Комплект индивидуальных дозиметров ИД-1 предназначен для измерения поглощенных доз гамма - нейтронного излучения в интервале температур - 500 до +500 С при относительной влажности воздуха до 98%.
    Зарядное устройство предназначено для заряда конденсатора дозиметра.
    Дозиметр обеспечивает измерение поглощенных доз гамма - нейтронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад (1 рад. + 1,05 р) с мощностью дозы от 10 до 3660000 рад/ч. Отсчет измеряемых доз производится по шкале, расположенной внутри дозиметра и отградуированной в радах. Стабильность показаний дозиметров в течение 6 мес. эксплуатации обеспечивает измерение доз в пределах основной погрешности измерений. Зарядка дозиметров производится от зарядного устройства, имеющего возможность плавного измерения выходного напряжения в пределах от 180 до 250 В.
    Комплект вибропрочен, ударопрочен, прочен при падении, может транспортироваться любым видом транспорта. Наработка комплекта составляет не менее 5000 ч., срок службы не менее 15 лет, технический ресурс - не менее 10000 час.

Размеры комплекта в футляре, дозиметра и зарядного устройства:

• комплект в футляре  - 184 х 102 х 142 мм;
• дозиметр с держателем - 19 х 128,5 мм;
• зарядное устройство - 105 х 37 х 122 мм.

Масса комплекта в футляре, дозиметра и зарядного устройства:

• комплект в футляре - 1500 гр.;
• дозиметра  - 40 гр.;
• зарядного устройства - 500 гр.

   Устройство и работа комплекта и его составных частей

    Для удобства пользования дозиметр конструктивно выполнен в форме авторучки и состоит из микроскопа, ионизационной камеры, электроскопа, конденсатора, корпуса и контактной группы.
    Индивидуальные дозиметры позволяют с достаточной точностью определить полученную человеком поглощенную дозу гамма - нейтронного излучения.
    Принцип работы дозиметра основан на следующем: при воздействии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объеме ионизационной камеры возникает ионизационный ток, уменьшающий потенциал конденсатора и ионизационной камеры. Уменьшение потенциала пропорционально дозе облучения. Измеряя изменение потенциала, можно судить о полученной дозе. Измерение потенциала производится с помощью малогабаритного электроскопа, помещенного внутри ионизационной камеры. Отклонение подвижной системы электроскопа - платинированной нити - измеряется с помощью отсчетного микроскопа, со шкалой дозиметра зарядный потенциал ионизационной камеры выбран в пределах от 180 до 250 В.
    Принцип работы зарядного устройства основан на следующем: при вращении ручки по часовой стрелке рычажный механизм создает давление на пьезоэлементы, которые деформируясь, создают на торцах разность потенциалов, приложенную таким образом, чтобы по центральному стержню подавался “плюс” на центральный электрод ионизационной камеры дозиметра, а по корпусу - “минус” на внешний электрод ионизационной камеры. Для ограничения выходного напряжения зарядного устройства параллельно пьезоэлементам подключен разрядник.
    При эксплуатации для предупреждения механических повреждений комплекта необходимо:

• оберегать комплект от ударов, толчков, падений;
• при перевозке (переноске) приборы должны находиться в футляре;
• при транспортировании комплектов располагать их по возможности в передней части кузова;
• при работе защищать комплект от загрязнений и вредных климатических воздействий (дождя, снега, прямых солнечных лучей и т.п.).

    После работы с комплектом необходимо его техническое обслуживание. При приведении дозиметра в рабочее состояние его следует зарядить. Порядок зарядки дозиметра:

• поверните ручку зарядного устройства против часовой стрелки до упора;
• вставьте дозиметр в зарядно - контактное гнездо зарядного устройства;
• направьте зарядное устройство зеркалом на внешний источник света;
• добейтесь максимального освещения шкалы поворотом зеркала;
• нажмите на дозиметр и, наблюдая в окуляр, поворачивайте ручку зарядного устройства по часовой стрелке до тех пор, пока изображение нити на шкале дозиметра не установится на 0, после этого выньте дозиметр из зарядно - контрольного гнезда;
• проверьте положение нити на свет - при вертикальном положении нити ее изображение должно быть на 0.

