Что такое дозиметр: принцип действия и виды измерителей радиации

Для того чтобы измерить интенсивность ионизирующего излучения (радиацию), используют специальные устройства — радиодозиметры.

В зависимости от разновидности и особенностей конструкции прибора, он измеряет либо один вид радиации, либо сразу несколько: гамма-, бета-, нейтронное, рентгеновское или альфа-излучение. Дозиметры, которые позволяют измерять сразу несколько разновидностей радиации, обладают очень сложным устройством и характеризуются дороговизной.

Как правило, они относятся к измерительным средствам профессионального уровня. Для использования в быту требуются приборы, позволяющие измерять один или пару типов радиации — бета- и гамма-. У приборов бытового назначения больше погрешность и меньше спектр измеряемых показателей, то есть они менее точны.

Для чего нужен и что измеряет дозиметр

Эта категория оборудования используется для измерения радиационного излучения или в качестве индикаторов соответствующей опасности. Существует несколько групп дозиметров, которые отличаются своим назначением:

  1. Сигнализирующие или индикаторные — самые простые устройства с минимальным уровнем чувствительности и точности. Как правило, у таких портативных (карманных) дозиметров нет цифрового дисплея. Об опасности они уведомляют посредством звукового сигнала или светового оповещения.
  2. Приборы для измерения оснащены аналоговыми или же цифровыми индикаторами, на которых отображается интенсивность радиоактивного воздействия. Показатели зачастую отображаются в мкЗв/час.
  3. Устройства для поиска. Эти профессиональные дозиметры считаются высокочувствительными, ведь они оснащены дополнительными внешними детекторами. Используются такие приспособления для обнаружения даже незначительных изменений радиоактивного фона. Нередко применяются для целей досмотра спецслужбами и пограничниками. В рейтинге дозиметров они считаются самыми надежными, так как работают лучше и показывают более точные результаты.

Устройство прибора

Функционирование всех дозиметров основывается на одинаковых принципах. Самый главный элемент — датчик, реагирующий на радиоактивное воздействие. Существуют следующие варианты датчиков:

  • Ионизационные камеры. Конструкция таких датчиков состоит из камер с газом. Принцип функционирования базируется на выявлении электрических возмущений, которые появляются внутри камер во время прохождения сквозь них радиоактивных частиц. Используются для измерения гамма- и бета-излучения. Датчик газоразрядного типа характеризуется небольшой стоимостью и простейшей конструкцией. Однако они не подходят для замера альфа-излучения в отличие от других видов.
  • Сцинтилляционные кристаллы могут быть органического или искусственного происхождения. Они осуществляют регистрацию фотонов. Используются для замеров любых видов радиоактивного излучения. Зачастую применяются в производстве поисковых устройств, потому что имеют высокий уровень точности и чувствительности.
  • Твердотельные детекторы-полупроводники — включают в свой состав материал-полупроводник и несколько кристаллов. Принцип функционирования этого датчика радиации базируется на колебании электропроводимости материала в момент прохождения через его структуру нейтронов, протонов и электронов.

Как выбрать хороший дозиметр

Для того чтобы определиться с выбором, следует узнать, какая именно радиация опасна для человеческого организма и что следует контролировать.

Любая разновидность радиоактивного воздействия представляет для человека опасность, но в повседневной жизни встречается альфа-, гамма- и бета-излучение. Самыми опасными являются альфа-лучи, потому что они сильно повреждают органические ткани. Однако это излучение труднее всего обнаружить, так как дозиметр в этом случае нужно подносить близко к источнику, потому что этот вид излучения в окружающем пространстве распространяется на незначительные расстояния (около 2−3 см). Дозиметры, которые могут определять излучение альфа, оснащаются дополнительными датчиками.

Если финансовое положение позволяет, то желательно приобрести современное профессиональное устройство, которое может регистрировать все разновидности излучения.

Если же вам не хочется сильно тратиться, то можно остановить свой выбор на обыкновенном советском радиометре, измеряющем гамма и бета-излучение. Такое устройство прекрасно подходит для бытовых нужд. С его помощью можно производить проверку безопасности пищи, стройматериалов, автомобильного транспорта и иных вещей.

В процессе выбора дозиметра необходимо уделить внимание следующим критериям:

  1. Тип датчика. От этой характеристики зависит функционал и точность оборудования. Самый оптимальный вариант — газовый детектор, к примеру, так называемый счетчик Гейгера-Мюллера.
  2. Разновидность измеряемого радиоактивного воздействия. Устройство может быть универсальным, а может измерять лишь какой-то один вид радиации.
  3. Погрешность. Этот показатель определяет точность устройства. Меньше погрешность — выше уровень точности оборудования.
  4. Поверка. Соответствующую отметку можно отыскать в паспорте прибора. Она подтверждает, что дозиметр прошел все необходимые проверки и полностью соответствует указанным характеристикам.

