本实用新型专利技术涉及一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，包括进行剂量当量测量的GM计数管，GM计数管连接电源，能响补偿模块以及控制系统；控制系统包括单片机，与单片机连接的脉冲整形模块，数据存读模块，按键控制模块，显示模块，计算机接口模块。该剂量计可用于30keV以上光子辐射场中工作人员的个人剂量当量Hp(10)、Hp(3)和Hp(0.07)的实时监测，工作人员可以根据现场实际照射条件选择不同的剂量学监测量，并由剂量监测情况考虑是否有必要远离高剂量率区域，或使身体局部避开高剂量区域，从而实现辐射防护。
A new type of electronic personal dosimeter for photon radiation field
The utility model relates to a new electronic personal dosimeter for photon radiation field, including a GM counting tube for dose equivalent measurement, a power supply of a GM counting tube, a compensation module and a control system. The control system includes a pulse shaping module, a data reading module, a data reading module and a key button, which is connected with a single chip microcomputer. Control module, display module and computer interface module. The dosimeter can be used to monitor the personal dose equivalent of Hp (10), Hp (3) and Hp (0.07) in the photon radiation field above 30keV. The Department avoids high-dose areas to achieve radiation protection.
【技术实现步骤摘要】
一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计
本技术涉及属于辐射防护领域，尤其是一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计。
技术介绍
国际辐射防护委员会(InternationalCommissiononRadiologicalProtection,ICRP)于2012年发布的ICRP118号出版物在评估了正常组织和器官收到的电离辐射照射后的早期和晚期效应的基础上，提出了新的眼晶体职业照射剂量限值建议。国际原子能机构(InternationalAtomicEnergyAgency，IAEA)2014年发布的《国际辐射防护和辐射源安全基本安全标准》采纳了ICRP上述关于新的眼晶体职业照射剂量限值的建议，将眼晶体剂量的年当量剂量限值从每年150mSv调整为连续五年内不超过100mSv，且任何单一年份不超过50mSv，其值降低了约一个量级，这也使得对眼晶体剂量的监测被重视起来。IAEA于2013年12月发布的TECDOCNo.1731号文《职业辐射防护中新的眼晶体剂量限值的执行》中，对眼晶体如何进行剂量监测及防护，提出了很多指导性意见。其中明确指出电子式眼晶体个人剂量计不仅可以实时给出眼晶体剂量，而且可以在剂量率或剂量超过一定的阈值时报警，对于个人眼晶体剂量监测及防护均是一种很好的设备。另外新的国标GB/T13161-2015对于剂量仪器的光子能量响应和入射角响应做了修改，提高了对光子能量响应的正误差的容忍度，例如在测量Hp(0.07)时，当光子能量低于50keV时，相对响应允许在0.67～2.0区间内变化；对能量适用范围也提出了更明确的要求，对于测量量Hp(10)根据工作场所的不同对能量适用范围做出规定：80keV～1.5MeV用于γ源工作场所(工业应用)，20keV～150keV用于使用X射线的工作场所(医学诊断)，将两种额定范围扩展至极端情况为10keV～10MeV。因此根据国内外辐射测量要求的变化，有必要研制一款新型的可实现光子辐射场中个人剂量当量Hp(10)、Hp(3)和Hp(0.07)实时测量的电子剂量计。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，包括进行剂量当量测量的GM计数管，GM计数管连接电源，能响补偿模块以及控制系统；控制系统包括单片机，与单片机连接的脉冲整形模块，数据存读模块，按键控制模块，显示模块，计算机接口模块。进一步，所述控制系统还包括计时系统模块，辅助功能模块和声光报警模块。进一步，所述脉冲整形模块连接GM计数管。进一步，所述显示模块为液晶显示屏。进一步，所述按键控制模块为电脑键盘，控制剂量仪的开机关机、显示信息的选择及相关参数的设置。进一步，所述数据存读模块为存储芯片。