенной дозы гамма- и смешанного гамма-нейтронного из­лучения в диапазоне от 10 до 1500 рад.

Доза облучения суммируется при периодическом обучении и сохра­няется в дозиметре в течение 12 месяцев.

Конструктивно ИД-11 (рис. 8) состоит из корпуса и держа­теля со стеклянной пластинкой (детектором). На держателе указаны порядковый номер комплекта и порядковый номер индивидуального измерителя, на корпусе имеется шнур в форме петли для закрепле­ния ИД-11 в кармане.

Рис. 8. Индивидуальный измеритель дозы ИД-11.

а - в сборе; б - держатель с детектором; в – корпус

Рис. 9. Измерительное устройство ГО-32.

Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М предназначены для из­мерения доз облучения с целью медицинской диагностики степени поражения личного состава лучевой болезнью. Они выдаются в до­полнение к имеющимся у личного состава дозиметрам типа ДКП-50А.

Конструкция дозиметров ДП-70 и ДП-70М одинакова. Однако заполняются они разными жидкостями и поэтому пред­назначаются для различных целей: дозиметр ДП-70 - для регистрации дозы гамма-излучения, дозиметр ДП-70М - для регистрации дозы проникающей радиации. Диапазон измерений дозиметров 50-800 Р,

Дозиметры ДП-70 и ДП-70М позволяют фиксировать как одно­кратные дозы облучения, так и дозы, накапливаемые за время до 30 сут.

Время снятия показаний не ранее 1 ч после облучения. Срок хранения ампул с жидкостью 18 месяцев.

Устройство и принцип действия прибора.

Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М используются вместе с полевым калориметром ПК-56 (рис. 10).

Химический дозиметр представляет собой стеклянную ампулу, заполненную бесцветной жидкостью (6 ампул). Под действием ионизирующих излучений жидкость в ампуле изменяет окраску от бледно-розовой до ярко-малиновой. Плотность окраски пропорциональна дозе излучения.

Ампула помещена в металлический футляр с крышкой, который предохраняет дозиметр от механических воздействий и солнечных лучей. Нa торце футляра выбит номер дозиметра. На внутренней стороне крышки расположен цветной индикатор, окраска которого соответствует дозе 100 Р.

Дозы облучения измеряются с помощью полевого калориметра ПК-56. Калориметр состоит из основания с крышкой, на внешней по­верхности которой расположены направляющие диски для съемной камеры. Камера имеет два гнезда, куда помещаются контрольная и обследуемая ампулы, а также крышка с матовым стеклом. Внутри основания калориметра помещен вращающийся диск со светофильтрами различной плотности, окраска которых соответствует дозам 0, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 450, 600 и 800 Р. На лице­вой части основания расположен окуляр, в котором видны два поля: окрашенное и бесцветное. Сбоку корпуса калориметра расположены смотровое окно и нумераторы доз облучения.

.

Рис.10. Химический гамма-нейтронный дозиметр ДП-70М и полевой калориметр ПК-56М.

Работа с прибором.

Измерять дозы облучения химическими дозиметрами можно грубо и точно. В первом случае используется цветной индикатор, и если окраска жидкости в ампуле светлее (темнее) окраски инди­катора, то доза облучения меньше (больше) 100 Р.

Более точно доза определяется с помощью полевого калори­метра. Для этого в камеру со стороны крышки помещаются две ам­пулы: контрольная из комплекта и облученная. Контрольную ампу­лу с бесцветной жидкостью помещают в левое гнездо, совпадающее со светофильтрами, а облученную - в правое гнездо. Оператор направляет окно камеры к источнику света и, наблюдая в окуляр, вращает диск со светофильтрами до совпадения окраски полей, считывает в окне нумератора цифру - дозу облучения в рентгенах (Р). После отсчета облученная ампула извлекается из камеры и унич­тожается.