Дополнительные параметры дозиметров определяют их внешний вид, удобство применения и подбираются на основе личных предпочтений покупателя.

Для измерения уровня радиации внутри помещений и за его пределами используются специальные приборы – дозиметры. Применяются они и для замеров радиоактивного излучения от отдельных предметов. Устройства удобны в эксплуатации, дают точные и достоверные данные.

Какую модель выбрать: профессиональную или бытовую

В продаже представлены различные типы и разновидности дозиметров, от чего зависит функционал самого устройства, принцип работы и сфера применения. Принимая решение о покупке, важно определить требуемый класс прибора.

Профессиональные модели

Данный вариант применяется в работе специалистов, занятых в особых условиях, например в промышленности или на электростанциях.

К устройствам предъявляются очень жесткие требования по качеству изготовления и точности получаемых данных. Сведения о моделях учитываются в базе Росстандарта.

Отличительной особенностью является возможность четко фиксировать минимальные колебания радиоактивного фона. При их высоких значениях фиксация производится даже на удалении. Погрешности вычисления менее 15%.

Бытовые

Это более доступные модели. Преимуществами выступают компактность и простота в эксплуатации, что видно на фото дозиметра. Функционал приборов будет меньшим по сравнению с профессиональными образцами, например, процесс отделения излучения бета и гамма типа встречается не во всех моделях.

Измерить альфа-частицы с помощью бытового дозиметра, как правило, не удастся. Существуют проблемы с точностью замеров – погрешность достаточно высока, однако для бытовых целей этого будет вполне достаточно.

Особенности применяемых детекторов

Базовым компонентом дозиметра выступает счетчик радиации. Он регистрирует альфа, бета или гамма излучения по отдельности или в комплексе.

Современные бытовые дозиметры и их профессиональные аналоги могут использовать такие виды детекторов:

Торцевые – счетчики Гейгера слюдяного типа. Они могут зафиксировать альфа- излучение или бета-лучи.

Газоразрядные модели СБМ-20 – входят в конструкцию компактных приборов, демонстрируя критический уровень отклонения значений бета и гамма излучений от норм.

Лампы термолюминесцентного типа. В индивидуальных устройствах они фиксируют рентгеновское излучение в накопленном размере.

Сцинтилляционные кристаллы отличаются высокой чувствительностью и компактностью. Именно поэтому они применяются в карманных моделях. Их можно использовать для определения радиоактивных источников излучения. Зарегистрировать альфа-излучение не получится.

Особенности использования

Чтобы выбрать наиболее подходящую модель устройства, необходимо произвести подробный обзор дозиметров и их отличительных свойств.

Индивидуальные устройства

Сигнализатор имеет очень маленькие размеры, схожие с габаритами стандартного брелока. При выходе на пороговый уровень радиационного фона срабатывает звуковая или вибрационная сигнализация. Наличие термолюминесцентного счетчика дает возможность подачи световой индикации.

Роль прибора – обеспечить безопасность при нахождении в опасных зонах. При отсутствии дисплея, дозиметр выдает сигнал о критическом излучении и фиксирует показатели в памяти.

Карманные

Дозиметры измеряют естественный фон радиоактивного типа и выявляют превышение порога по радиации. Показатели фиксируются в памяти.

Основные достоинства:

  • компактность;
  • наличие дисплея;
  • использование памяти;
  • работа от заряда в аккумуляторе или батарейках;
  • простота интерфейса;
  • регистрация бета и гамма излучения.

Портативные приборы

Если вы хотите узнать, какой производитель лучше, то необходимо обратить внимание на бренды портативных изделий. Они прекрасно могут сочетать функции дозиметра и радиометра.

Размер устройства больше по сравнению с предыдущими моделями, а поэтому в них могут устанавливаться несколько типов детекторов.

Функционал более широкий и дополнительно включает:

  • архивацию данных;
  • возможность подключения к девайсам;
  • выбор оптимального вида сигнала.

Какие параметры дозиметра учитывать

При покупке дозиметра следует ориентироваться на несколько дополнительных критериев:

  • разновидность блока детектирования;
  • время замера (3-60 с);
  • пределы фиксируемых величин;
  • погрешность;
  • тип индикатора;
  • габариты;
  • стоимость.

В инструкции по использованию указывается, что для получения точных результатов, необходимо произвести три замера. По полученным данным вычисляют среднюю арифметическую величину. Данные можно получить по общему фону и по отдельным предметам.

Современные бренды и их особенности

Среди популярных марок дозиметров можно выделить продукцию Радиаскан. Предлагаются бытовые приборы, которые помогают зафиксировать все три типа излучения. В конструкции применяется профессиональный детектор. В моделях имеются контрастный дисплей, эффективный процессор с удобной индикацией. Предусмотрена возможность подключения к PC.

