CN109839653B - 一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法 - Google Patents

一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法，涉及电离辐射剂量测量技术领域。该测量装置包括底座、热释光元件以及可拆卸安装在所述底座上的外壳，所述热释光元件安装在所述底座上端面上，其中所述底座上还安装有头带；与现有技术相比，本方案具有的有益技术效果为：本方案可以为个人眼晶体剂量的监测提供工具，方便精确地实现个人剂量的监测和评价；具体的为，通过将本发明中的剂量测量装置布置在工作人员头部相应位置上，通过相应的统计方式和佩戴位置及数量来统计剂量测量装置中热释光元件的测量值，即可获得剂量值，从而实现个人剂量的监测和评价。

Description

一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及电离辐射剂量测量技术领域，具体涉及一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法。
背景技术
眼晶体(晶状体)为一个双凸面透明组织，是眼球中重要的屈光间质之一，同时也是电离辐射敏感组织。当其接受单次大剂量或多次小剂量辐射后，将会产生辐射损伤导致眼晶体病变，形成晶体混浊，更为严重的会发展成白内障。
工作人员在从事与电离辐射相关的各项实践活动过程中，由于头部靠近辐射源、辐射场强或眼部没有防护等原因，导致头部及眼晶体都有可能会接受较高剂量的辐射照射。例如医学中涉及介入治疗、放射性药物制备等工作的人员，核工业中涉及核燃料生产、核电站检修、核设施退役、放射性废物处理等工作的人员，都属于高风险人群。
由于国际(ICPR60号出版物及IAEA BSS 115标准)和国内标准中均将眼晶体的年剂量限值定为150mSv，此限值相对较高，因此以前人们一直忽视对眼晶体的监测与防护，并没有专用的剂量计、专门的监测方法与策略。近期根据流行病学调查结果，国际权威组织(如国际原子能组织IAEA及国际辐射防护委员会ICRP)将眼晶体职业照射年剂量限值大幅降低，从原来的每年150mSv改为连续5年内平均剂量不超过20mSv，并且任何单一年份内剂量当量不超过50mSv。这一重要变化使得对眼晶体的剂量监测和安全评价变得格外迫切和必要。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种个人眼晶体剂量测量装置及测量方法，利用该测量装置和测量方法能够有效精确地完善个人剂量的监测和评价。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种个人眼晶体剂量测量装置，包括底座、热释光元件以及可拆卸安装在所述底座上的外壳，所述热释光元件安装在所述底座上端面上，其中所述底座上还安装有头带。
进一步，所述外壳采用顶部为平面的半球形外壳壳体结构，其中所述外壳采用塑料材质制作而成，外壳顶端厚度为300mg/cm2。
进一步，所述底座为台阶型的圆盘状外形结构，其中所述底座其上端面设置有用于安装所述热释光元件的凹槽。
进一步，所述底座包括有圆盘状的上圆盘部和下圆盘部，其中所述下圆盘部的直径尺寸大于所述上圆盘部直径尺寸，所述下圆盘部其两侧上设置有用于安装头带的挂孔。
进一步，所述外壳和底座之间通过螺纹或卡扣实现可拆卸固定连接。
进一步，所述上圆盘部与下圆盘部之间还设置有压紧垫片。
进一步，所述底座其上还设置有标签。
进一步，所述头带上安装有用于调整其长度的调整装置。
进一步，所述头带其上安装有反光条和标签。
同时，本发明还提供一种利用上述个人眼晶体剂量测量装置的剂量测量方法，其技术方案为：根据不同辐射源的照射情况对应采取不同的剂量计佩戴位置和数量以及不同的剂量统计方式，其包括以下三种情况：
a、辐射源为偏前向照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值；
b、辐射源为偏侧向照射或偏前后照射，剂量计采用两个或三个并分散于多个位置进行测量，分别记录每一剂量计的剂量值，剂量统计值采用取最大记录值或者加权求和的方式来确定，其中当采用两个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间，或一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部，或一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部后部；其中当采用三个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部或两个佩戴在头部眼镜外侧一个佩戴在头部后部；
