RU76465U1 - Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений - Google Patents
Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений Download PDFInfo
- Publication number
- RU76465U1 RU76465U1 RU2008117347/22U RU2008117347U RU76465U1 RU 76465 U1 RU76465 U1 RU 76465U1 RU 2008117347/22 U RU2008117347/22 U RU 2008117347/22U RU 2008117347 U RU2008117347 U RU 2008117347U RU 76465 U1 RU76465 U1 RU 76465U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phantom
- dose
- measuring
- ionizing radiation
- dosimeters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области ядерной физики и может быть использована для измерения уровней радиационного воздействия на критические органы человека в условиях длительных полетов, для обеспечения радиационной безопасности людей, работающих с источниками ионизирующих излучений, в медицинской технике. Устройство содержит шарообразный фантом из тканеэквивалентного материала, в котором выполнены каналы, оси которых лежат в параллельных сечениях фантома, пеналы из тканеэквивалентного материала с размещенными в них дозиметрами. Каналы для размещения дозиметров равномерно распределены в фантоме. Пеналы с дозиметрами фиксируются в каналах за счет трения. Фантом выполнен из отдельных дисков, последовательно надетых на монтажный стержень, на одном конце стержня закреплен фланец, на другом - фиксирующий элемент. В стержне выполнен канал для размещения в нем дозиметра. Устройство снабжено чехлом для фантома, на чехле равномерно распределены карманы для дозиметрических сборок и выполнены застегивающиеся клапаны для замены пеналов. Материалы устройства не поддерживают горение. Устройство снабжено элементами для манипулирования им. Техническим результатом от применения полезной модели является повышение точности измерения воздействия ионизирующего, в том числе космического, излучения на человека при максимально широком энергетическом диапазоне ионизирующих частиц и разнообразии их состава, повышение удобства и снижение трудоемкости изготовления и обслуживания, снижение массогабаритных характеристик, повышение эргономичности и экологичности, устойчивости к воздействию внешних дестабилизирующих факторов, исключение возможности самопроизвольного отделения элементов устройства. 12 з.п. ф-лы, 1 илл.
Description
Полезная модель относится к области ядерной физики и может быть использована для измерения уровней радиационного воздействия на критические органы человека в условиях длительных полетов в обитаемых отсеках пилотируемых космических аппаратов. Устройство также предназначено для измерения дозовых нагрузок на организм человека для обеспечения радиационной безопасности людей, работающих с источниками ионизирующих излучений, а так же для применения в медицинской технике.
Известен антропоморфный тканеэквивалентный фантом с размещенными в нем дозиметрами (см. Л.Смиренный, «Фантом против радиации», М., «Наука и жизнь» №7, 2005 г.)
Недостатками устройства являются низкая технологичность изготовления конструкции из-за сложности обеспечения однородности свойств материала в отдельных конструктивных элементах, плохая адаптация материала к механической обработке. Значительные массогабаритные характеристики. Отсутствие элементов, обеспечивающих удобство работы в невесомости.
Известно устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по патенту Российской Федерации RU №2289826, G01T 1/161, 2006 г. содержащее антропоморфный тканеэквивалентный фантом, внутри которого размещены детекторы ионизирующих излучений.
Недостатками устройства являются значительные массогабаритные характеристики, неадаптированность конструкции к условиям космического полета, высокая трудоемкость изготовления и значительные материальные затраты на изготовление и тиражирование.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является шаровой водонаполненный фантом, в котором вода (Н2О) использована в качестве тканеэквивалентного материала, с выполненными внутри фантома каналами, в которых размещены дозиметры, (см. Berger Т., Hajek М., Schoner W., Fugger М., Vana N., Noll М., Ebner R., Akatov Y., Shurshakov V., and V. Arkhangelsky. Measurement of the Depth Distribution of Average LET and Absorbed Dose Inside a Water-Filled Phantom on Board Space Station Mir // Physica Medica. Vol.XVII. - Supplement. - 2001. - P. 128-130.)
Недостатками известного устройства является отсутствие в составе воды азота и углерода, т.е. недостаточное соответствие химического состава тканеэквивалентному веществу в соответствии с ГОСТ 18622-79 «Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Химический состав тканеэквивалентного вещества.» -М.: Издательство стандартов. - 1979. Недостатками также являются сложность изготовления устройства, сложность выполнения герметичных каналов для размещения дозиметров, трудность создания отдельных тканеэквивалентных конструктивных элементов и равномерного размещения дозиметров внутри фантома, сложность наполнения фантома водой в условиях космического полета, невозможность полного вытеснения воздуха при наполнении оболочки водой. Представляет опасность возможность разгерметизации оболочки в обитаемых отсеках.