本技术的有益效果为：该剂量计可用于30keV以上光子辐射场中工作人员的个人剂量当量Hp(10)、Hp(3)和Hp(0.07)的实时监测，工作人员可以根据现场实际照射条件选择不同的剂量学监测量，并由剂量监测情况考虑是否有必要远离高剂量率区域，或使身体局部避开高剂量区域，从而实现辐射防护。附图说明图1为本技术剂量计系统电路框图；图2为剂量计Hp(3)的能量响应归一化结果图；图3为剂量计Hp(0.07)的能量响应归一化结果图；图4为剂量计Hp(10)的能量响应归一化结果图。具体实施方式下面结合说明书附图与具体实施方式对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，包括进行剂量当量测量的GM计数管1，GM计数管1连接电源2，能响补偿模块3以及控制系统；控制系统包括单片机4，与单片机4连接的脉冲整形模块5，数据存读模块6，按键控制模块7，显示模块8，计算机接口模块9，控制系统还包括计时系统模块10，辅助功能模块11和声光报警模块12。其中，脉冲整形模块5连接GM计数管1，显示模块8为液晶显示屏，按键控制模块7为电脑键盘，控制剂量仪的开机关机、显示信息的选择及相关参数的设置，数据存读模块6为存储芯片。该剂量仪工作过程为：利用经能量及角响应补偿的GM计数管1进行剂量当量测量，利用液晶显示屏进行相关的信息显示。利用按键可执行剂量仪的开机关机、显示信息的选择及相关参数的设置等。存储芯片实现大量测读数据的保存，由单片机实现芯片中数据的存贮、修改与读取。能响补偿模块3进行能量补偿具体如下：在进行剂量计能量补偿时，首先通过实验确定未经补偿的剂量计的初始能量响应，然后选择合适的补偿材料，考虑本剂量计内部空间布置，选择铅(Pb)和锡(Sn)按照一定比例进行能量补偿，具体补偿方法是采用穷举法，将补偿材料可能的空隙率p和厚度t的组合进行一一验证，最后确定出最佳的空隙率p和厚度t的组合用于剂量计的能量补偿。用于眼晶体剂量Hp(3)测量的剂量计能量补偿时，将未经能量补偿的的剂量计放置在ISO水板体模(300mm×300mm×150mm)的正中央，保证光子均匀性，利用不同能量X射线和137Csγ射线照射，每次照射的剂量当量率Hp(3)大致相等(例如可取300μSv/h)，确定剂量计未经能量补偿时的初始响应，采用穷举法确定能量补偿器的最佳厚度和空隙率，然后采用确定的最佳厚度和空隙率对剂量计进行能量补偿。目前国际及国家标准尚未给出光子由空气比释动能向Hp(3)的转换系数，对于标准辐射场中Hp(3)值的确定，采用文献《AirkermatodoseequivalentconversioncoefficientsnotincludedinISO4037-3》中给出的数据，由空气比释动能得出，具体数据见表1：表1为水板模型由空气比释动K向Hp(3)的转换系数：注：N-10表示电压为10kV的窄谱X射线，其他类推，S-Cs表示Cs-137源能量为662keV的γ射线，S-Co表示Co-60源能量为2.5MeV的γ射线。根据表1的转换系数，可以得出各不同能量下的光子由空气比释动能值转换为Hp(3)的约定真值，通过计算可以得出剂量计Hp(3)的能量补偿方案。然后对剂量计进行能量补偿并验证补偿效果，能量响应归一化结果如图2所示。用于肢端剂量Hp(0.07)测量的剂量计能量补偿时，采用ISO柱模(Ф73mm×300mm)进行实验，通过计算可以得出剂量计Hp(0.07)的能量补偿方案。然后对剂量计进行能量补偿并验证补偿效果，能量响应归一化结果如图3所示。用于个人剂量当量Hp(10)测量的剂量计能量补偿时，实验照射条件与Hp(3)相同，均采用ISO水板体模(300mm×300mm×150mm)，然后对剂量计进行能量补偿并验证补偿效果，能量响应归一化结果如图4所示。剂量计刻度系数确定：根据测量量的不同，在确定刻度系数时也须采用不同的照射条件，其中确定Hp(0.07)的刻度系数时在ISO柱模(Ф73mm×300mm)上进行照射，确定Hp(3)和Hp(10)的刻度系数时在ISO水板体模(300mm×300mm×150mm)上进行照射，并进行死时间修正，最终可确定眼晶体剂量Hp(3)、肢端剂量Hp(0.07)和个人剂量当量Hp(10)的刻度系数。实时监测时剂量学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，其特征在于，包括进行剂量当量测量的GM计数管，GM计数管连接电源，能响补偿模块以及控制系统；控制系统包括单片机，与单片机连接的脉冲整形模块，数据存读模块，按键控制模块，显示模块，计算机接口模块。
【技术特征摘要】
1.一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，其特征在于，包括进行剂量当量测量的GM计数管，GM计数管连接电源，能响补偿模块以及控制系统；控制系统包括单片机，与单片机连接的脉冲整形模块，数据存读模块，按键控制模块，显示模块，计算机接口模块。2.根据权利要求1所述的一种新型的用于光子辐射场的电子式个人剂量计，其特征在于，所述控制系统还包括计时系统模块，辅助功能模块和声光报警模块。3.根据权利要求1所述的一种新型的用于光子辐射场的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨中建，陈宝维，谢伟民，程昊，杨楠，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：新型
国别省市：山西,14
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