سفر از Clunky Geiger ضدs به ابزار تابش هوشمند

ابزارهای بررسی اشعه نگهبان خاموش متخصصانی هستند که در اطراف اشعه یونیزه کار می کنند - چه در نیروگاه های هسته ای، امکانات پزشکی، نظارت محیط زیست و یا پاسخ اضطراری.در طول هفتاد سال گذشته، این دستگاه ها یک تحول قابل توجه از سنگین، تک تک متر به ابزارهای هوشمند چند سنسور جیبی، این مقاله نشان می دهد که تکامل، برجسته کردن جهش های کلیدی تکنولوژیکی که زمینه را امن تر کرده اند، و دقیق تر برای شناسایی دقیق تر، و دقیق تر است.

طلوع قابل حمل: Geiger-Müller Era

اولین ابزار واقعا قابل حمل در اواسط قرن بیستم، ساخته شده در اطراف لوله Geiger-Müller (GM) توسعه یافته در دهه ۱۹۲۰، اما نه به حداقل رساندن تابش برای استفاده از میدان تا دهه 1940 و 1950، ابزار مبتنی بر GM اسب های ایمنی تابش اولیه بود که آنها بر یک اصل ساده عمل کردند: تابش از طریق لوله عبور که معمولا پالس فعلی را ایجاد می کند و یا بر روی یک متر نمایش داده می شود.

محدودیت های اولیه ابزار GM

در حالی که پیشگامان وقت خود، این دستگاه های اولیه دارای نقص های قابل توجهی بودند.آنها بزرگ و سنگین بودند، اغلب وزن چندین کیلوگرم با موارد سرب خط و وسایل الکترونیکی فلزی کوتاه بود - اغلب فقط چند ساعت - و باتری خود را در میدان های فیبری بزرگ و یا سلول های کربن پاسخ داده بودند. کالیبراسیون دستی و نیاز به دسترسی رادیواکتیو برای بررسی منابع، که خدمه برای حمل و نگهداری لوله های کم، به طور جداگانه، و به طور جداگانه در زمینه های پرتوی محدود، به طور خاص، به طور گسترده، به طور خاص، به اندازه کافی است.

انقلاب دولت جامد و جهش دیجیتال

دهه 1970 و 1980 دو انقلاب در هم تنیده را به ارمغان آورد: الکترونیک جامد و نمایشگرهای دیجیتال. اختراع آشکارساز علمیاتاری - با استفاده از کریستال های iodide سدیم همراه با لوله های فتوmultiplier - به طور گسترده بهبود وضوح رزولوشن انرژی و حساسیت.این به کاربران اجازه داد تا نه تنها حضور اشعه را تشخیص دهند بلکه ایزوتوپ های خاصی را با گاما شناسایی کنند، بلکه میزان واقعی جایگزینی با استفاده از لامپ های انرژی و مدارهای مصرف یکپارچه، به شدت کاهش یافته است.

دانلود بازی Digital Displays Limit

مترهای آنالوگ با سوزن های ظریف خود را به وضوح سخت به خواندن در نور خورشید روشن و یا تحت استرس بود (در اواخر دهه 1980، نمایش های بلور مایع (LCD) رایج شد، ارائه قرائت عددی روشن، اغلب با نور پشت نور برای استفاده از شب هنگام، این تغییر همچنین باعث ورود داده ها شد -instruments ها اکنون می توانند خواندن داخلی را برای بعدا ذخیره کنند، حذف نیاز به نسخه اولیه از آن ها [F] یادداشت برداری.

ابزار مدرن قابل حمل اشعه: یک ابزار ابزار قدرتمند-Rich

ابزارهای بررسی پرتو قابل حمل امروز شگفتی های مهندسی، قابلیت های بسته بندی است که می تواند یک قفسه آزمایشگاهی را پنجاه سال پیش به یک دستگاه دستی که وزن آن کمتر از یک کیلوگرم است، پر کند.