Задачей, решаемой предложенной полезной моделью, является устранение указанных недостатков при создании устройства для измерения дозы ионизирующих излучений для определения уровней радиационного воздействия на критические органы человека, в том числе в условиях длительных полетов в обитаемых отсеках пилотируемых космических аппаратов и обеспечения возможности получения данных о составе воздействующего ионизирующего излучения, его энергетических характеристиках, динамике дозовых перепадов, а также интегральных воздействиях за длительный период, в том числе космических полетов.
Технический результат, полученный от использования полезной модели, заключается в повышении точности измерения воздействия ионизирующего, в том числе космического, излучения на человека при максимально широком энергетическом диапазоне ионизирующих частиц и разнообразии их состава. В повышении удобства и снижении трудоемкости изготовления и операторского обслуживания, удобства переоснащения дозиметрами, в том числе в условиях космического полета. В существенном снижение массогабаритных характеристик, повышении эргономичности, безопасности и экологичности применения, в устойчивости к воздействию внешних дестабилизирующих факторов на этапах транспортировки устройства в земных условиях, при выведении на орбиту и во время полета. Также исключена возможность самопроизвольного отделения элементов устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения дозы ионизирующих излучений содержит шарообразный фантом, в котором выполнены каналы с размещенными в них дозиметрами. Фантом выполнен из тканеэквивалентного материала. Каналы для размещения дозиметров выполнены таким образом, что оси их
лежат в параллельных сечениях фантома. Устройство снабжено пеналами, выполненными из тканеэквивалентного материала. Дозиметры, состоящие из набора пассивных детекторов, помещены в упомянутые пеналы, при этом пеналы с дозиметрами размещены в каналах выполненных в фантоме.
Фантом имеет концентрическую полость.
Каналы для размещения дозиметров равномерно распределены в фантоме.
Пеналы для размещения дозиметров выполнены из того же материала, что и фантом.
Фиксация пеналов с дозиметрами в каналах осуществлена за счет трения.
Шарообразный фантом выполнен из отдельных дисков, последовательно надетых на монтажный стержень, при этом устройство снабжено фланцем, закрепленным на одном конце монтажного стержня.
Устройство снабжено фиксирующим элементом, размещенным на втором конце монтажного стержня.
В монтажном стержне выполнен канал для размещения в нем дозиметра.
Устройство снабжено съемным чехлом для фантома.
Чехол снабжен равномерно расположенными карманами для размещения в них детекторных сборок для учета анизотропии дозового поля на поверхности фантома.
В чехле выполнены застегивающиеся клапаны для замены пеналов с дозиметрами без снятия чехла.
Устройство выполнено из материалов, не поддерживающих горение.
Устройство снабжено элементами в виде петель, ручек для обеспечения удобства манипулирования им в условиях невесомости.
Изобретение поясняется чертежом.
В шарообразном фантоме 1, имеющем концентрическую полость выполнены каналы для размещения в них пеналов 2 с дозиметрами. Фантом 1 выполнен из тканеэквивалентного материала. Каналы для размещения пеналов с дозиметрами выполнены таким образом, что оси их лежат в параллельных сечениях фантома. Пеналы 2, представляющие собой тонкостенные продолговатые емкости, выполнены из тканеэквивалентного материала, в частности из того же материала, что и фантом 1.
Каналы для размещения дозиметров равномерно распределены в фантоме.
Фиксация пеналов 2 с дозиметрами в каналах осуществлена за счет трения. Переоснащение фантома дозиметрами в пеналах осуществляется с внешней стороны, одной рукой и не требует разборки устройства, наличия инструмента.
Шарообразный фантом 1 выполнен из отдельных дисков 3, последовательно надетых на монтажный стержень 4, при этом устройство снабжено фланцем 5, закрепленным на одном конце монтажного стержня 4. На втором конце монтажного стержня 4 размещен фиксирующий элемент 6, выполненный, например, в виде гайки застопоренной любым известным способом. Металлическая система из монтажного стержня 4 с фланцем 5 и элементом 6 обеспечивает устойчивость конструкции к воздействию внешних дестабилизирующих факторов, обусловленных требованиями космического эксперимента. В монтажном стержне 4 выполнен канал (на чертеже не показан) для размещения в нем дозиметра.
Съемный чехол 7 для фантома имеет равномерно расположенные карманы 8 для размещения в них детекторных сборок для учета анизотропии дозового поля на поверхности фантома 1.
В чехле также выполнены застегивающиеся клапаны для замены пеналов 2 с дозиметрами без снятия чехла 7. Количество циклов переоборудования не ограничено. Чехол 7 служит также для исключения самопроизвольного отделения элементов устройства.