Лучшие модели дозиметров 2019 года предлагает Radex. В линейке продукции присутствуют портативные приборы индивидуального типа. Они имеют небольшой размер, работают быстро и дают достаточно точные вычисления.

В Radex RD1503+ скорость измерения составляет 40 с. Регистрируются бета и гамма излучения с погрешностью не более 15%. Работает такой прибор при влажности до 80% и температуре от -20 до +50°С.

Дозиметр RD1008 работает с двумя газоразрядными счетчиками, а поэтому скорость измерения составляет 10 с. RD1212-BT оснащен модулем Bluetooth, благодаря чему измерения передаются на все девайсы, в том числе GPS-навигатор, смартфоны с Android или IOS.

При помощи дозиметра можно получить точные данные о состоянии радиационного фона и превышении пороговых значений. Компактные и эргономичные условия незаменимы в бытовых и производственных условиях.

Фото хороших дозиметров радиации


Также рекомендуем просмотреть:

  • Как выбрать ручной молокоотсос
  • Лампа биоптрон
  • Лучшие ртутные термометры
  • Виды небулайзеров
  • Обзор лучших ультразвуковых зубных щеток
  • Аспиратор для новорожденных
  • Как выбрать осеребритель воды
  • Как купить хороший ультрафиолетовый стерилизатор
  • Как выбрать хороший электрический массажер
  • Мойка воздуха для дома
  • Как выбрать воздушный стерилизатор
  • Хорошие тест-полоски для глюкометра
  • Какой компрессорный ингалятор лучше
  • Какой электрический молокоотсос лучше
  • Как выбрать хороший вакуумный массажер
  • Обзор лучших стетоскопов
  • Как выбрать хороший паровой стерилизатор
  • Какой очиститель воздуха лучше выбрать
  • Активатор для получения живой воды
  • Как выбрать кварцевую лампу для дома
  • Какой ирригатор для полости рта лучше выбрать
  • Рейтинг лучших ионизаторов воды
  • Как выбрать хороший тонометр
  • ТОП лучших стерилизаторов для бутылочек
  • Какая электрическая зубная щетка лучше
  • Хороший домашний массажер для тела
  • Как выбрать лучший массажер для ног
  • Обзор современных стерилизаторов для маникюрных инструментов

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями 😉

Дозиметр — это прибор, который предназначен для измерения эквивалентной дозы ионизирующего излучения за ограниченный отрезок времени. Существует несколько моделей, которые отличаются дизайном, модификацией, принципом работы и пр. При выборе измерителя радиации необходимо исходить из того, с какой целью будет эксплуатироваться прибор.

SONY DSC

Профессиональный или бытовой

Профессиональные приборы используются в условиях, которые представляют потенциальную опасность для здоровья. Сфера применения:

  • заводы, изготавливающие оружие;
  • атомные электростанции;
  • предприятия, выпускающие медицинское оборудование и пр.

Профессиональное оборудование способно улавливать даже небольшие дозы радиоактивного излучения с минимальным процентом погрешности, который указывается в параметрах прибора. Следует учитывать, что такой дозиметр должен быть внесен в реестр Росстандарта. Если данная модель отсутствует в этом перечне, значит, детектор радиации не относится к профессиональным.

Бытовые радиометры уступают профессиональным моделям в точности регистрации данных и допустимом проценте погрешности. Не все оборудование, которое предназначено для измерения радиации, способно отделить гамма- и бета-излучения. Бытовые модели, которые могут фиксировать альфа-частицы, встречаются редко.

Кроме недостатков есть и преимущества. Стоимость бытовых измерителей ниже, чем профессиональных. Также они легки в обращении и не занимают много места, т.е. компактны.

Бытовые дозиметры предназначены для работы в условиях, которые не несут глобальной опасности для здоровья, поэтому их процент погрешности считается допустимым. Прибор будет показывать критические или близкие к критическим показания уровня радиации.

Виды счетчиков

Приборы, измеряющие радиационное излучение, бывают таких видов:

  1. Индикаторы. Не отличаются высокой чувствительностью и точностью. Чаще всего такие модели предназначены для бытового использования. Имеют невысокую стоимость.
  2. Сигнализаторы. Датчик радиации оповещает о возникновении опасных условий, когда фиксирует уровень излучения, превышающий допустимые нормы. Бытовой дозиметр может быть оснащен данной функцией (установлен во многих моделях).
  3. Измерители. Позволяют измерять фон среды и объектов с достаточно высокой точностью.
  4. Поисковик. Прибор быстро улавливает и фиксирует уровень радиации, но точность измерения постоянного фона излучения невысокая. В бытовых условиях используется редко. Такой дозиметр радиации имеет высокую стоимость.