رابط های دیجیتال و کنترل های بصری

ابزارهای مدرن از صفحه لمسی رنگی با وضوح بالا استفاده می کنند، گاهی اوقات با رابط های مناسب با دستکش () این نمایشگرها می توانند سرعت دوز زمان واقعی، دوز تجمعی، هیستوگرام های طیفی، و حتی داده های نقشه برداری GPS را نشان دهند. ۱.۱ کاربر اجازه می دهد تا حالت های تشخیص را تغییر دهد – از جستجو برای طیفوسکوپی – با چند ضربه.

اتصال بی سیم برای داده های real-Time

شاید تاثیرگذارترین ویژگی مدرن انتقال بی سیم با استفاده از بلوتوث، Wi-Fi یا مودم های سلولی، ابزارهای میدانی می توانند داده ها را به یک پست فرمان مرکزی، یک پهپاد یا یک سرور ابر در زمان واقعی انتقال دهند، این امر نظارت از راه دور از مناطق خطرناک را قادر می سازد، نقشه برداری زنده از لوله های آلودگی و هشدار های فوری زمانی که آستانه ها فراتر از ایالات متحده است.

قابلیت چند-Sensor

ابزارهای مدرن معمولاً انواع آشکارساز چندگانه را در یک مسکن ترکیب می کنند.یک واحد معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • لوله GM برای تشخیص عمومی بتا / gamma و اندازه گیری بلند برد.
  • یک iodide سدیم (NaI) سیتیلااتور برای طیفوسکوپی گاما و تشخیص سطح پایین.
  • یک سیانتاتور پلاستیکی [FLT 1] برای تشخیص سریع نوترونی (با استفاده از پوشش های بوررون یا لیتیوم).
  • [[۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱]] [۳] [۳]] [۳] [۳]] برای اندازه گیری دقیق دوز در زمینه های مختلط.

این رویکرد " چاقوی ارتش" به این معنی است که یک ابزار واحد می تواند همه چیز را از چک های آلودگی معمول گرفته تا غربالگری امنیت هسته ای تا نظارت بر محیط زیست اداره کند.

طراحی نرم افزار Compact,Build و User-Friendly Design

ابزارهای امروز برای مقاومت در برابر شرایط سخت میدان ساخته شده اند: آنها ضد آب به IP67، مقاوم در برابر شوک، و در دمای شدید از 20 درجه سانتیگراد به 50 درجه سانتیگراد، طرح های ساده دکمه، و کاوشگرهای اختیاری از راه دور شامل آنها را عملی برای استفاده طولانی مدت است. وزن کمتر از 500 گرم برای برخی از مدل ها کاهش یافته است، و زندگی باتری در حال حاضر بیش از 24 ساعت به لطف یک نمونه از عملکرد بالا است.

برنامه های Driving Evolution

تکامل ابزارهای بررسی پرتو قابل حمل توسط نیازهای محیط های مختلف کار زمینه شکل گرفته است.

صنعت هسته ای و حذف

کارگران نیروگاه هسته ای به ابزارهایی نیاز دارند که بتوانند در برابر دما، رطوبت و میدان های تابش شدید مقاومت کنند.[۱] ابزار برای این بخش، آشکارسازهای قوی GM را برای نرخ دوز بالا اولویت می دهند و اغلب شامل تله عدم تقارن برای خواندن از راه دور در طول عملیات حذف، ترکیب لوله بسیار گسترده با دوز GM است.

پاسخ اضطراری و امنیت داخلی

پاسخ دهندگان اول به ابزارهایی نیاز دارند که به سادگی تحت استرس عمل کنند، با خودکار (از پس زمینه تا سطح کشنده) و با هشدارهای روشن برای هر دو نرخ و دوز انباشته شده، توانایی شناسایی ایزوتوپ ها (به عنوان مثال، تشخیص پزشکی I-131 از سلاح-LT PO-239) برای پاسخ مناسب بسیار مهم است. بسیاری از ابزارهای مدرن در حال حاضر شامل کتابخانه های داخلی nuides و (مانند اولین سیستم های امنیتی پیشرفته ایالات متحده است.