Устройство снабжено элементами в виде петель, ручек для обеспечения удобства манипулирования им в условиях невесомости.
При создании опытных образцов устройства были применены нижеописанные материалы и устройства.
В качестве тканеэквивалентного материала (мягкая ткань) устройства и его составных частей применяется в частности полиуретан системы ТДИ (ТУ 2292-031-18563945-2001) в составе (%): Н - 8, 7; С - 56,5; N - 2,6; O - 32,2. Материал характеризуется максимальной приближенностью атомарного состава к тканеэквивалентному веществу по ГОСТ 18622-79, в том числе применительно к составу космического излучения. Газовыделением в окружающую среду в концентрациях не представляющих опасность для здоровья космонавтов, пожаробезопасностью (элементы конструкции из него не поддерживают горение), устойчивостью к перепадам температур от -40°С до +50°С, устойчивостью к воздействию влаги и микроорганизмов. Обеспечена экологичность и безопасность работы с устройством во время орбитального полета.
Детекторы и детекторные сборки в пеналах 2 расположены в каналах фантома 1 с геометрической привязкой к точкам измерения, соответствующим условному расположению критических органов в соответствии с ГОСТ 18622-79. В качестве
основных средств дозиметрии используются термо-люминисцентные детекторы типа ДТГ-4 (ТУ 952511-94) и трековые детекторы CR-39.
Конструкцией предусмотрена возможность штатной установки следующего дозиметрического оборудования, позволяющего получать данные о составе воздействующего ионизирующего космического излучения, его энергетических характеристиках, динамике дозовых перепадов и интегральных воздействиях за длительный период:
- пузырьковый дозиметр предназначенный для исследования вклада в эквивалентную дозу нейтронов и тяжелых заряженных частиц. Размещается в установочных каналах фантома 1.
- "Мосфет-дозиметр" (http://www.rtc.ru/news/2/3976_1.html, дата публикации 29.06.2007), предназначенный для измерения динамики накопления поглощенной дозы. Устанавливается в осевом канале.
- дозиметр "Люлин-5" (http://www.rtc.ru/news/2/3976_1.html, дата публикации 29.06.2007) предназначенный для исследования динамики накопления поглощенной дозы и спектра линейной передачи энергии заряженных частиц. Размещается в установочных каналах фантома.
Заявленное устройство предназначено для широкого применения в различных областях науки и техники для мониторинга и контроля уровней дозовых нагрузок на человека на радиационноопасных объектах: пилотируемых и беспилотных космических аппаратах, на объектах с ядерными реакторами и другими ядерными энергетическими установками. В качестве таких объектов могут рассматриваться подводные и надводные плавательные средства, летательные аппараты с ядерными и изотопными энергетическими установками, атомные электростанции и др. Это обусловлено хорошей тканеэквивалентностью по отношению к нейтронному излучению (-13% по содержанию водорода и +0% по содержанию азота по сравнению с нормативным тканеэквивалентным веществом в соответствии с ГОСТ 18622-79. Применение на объектах хранения и утилизации радиоактивных отходов, находящиеся в жестких климатических условиях. обусловлено устойчивостью устройства к перепадам температур (от -40°С до +50°С), воздействию влаги, микроорганизмов и других внешних дестабилизирующих факторов. В качестве объекта применения также показаны рабочие места с повышенными уровнями радиационного воздействия, места длительного пребывания людей, благодаря экологичности применяемых материалов, низкому газовыделению в окружающую среду.
Claims (13)
1. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений, содержащее шарообразный фантом, в котором выполнены каналы с размещенными в них дозиметрами, отличающееся тем, что фантом выполнен из тканеэквивалентного материала, каналы для размещения дозиметров выполнены таким образом, что оси их лежат в параллельных сечениях фантома, устройство снабжено пеналами, выполненными из тканеэквивалентного материала, дозиметры помещены в пеналы, при этом пеналы с дозиметрами размещены в каналах, выполненных в фантоме.
2. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что фантом имеет концентрическую полость.
3. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что каналы для размещения дозиметров равномерно распределены в фантоме.
4. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что пеналы для размещения дозиметров выполнены из того же материала, что и фантом.
5. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что фиксация пеналов с дозиметрами в каналах осуществлена за счет трения.
6. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что шарообразный фантом выполнен из отдельных дисков, последовательно надетых на монтажный стержень, при этом устройство снабжено фланцем, закрепленным на одном конце монтажного стержня.
7. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено фиксирующим элементом, размещенным на втором конце монтажного стержня.
8. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.6, отличающееся тем, что в монтажном стержне выполнен канал для размещения в нем дозиметра.
9. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено съемным чехлом для фантома.
10. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.9, отличающееся тем, что чехол снабжен равномерно расположенными карманами для размещения в них детекторных сборок для учета анизотропии дозового поля на поверхности фантома.
11. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.9, отличающееся тем, что в чехле выполнены застегивающиеся клапаны для замены пеналов с дозиметрами без снятия чехла.
12. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено из материалов, не поддерживающих горение.
13. Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено элементами в виде петель, ручек для обеспечения удобства манипулирования им в условиях невесомости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117347/22U RU76465U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117347/22U RU76465U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU76465U1 true RU76465U1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008117347/22U RU76465U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU76465U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106646579A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 广州兰泰胜辐射防护科技有限公司 | 一种用于全身计数器刻度的简化体模及刻度方法 |
| RU179244U1 (ru) * | 2017-12-08 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, (ФИАН) | Телевизионный детектор ионизирующих излучений |
| RU2664840C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-08-23 | Виктор Валентинович Сиксин | Детектор ионизирующих излучений |
-
2008
- 2008-05-06 RU RU2008117347/22U patent/RU76465U1/ru active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106646579A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 广州兰泰胜辐射防护科技有限公司 | 一种用于全身计数器刻度的简化体模及刻度方法 |
| CN106646579B (zh) * | 2016-12-08 | 2024-02-23 | 广州兰泰胜辐射防护科技有限公司 | 一种用于全身计数器刻度的简化体模及刻度方法 |
| RU2664840C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-08-23 | Виктор Валентинович Сиксин | Детектор ионизирующих излучений |
| RU179244U1 (ru) * | 2017-12-08 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, (ФИАН) | Телевизионный детектор ионизирующих излучений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU76465U1 (ru) | Устройство для измерения дозы ионизирующих излучений | |
| Yasuda | Effective dose measured with a life size human phantom in a low Earth orbit mission | |
| Gakis et al. | Modeling the effectiveness of radiation shielding materials for astronaut protection on Mars | |
| Sihver et al. | Radiation environment onboard spacecraft at LEO and in deep space | |
| Hirayama et al. | Study of gamma-ray spectrum at height of 1 m from radionuclide widely distributed on soil surface using EGS5 Monte Carlo code | |
| Topcuoğlu et al. | Monitoring of anthropogenic and natural radionuclides and gamma absorbed dose rates in eastern Anatolia | |
| Sihver et al. | Simulations of the MTR-R and MTR experiments at ISS, and shielding properties using PHITS | |
| Jiemwutthisak et al. | Air monitoring to control the intake of airborne radioiodine-131 contaminants by nuclear medicine workers | |
| Spurny et al. | New results on radiation effects on human health | |
| RU2410758C1 (ru) | Полиуретановая модель тканеэквивалентного органа | |
| Clowdsley et al. | Radiation protection quantities for near Earth environments | |
| Reitz et al. | Radiation Measurements of the Mars Science Lab Radiation Assessment Detector (MSL-RAD) on the Surface of Mars | |
| RU135153U1 (ru) | Устройство для защиты от ионизирующего излучения в помещениях космического корабля | |
| Al-Sultani et al. | Risk Assessment of some Radioactive Nuclei in Al-Shomali Bricks Factories, Babil Governorate, Iraq | |
| Brhane et al. | Radiation Levels from Laboratory Wastes and Pharmacy Items at Four Hospitals in Harar and Dire Dawa Towns | |
| Mohammed | Radiation doses assessment for workers on radiation measuring devices response check in RNSD laboratories | |
| Hashim et al. | Environmental Radioactivity of Alpha in Paint samples of Iraqi Markets | |
| Alhous et al. | Measurement of Radiation Hazard Indexes for Some Types of Domestic and Imported Flour | |
| Bekteshi et al. | Radon measurements in the Obiliq Thermal power plant and buildings in its vicinity | |
| Hajek et al. | Review and cross-comparison of MATROSHKA phantom measurements in different compartments of the International Space Station | |
| Juste Vidal et al. | Air radon concentration decrease in a waste water treatment plant | |
| Alsaadi et al. | Evaluation of Radioactivity Concentrations in the Surface Soil in the Surrounding Areas of Al Bayda City, Libya. | |
| Higleya et al. | Significance of the air pathway in contributing radiation dose to biota | |
| Ahmed | Study of Radiation Hazards Indices and Radon Exhalation Rate in Soil Samples from Wadi Naseib Area, Sinai, Egypt | |
| Pugliese et al. | SPADA: a project to study the effectiveness of shielding materials in space |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD1K | Correction of name of utility model owner |