    Дозиметр во время работы в поле действия ионизирующего излучения носят в кармане одежды. Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, определяют по положению изображения нити на шкале дозиметра дозу гамма - нейтронного излучения, полученную во время работы. Чтобы исключить влияние прогиба нити на показания дозиметра отсчет необходимо производить при вертикальном положении изображении нити.

Индивидуальный дозиметр (ид-1)

введение. При распаде ядер тяжелых элементов и ядерных превращениях, радионуклиды могут испускать альфа-, бета- и гамма-лучи. Альфа-излучение представляет собой поток сравнительно крупных и тяжелых частиц, а именно – ядер гелия, вылетающих из радиоактивного материала со скоростью около 20 000 км/сек. Длина свободного пробега этих частиц (пока они не столкнутся с препятствиями) в воздухе может составлять до 3-10 см, в биологической ткани – до 0,1 см, а в алюминии – до 0,07 мм. Это характеризует их низкую проникающую способность и говорит о том, что от этих частиц можно легко защититься. Например, простой лист бумаги толщиной 0,1 мм полностью задерживает альфа-частицы. Однако, это очень тяжелые частицы, они несут в себе огромную энергию, величиной до 10 МэВ. От альфа-частиц легко защититься, однако они представляют собой наибольшую опасность при радиоактивном загрязнении кожи, слизистой оболочки глаз, при попадании в легкие и вместе с зараженной пищей в желудочно-кишечный тракт. В результате воздействия их энергии биологические ткани в наибольшей степени подвергаются разрушению (по сравнению с другими видами излучения).

Бета-излучение представляет собой поток других частиц: электронов или позитронов. Позитрон – частица, аналогичная электрону по массе и по величине заряда, но заряжена положительно. Масса электрона примерно в 7500 раз меньше массы альфа-частицы, поэтому электронам удается пролететь, не испытав столкновений, в воздухе расстояние до 10 м, в биологических тканях - до 1 см, а в алюминии – до 5 мм. Скорость электронов в потоке может быть различной: от близкой к нулю до световой, поэтому принято говорить о средней скорости бета-частиц, составляющей 160 000 км/с. Так как скорость бета-частиц может лежать в широких пределах, то и энергия их может иметь величину от сотых долей до 2 МэВ. В связи с большей, чем у альфа-частиц проникающей способностью в биологические ткани, бета-излучение частиц с энергией от 0,1 МэВ до 2 МэВ также несет в себе опасность при воздействии на кожу, слизистую оболочку глаз, легкие и желудочно-кишечный тракт. Бета-частицы высоких энергий очень опасны для хрусталика глаза.

Гамма-излучение представляет собой жесткое электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны, порядка от 0,01 нМ (нанометра) до 0,1 пМ (пикометра). Скорость распространения гамма-лучей определена их электромагнитной природой и составляет 300 000 км/с. Огромная проникающая способность гамма-лучей позволяет им распространяться в воздухе до 100 метров, а в биологической ткани до 10-15 см. Задержать или существенно ослабить такое излучение может только 5-ти сантиметровая свинцовая плита или толстая железобетонная плита. По причине большой проникающей способности, гамма-лучи достаточной энергии могут воздействовать на все органы и функциональные системы живого организма.

Нейтронное излучение представляет собой нейтронный поток. При ядерном взрыве этот поток распространяется на многие сотни метров. Скорость нейтронов может достигать 20 000 км/сек. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. Основными видами взаимодействия нейтронов со средой является их рассеяние при соударениях с ядрами атомов среды и захват ядрами атомов. Рассеяние состоит в том, что нейтроны, сталкиваясь с ядрами атомов, передают им часть своей кинетической энергии и изменяют первоначальное направление своего движения. Время существования свободного нейтрона может составлять несколько минут, после чего он распадается на протон и антинейтрино. Источниками нейтронного потока могут быть ядерные взрывы, атомные энергетические установки, лабораторные установки и излучения изотопов некоторых элементов, в частности, калифорния-252 (²⁵²Cf).