نظارت بر محیط زیست و تحقیقات

دانشمندان در مورد تابش پس زمینه، آلودگی پس از تصادف یا رسوبات طبیعی اورانیوم نیاز به ابزار با حساسیت بالا و قابلیت های ارسال داده ها دارند.نور، دستگاه های GPS که می توانند هزاران مطالعه جغرافیایی را ثبت کنند، برای ایجاد نقشه های تابشی ضروری هستند. Kromek D3S [LT:1] یک طیف سنج گاما با اندازه جیبی است که می تواند برای بررسی های زیست محیطی طولانی (حتی بدون سرنشین) استفاده شود.

روندهای آینده: Miniaturization، AI و ادغام

با نگاهی به آینده، سرعت نوآوری در تشخیص تابش قابل حمل هیچ نشانه ای از کند شدن نشان نمی دهد. چندین روند در حال ظهور نسل بعدی ابزار را شکل می دهد.

افزایش مینیاتوراسیون و عوامل فرم قابل تحمل

به عنوان اجزای کوچک، ما ابزارهای یکپارچه را در دستگاه های پوشیدنی مشاهده می کنیم - طیف سنج های اندازه بد (بدge) ، دویست متر هوشمند ساعت هوشمند و حتی پچ هایی که هر دو دوز و اطلاعات طیفی را نظارت می کنند، می توانند با یک برنامه تلفن هوشمند برای تجزیه و تحلیل داده ها ارتباط برقرار کنند، و تشخیص درجه حرفه ای را برای مخاطبان گسترده تر فراهم می کنند. [F:0] [LT:1K]

تحلیل قدرت مند و پشتیبانی تصمیم گیری

الگوریتم های یادگیری ماشین به طیف گاما برای بهبود شناسایی ایزوتوپ، سرکوب سر و صدا و حتی پیش بینی الگوهای مهاجرت آلودگی اعمال می شود، به جای اینکه به سادگی یک نرخ شمارش را گزارش دهید، ابزارهای آینده ممکن است توصیه کنند: " سیگنال شناسایی شده Cs-137 با یک منبع طیف مدفون سازگار است؛ توصیه می کند که 3 متر به سمت شرق حرکت کنید تا بهتر محلی سازی شود."این بار شناختی را در کاربر کاهش می دهد و سرعت پاسخ در شرایط بحرانی کمتر است [F1]

ادغام با دستگاه های موبایل و Cloud

به زودی، تقریبا تمام ابزارهای نظرسنجی به طور مستقیم به داشبورد های ابری متصل خواهند شد، جایی که تیم ها می توانند نقشه های تابش زمان واقعی را بر روی تصاویر ماهواره ای ببینند، داده های تاریخی می توانند برای تجزیه و تحلیل روند، نگهداری پیش بینی شده و گزارش انطباق تنظیمی استخراج شوند.این ادغام همچنین نظارت جمعیت را تشویق می کند - شبکه های تصور شده از کارکنان ابزار، پلیس، و بازرسان محیط زیست که همه به مطالعه یک پلت فرم مشترک کمک می کنند.

نتیجه گیری

ابزارهای پیمایش پرتو قابل حمل از شمارنده های سنگین و تک حالت Geiger 1950s به سبک وزن، چند سنسور، دستگاه های هوشمند بی سیم متصل امروز تکامل یافته است. هر نسل به چالش های واقعی کار میدانی توجه کرده است: بهبود حساسیت، کاهش اندازه و وزن، گسترش عمر باتری و اضافه کردن هوش، همانطور که مینیاتور همچنان ادامه می دهد و هوش مصنوعی، این ابزار حتی قوی تر از استفاده از نور است که از آن محافظت می کند.