c、辐射源为均匀照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值。
与现有技术相比，本方案具有的有益技术效果为：本方案可以为个人眼晶体剂量的监测提供工具，方便精确地实现个人剂量的监测和评价；具体的为，通过将本发明中的剂量测量装置布置在工作人员头部相应位置上，通过相应的统计方式来统计剂量测量装置中热释光元件的测量值，即可获得剂量值，从而实现个人剂量的监测和评价。
附图说明
图1为本实施例中剂量测量装置的立体结构示意图。
图2为本实施例中剂量测量装置佩戴在工作人员头部不同位置进行测量的示意图。
图中的附图标记说明：
1-外壳，2-底座，21-上圆盘部，22-下圆盘部，23-压紧垫片，24-凹槽，25-挂孔，26-标签。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本方案针对现有无专门的剂量计和相应的监测方法，而提出的一种个人眼晶体剂量测量装置和测量方法，利用该剂量测量装置和测量方法能够有效精确地完善个人剂量的监测和评价。
参见附图1所示，为本实施例中剂量测量装置的结构示意图。从该结构示意图中可以看出本实施例中的剂量测量装置包括底座2、外壳1、热释光元件以及头带(热释光元件和头带在图1中并未示出)。为了便于热释光元件的安装拆卸以及便于制造，外壳1可拆卸紧固安装在底座2上端面上，本实施例中外壳1与底座2之间采用螺纹或卡扣的方式实现二者之间的固定连接。热释光元件安装在底座2上端面上，在本实施例中，热释光元件采用本领域常用的剂量测量元件，如可选用LiF:Mg,Cu,P、LiF:Mg,Ti等热释光元件。
为了能够更加精确的反应剂量测量装置的准确性，本实施例中的外壳1其整体形状采用顶部为平面的半球形外壳壳体结构，以改善剂量测量装置的方向角度响应效率。同时为了尽可能地模拟人体眼球表面至眼晶体表面的组织，外壳1顶端厚度为300mg/cm2的材质。在实际中可根据实际需求采用相应现有的塑料材质满足上述厚度要求，例如可使用密度为1.19g/cm3的合成树脂PMMA材料则外壳1的厚度为2.52mm；如使用密度为1.00g/cm3的辐射组织等效材料则外壳1的厚度为3.00cm；如使用密度为1.14g/cm3的聚酰胺PA材料则厚度为2.63mm，如使用密度为0.93g/cm3的普通聚乙烯PE材料则厚度为3.23mm，如使用密度为1.25g/cm3的聚乳酸PLA材料则厚度为2.40mm，如使用密度为1.00g/cm3的辐射组织等效材料则厚度为3.00mm，以此类推。在此需要说明的是，在实际使用过程中推荐使用密度、元素组分及线减弱系数等性能尽量和人体软组织接近的材料。
本实施例中的底座2为台阶型的圆盘状外形结构，其包括一个呈圆盘状的上圆盘部21和下圆盘部22，整个底座2与外壳1一样采用塑料材质制作而成。上圆盘部21其顶端面上成型有用于安装热释光元件的凹槽24。凹槽24的尺寸大于热释光元件的外形尺寸即可，以防止热释光元件在凹槽24内晃动进而损坏元器件。下圆盘部22的半径尺寸稍大于上圆盘部21的外形尺寸。本实施例在紧贴上圆盘部21的底部还设置有一圈压紧垫片23，以达到防水防潮的效果。本实施例中的头带安装在下圆盘部22端面上，下圆盘部22其在靠近外侧的位置两边各有一个头带挂孔25，头带通过穿过下圆盘部22两侧上的上述一对挂孔25以实现佩戴。佩戴时，剂量测量装置通过头带固定在佩戴者头部眼睛上方，考虑到在实际使用过程中不同的佩戴者其头型大小尺寸不一样，因此就要考虑到头带具备一定的调整功能。本实施例中的头带其上安装有用于调整其长度的调整装置，头带上的长度调整装置采用现有的结构，在此就不再重复描述。头带同样使用带弹性的材料制作而成。本实施例中的底座2承担着剂量测量装置的支撑、保护、佩戴和识别等功能。在实际使用过程中，为了能够识别佩戴者的身份，底座2其上还设置有用于显示佩戴者信息的标签26。标签26上可以标明人员姓名、单位、人员编号以及剂量计编号等信息，以便剂量测量装置的识别。同样的，在头带上也可配备有用于显示佩戴者信息的标签，另外为了防止整个剂量测量装置丢失，头带上还贴有反光条。
同时本发明还提供一种利用上述剂量测量装置的测量方法，其技术方案为：根据不同辐射源的照射情况对应采取不同的剂量计佩戴位置和数量以及不同的剂量统计方式，其包括以下三种情况：a、辐射源为偏前向照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值；b、辐射源为偏侧向照射或偏前后照射，剂量计采用两个或三个并分散于多个位置进行测量，分别记录每一剂量计的剂量值，剂量统计值采用取最大记录值或者加权求和的方式来确定，其中当采用两个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间，或一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部，或一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部后部；其中当采用三个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部或两个佩戴在头部眼镜外侧一个佩戴在头部后部；c、辐射源为均匀照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值。下面结合表一为该测量方法对应的三种情况的测量过程的示意说明。