3.1. Назначение и состав прибора ид-1

Комплект ИД-1 индивидуальных дозиметров предназначен для измерения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения (рис.13). Прибор ИД-1 состоит из индивидуальных дозиметров ИД-1 (рис. 13, а) и зарядного устройства ЗД-6 (рис. 13, б), предназначенного для заряда конденсатора дозиметра.

а)

б)

Рис. 13. Индивидуальный дозиметр ИД-1. Внешний вид: а) дозиметры индивидуальные; б) зарядное устройство

Технические данные. Дозиметр обеспечивает измерение поглощенных доз гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад с мощностью дозы от 10 до 360 000 рад/ч. Отсчет измеряемых доз производится по шкале, расположенной внутри дозиметра и отградуированной в радах.

Саморазряд дозиметра не превышает в нормальных условиях: за 24 часа — 1 деления; за 150 часов — 2 делений; Зарядка дозиметров производится от зарядного устройства ЗД-6 или любого зарядного устройства (кроме ЗД-5), имеющего возможность плавного изменения выходного напряжения в пределах от 180 до 250 В. Конструкция дозиметров и зарядного устройства обеспечивает их герметичность. Зарядное устройство водонепроницаемо.

Для удобства пользования дозиметр конструктивно выполнен в форме авторучки и состоит из микроскопа, ионизационной камеры, электроскопа, конденсатора, корпуса и контактной группы. Конструкция дозиметра показана на рис. 14.

Микроскоп с общим увеличением 90 крат предназначен для отсчета показа­ний дозиметра и состоит из окуляра (1), объектива (4), отсчетной шкалы (3). Шкала имеет 25 делений, цена одного деления 20 рад. Ионизационная камера состоит из внешнего электрода (6) и центрального электрода (10).

Электроды имеют цилиндрическую форму и изготавливаются из воздухоэквивалентной пластмассы.

Рис. 14. Конструкция дозиметра ИД-1:

1 – окуляр; 2- держатель; 3 – шкала; 4 – объектив; 5 – пружина; 6 – электрод внешний; 7 – корпус; 8 – нить; 9 – держатель электроскопа; 10 –электрод центральный; 11 – конденсатор; 12 – вывод конденсатора; 13 – ограничитель; 14 – контакт; 15 – диафрагма; 16 – прокладка; 17- кольцо; 18 – гайка; 19 – заглушка

Центральный электрод ионизационной камеры электрически соединен с держателем электроскопа (9) и конденсатором (11). При зарядке дозиметра от источника постоянного напряжения на центральный электрод ионизационной камеры подается «плюс», а на внешний электрод, который электрически соединен с цилиндрическим корпусом (7) дозиметра, — «минус».

Электроскоп выполнен в виде U-образного держателя (9), изготовленного из алюминиевой проволоки, на котором укреплена стеклянная нить (8). Нить электроскопа крепится к держателю в двух точках. Электроскоп в собранном виде платинируется методом катодного распыления, образуя токопроводящую систему с большой механической устойчивостью. Конденсатор (11) емкостью 3000 пФ изготавливается из высокоизоляционного материала. Цилиндрический корпус (7) изготавливается из дюралюминия.

Контактная группа представляет зарядную часть дозиметра, состоящую из ограничителя (13) и диафрагмы (15) с контактом (14). При нажатии на дозиметр, вставленный в зарядно-контактное гнездо зарядного устройства, контакт (14) замыкает цепь: стержень зарядно-контактного гнезда — контакт (14) — вывод (12) конденсатора — центральный электрод (10). При изъятии, дозиметра из зарядно-контактного гнезда под действием диафрагмы (15) контакт (14) возвращается в исходное положение, предохраняя конденсатор от разряда.