Основным элементом прибора, является датчик ионизирующего излучения.

Существуют такие разновидности счетчиков:

  • газоразрядные;
  • слюдяные (счетчик Гейгера);
  • термолюминесцентные;
  • сцинтилляционные кристаллы;
  • пин-диоды.

Обзор и классификация

Утверждение, что все приборы, которые способны фиксировать наличие и уровень радиации, являются дозиметрами — неверно. Данный термин будет уместен только для комбинированных моделей. Все остальные приборы подразделяются на радиометры и дозиметры. Отличие заключается в том, что второй тип оборудования предназначен для регистрации излучения и ее мощности за установленный промежуток времени. Радиометр — устройство для поиска очага радиационного излучения или определения уровня зараженности в данную единицу времени.

Приборы измерения радиации, которые предназначены для бытового использования, чаще всего выпускают в виде маленьких (компактных) устройств. Информирование пользователя о регистрации ионного излучения выражается в виде вибрационного или звукового сигнала. Если модель оснащена термолюминесцентными счетчиками, она реагирует на повышение радиации световым датчиком.

Конструкция индивидуальных моделей примитивна, т.е. оборудование не имеет дисплея и широкого опциона. Технические характеристики низкие. Но большинство моделей оснащены памятью, в которую записываются все зафиксированные изменения. Полноценно просмотреть полученные данные можно, если подключить прибор для измерения радиации к компьютеру или планшету.

Карманные устройства обладают следующими параметрами:

  • помещаются в кармане (имеют небольшой размер);
  • питание осуществляется с помощью аккумуляторной батареи;
  • имеют дисплей (не все модели) и доступный для любого пользователя интерфейс;
  • регистрируют бета- и гамма-излучения.

Большинство таких моделей способны фиксировать только степень излучения, которая существенно превышает допустимую норму.

Портативные устройства схожи с карманными, но их размер больше.

Технические характеристики:

  • архивация собранных данных;
  • возможность подключения к ПК или другому схожему устройству (с целью полного анализа полученных сведений);
  • регистрация гамма-излучений;
  • измерение плотности потока бета-частиц (преимущественно у дорогих моделей);
  • несколько вариантов оповещения пользователя о повышении уровня радиационного фона.

Чаще всего в портативных моделях встраивается функция радиометра и дозиметра (одновременно). Преимущество портативных устройств в том, что их технические характеристики позволяют получить все собранные сведения без необходимости подключения к другому девайсу.

Для получения максимально достоверных данных и сокращения времени на измерение радиационного фона производители устанавливают в корпус прибора несколько детекторов. По этой причине, если дозиметр профессиональный, он имеет размер, который превышает предыдущие (бытовые) модели.

Измерители, соответствующие Росстандарту, имеют широкий диапазон действия, а также оснащены высокочувствительными датчиками.

Устройство измерения, которое предназначено для смартфона, — это счетчик, определяющий только критический уровень излучения.

Советы по выбору

Если необходимо измерить, превышает ли радиационный фон критическую отметку, то свой выбор можно остановить на бюджетной модели. Все имеющиеся в продаже устройства способны справиться с такой задачей.

Когда необходимо определить наличие опасного излучения от предмета, то предпочтение следует отдавать беспороговым индикаторам с низкой чувствительностью. Если цель — зафиксировать показатель радиационного фона, то выбирают сигнализатор с пороговым значением, например, Нейва-ИР-001.

Развернутую информацию об уровне опасности излучения, которое исходит, например, от ювелирного изделия или строительного материала, можно получить с помощью такого прибора, как МКС-03СА. Он оснащен точными и чувствительными датчиками.

Чтобы зафиксировать гамма излучение на расстоянии от источника радиации, свой выбор останавливают на счетчиках, в которых имеются сцинтилляционные кристаллы. В бытовых условиях такие приборы используются редко.

Если необходим прибор измеряющий радиацию и определяющий тип изотопа, который спровоцировал ее увеличение, потребуется спектрометр, например, ЛД-07.

Хорошо себя зарекомендовали такие датчики: СБМ-20, СБТ-11, СБТ-9 и Бета.

Не рекомендуется покупать старые (списанные с предприятий) дозиметры.

Эксплуатация измерителей

Каждый дозиметр-радиометр имеет инструкцию, в которой подробно описаны правила использования оборудования.

Чтобы проверить работоспособность выбранной модели, которая подключается к ПК или имеет дисплей, достаточно включить прибор и проанализировать полученные данные.

В естественных условиях радиационный фон должен находиться в пределах 5-15 мкР/час. Если направить датчик на гранитный камень, показатель излучения — 35-90 мкР/час. Для получения максимально точных данных рекомендуется сделать 3 замера.