Figure BDA0001487335850000061
表一
需要说明的是，不同的辐射工作面临的辐射场景不同，因此眼晶体剂量的测量方法也有所区别。表1以具体工作为示例描述了眼晶体剂量测量方法的实施方式。在某些工作场景中，源项呈偏前向照射状态，如核电厂阀门检修(阀门为单一源项，周围无其它辐射源项)、放射性药物制备等工作，因为辐射只从正前方入射，因此工作人员只需要在头部正中眼睛上部佩戴一个眼晶体剂量计即可，作业剂量只需统计此剂量计。在某些工作场景中，源项呈偏侧向照射或前后照射状态，如介入治疗、核电厂阀门检修(阀门并非单一源项，周围有其它辐射源项)等工作，因为辐射从前方、侧面甚至后面入射，因此工作人员佩戴多剂量计以更准确可靠的了解受照剂量，同时剂量统计上可选用分别记录、取最大剂量或加权求和的方式。如侧向照射时可在辐射入射侧和两眼中间各佩戴一个剂量计；前后照射时可在面部两眼中间和头后部各佩戴一个剂量计，采用加权求和的方式统计记录剂量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：包括底座、热释光元件以及可拆卸安装在所述底座上的外壳，所述热释光元件安装在所述底座上端面上，其中所述底座上还安装有头带；所述外壳采用顶部为平面的半球形外壳壳体结构，其中所述外壳采用塑料材质制作而成，外壳顶端厚度为300mg/cm2；使用密度为1.19g/cm3的合成树脂PMMA材料则外壳1的厚度为2.52mm；使用密度为1.00g/cm3的辐射组织等效材料则外壳1的厚度为3.00cm；使用密度为1.14g/cm3的聚酰胺PA材料则厚度为2.63mm，使用密度为0.93g/cm3的普通聚乙烯PE材料则厚度为3.23mm，使用密度为1.25g/cm3的聚乳酸PLA材料则厚度为2.40mm，使用密度为1.00g/cm3的辐射组织等效材料则厚度为3.00mm；所述底座包括有圆盘状的上圆盘部和下圆盘部，其中所述下圆盘部的直径尺寸大于所述上圆盘部直径尺寸，所述下圆盘部其两侧上设置有用于安装头带的挂孔；所述头带上安装有用于调整其长度的调整装置。
2.根据权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：所述底座为台阶型的圆盘状外形结构，其中所述底座其上端面设置有用于安装所述热释光元件的凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：所述外壳和底座之间通过螺纹或卡扣实现可拆卸固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：所述上圆盘部与下圆盘部之间还设置有压紧垫片。
5.根据权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：所述底座其上还设置有标签。
6.根据权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置，其特征在于：所述头带其上安装有反光条和标签。
7.一种利用如权利要求1所述的一种个人眼晶体剂量测量装置的剂量测量方法，其特征在于：根据不同辐射源的照射情况对应采取不同的剂量计佩戴位置和数量以及不同的剂量统计方式，其包括以下三种情况：
a、辐射源为偏前向照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值；
b、辐射源为偏侧向照射或偏前后照射，剂量计采用两个或三个并分散于多个位置进行测量，分别记录每一剂量计的剂量值，剂量统计值采用取最大记录值或者加权求和的方式来确定，其中当采用两个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间，或一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部，或一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部后部；其中当采用三个剂量计时可采取一个佩戴在头部眼睛外侧一个佩戴在头部眼睛中间一个佩戴在头部后部或两个佩戴在头部眼镜外侧一个佩戴在头部后部；
c、辐射源为均匀照射，剂量计采用一个并且可佩戴在头部眼睛外侧或头部两眼中间，统计该单个剂量计的剂量值。
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