Принцип работы прибора ид-1

Принцип работы дозиметра ИД-1 аналогичен принципу работы дозиметров для измерения экспозиционных доз гамма-излучения (например, ДКП-50А). Однако особенностью ИД-1 является то, что ионизационная камера помещена в металлический экран, который полностью изолирует камеру от проникновения в нее бета-частиц. Таким образом, ионизация газа внутри камеры может происходить только за счет гамма- и нейтронного излучения.

Принцип работы дозиметра основан на следующем: при воздействии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объеме ионизационной камеры (2) (рис. 15) возникает ионизационный ток, уменьшающий, потенциал конденсатора (3) и ионизационной камеры.

Уменьшение потенциала пропорционально дозе облучения. Измеряя изменение потенциала, можно судить о полученной дозе. Измерение потенциала производится с помощью малогабаритного электроскопа (1), помещенного внутри ионизационной камеры. Отклонение подвижной системы- электроскопа — платинированной нити — измеряется с помощью отсчетного микроскопа со шкалой, отградуированной в радах.

Рис. 15. Схема электрическая принципиальная дозиметра ИД-1

Для обеспечения линейной шкалы дозиметра зарядный потенциал ионизационной камеры выбран в пределах от 180 до 250 В.

Конструкция зарядного устройства показана на рис. 16.

Рис. 16. Зарядное устройство ЗД-6:

1 — трехгранник; 2 — ручка; 3 — зарядно-

контактное гнездо; 4 — разрядник;

5 — преобразователь; 6 — зеркало.

Зарядное устройство состоит из следующих основных узлов и деталей: преобразователя (5) механической энергии в электрическую, который состоит из четырех пьезоэлементов, соединенных параллельно; механического усилителя, состоящего из винтового, клинового и рычажного механизмов; зарядно-контактного узла (3) для подключения дозиметра; разрядника (4) для ограничения выходного напряжения; ручки (2) для регулировки выходного напряжения; зеркала (6) для освещения шкалы дозиметра при его зарядке.

Схема электрическая принципиальная зарядного устройства

Принцип работы зарядного устройства основан на следующем: при вращении ручки по часовой стрелке рычажный механизм создает давление на пьезоэлементы (1) (рис. 17), которые, деформируясь, создают на торцах разность потенциалов, приложенную таким образом, чтобы по центральному стержню (3) на центральный электрод ионизационной камеры дозиметра подавался «плюс», а по корпусу на внешний электрод ионизационной камеры — «минус».

Рис. 17. Схема электрическая принципиальная зарядного устройства ИД-1

Для ограничения выходного напряжения зарядного устройства параллельно пьезоэлементам подключен разрядник (2).

3.3. Порядок работы с прибором ид-1

Для приведения дозиметра в рабочее состояние его следует зарядить. Порядок зарядки дозиметра на зарядном устройстве следующий:

1. поверните ручку зарядного устройства против часовой стрелки до упора;

2. вставьте дозиметр в зарядно-контактное гнездо зарядного устройства;

3. направьте зарядное устройство зеркалом на внешний источник света;

4. добейтесь максимального освещения шкалы поворотом зеркала;

5. нажмите на дозиметр и, наблюдая в окуляр, поворачивайте ручку зарядного устройства по часовой стрелке до тех пор, пока изображение нити на шкале дозиметра не установится на «0», после этого выньте дозиметр из зарядно-контактного гнезда;

6. проверьте положение нити на свет: при вертикальном положении нити ее изображение должно быть на «0».

Дозиметр во время работы в поле действия радиоактивного излучения носят в кармане одежды.

Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, по положению изображения нити на шкале дозиметра определяют величину дозы гамма- и нейтронного излучения, полученную во время работы.

Чтобы исключить влияние прогиба нити на показания дозиметра, отсчет необходимо производить при вертикальном положении изображения нити.