Dosimétrie des rayonnements

Un dosimètre thermoluminescent , abrégé en TLD , est un dosimètre à rayonnement passif , qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé . L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’ exposition au rayonnement . Dosimètres thermoluminescentsa été inventé en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

Dosimètre thermoluminescent à neutrons – Neutron TLD

La dosimétrie des neutrons du personnel continue d’être l’un des problèmes dans le domaine de la radioprotection, car aucune méthode unique n’associe la réponse énergétique, la sensibilité, les caractéristiques de dépendance d’orientation et la précision nécessaires pour répondre aux besoins d’un dosimètre personnel.

Les dosimètres à neutrons personnels les plus couramment utilisés à des fins de radioprotection sont les dosimètres thermoluminescents et les dosimètres à albédo . Les deux sont basés sur ce phénomène – la thermoluminescence . À cette fin, le fluorure de lithium ( LiF ) en tant que matériau sensible (puce) est largement utilisé. TLD de fluorure de lithiumest utilisé pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la réaction nucléaire Li-6 (n, alpha)). Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosimètres TLD les plus courants car ils ont les mêmes propriétés d’absorption que les tissus mous. Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%). Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons. Afin d’enregistrer les neutrons, les dosimètres à cristaux LiF peuvent être enrichis en lithium-6 pour améliorer la réaction nucléaire au lithium-6 (n, alpha). L’efficacité du détecteur dépend de l’ énergie des neutrons. Parce que l’interaction des neutrons avec n’importe quel élément dépend fortement de l’énergie, rendre un dosimètre indépendant de l’énergie des neutrons est très difficile. Afin de séparer les neutrons thermiques et les photons, les dosimètres LiF sont principalement utilisés, contenant différents pourcentages de lithium-6. Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est très sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant très peu de lithium-6, qui a une réponse neutronique négligeable.

Le principe des TLD à neutrons est alors similaire à celui des TLD à rayonnement gamma. Dans la puce LiF, il y a des impuretés (par exemple le manganèse ou le magnésium), qui produisent des états de piège pour les électrons énergétiques. L’impureté provoque des pièges dans le réseau cristallin où, après irradiation (en rayonnement alpha), des électrons sont retenus. Lorsque le cristal est réchauffé, les électrons piégés sont libérés et de la lumière est émise. La quantité de lumière est liée à la dose de rayonnement reçue par le cristal.

Dosimètre à neutrons albédo thermoluminiscents

La dosimétrie des neutrons d’albédo est basée sur l’effet de la modération et de la rétrodiffusion des neutrons par le corps humain. Albedo, le mot latin pour «blancheur», a été défini par Lambert comme la fraction de la lumière incidente réfléchie de manière diffuse par une surface. La modération et la rétrodiffusion des neutrons par le corps humain créent un flux de neutrons à la surface du corps dans la gamme d’énergie thermique et intermédiaire. Ces neutrons rétrodiffusés appelés neutrons d’ albédo , peuvent être détectés par un dosimètre (généralement une puce LiF TLD ), placé sur le corps qui est conçu pour détecter les neutrons thermiques . Dosimètres d’albédose sont avérés être les seuls dosimètres capables de mesurer les doses dues aux neutrons sur toute la gamme des énergies. Habituellement, deux types de fluorure de lithium sont utilisés pour séparer les doses apportées par les rayons gamma et les neutrons. Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est très sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant très peu de lithium-6, qui a une réponse neutronique négligeable.

TLD – Principe de fonctionnement

L’aperçu de base suivant explique le fonctionnement d’un TLD :

1. Lorsque le rayonnement ionisant traverse le détecteur (puce), la puce absorbe le rayonnement et sa structure change légèrement.
2. Dans les matériaux thermoluminescents, les électrons peuvent atteindre la bande de conduction, lorsqu’ils sont excités, par exemple, par des rayonnements ionisants (c’est-à-dire qu’ils doivent obtenir une énergie supérieure à l’ _espace E ). Mais dans ce cas, des défauts existent dans le matériau ou des impuretés sont ajoutées pour piéger les électrons dans la bande interdite et les y maintenir.
3. Ces électrons piégés représentent l’énergie stockée pendant le temps où les électrons sont retenus et la quantité de cette énergie dépend de l’exposition au rayonnement.
4. Afin d’obtenir la dose reçue, la puce TLD doit être chauffée dans ce lecteur TLD . Les électrons piégés retournent à l’état fondamental et émettent des photons de lumière visible. La quantité de lumière émise par rapport à la température est appelée courbe de lueur .
5. Une fois la lecture terminée, le TLD est recuit à haute température. Ce processus met essentiellement à zéro le matériau TL en libérant tous les électrons piégés. Le TLD est alors prêt à être réutilisé .

Lecteur TLD

Comme cela a été écrit, l’énergie précédemment absorbée par le rayonnement électromagnétique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces matériaux est réémise sous forme de lumière lors du chauffage du matériau. L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’exposition au rayonnement. Un lecteur TLD de base typique contient les composants suivants:

• Chauffage . L’élément chauffant augmente la température du matériau TL
• Tube photomultiplicateur . Le PMT amplifie et mesure le flux lumineux.
• Compteur / enregistreur . L’enregistreur est capable d’afficher et d’enregistrer des données.

Afin d’obtenir la dose reçue, la puce TLD doit être chauffée dans ce lecteur TLD. Les électrons piégés retournent à l’état fondamental et émettent des photons de lumière visible. La quantité de lumière émise par rapport à la température est appelée courbe de lueur . Cette courbe est analysée pour déterminer la dose. Une fois la lecture terminée, le TLD est recuit à haute température. Ce processus met essentiellement à zéro le matériau TL en libérant tous les électrons piégés. Le TLD est alors prêt à être réutilisé. Il existe deux types de lecteurs. Lecteurs automatiques et manuels. Le lecteur automatique de TLD est beaucoup plus compliqué que prévu.

Un dosimètre thermoluminescent , abrégé en TLD , est un dosimètre à rayonnement passif , qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé . L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’ exposition au rayonnement . Dosimètres thermoluminescentsa été inventé en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

Avantages et inconvénients des TLD

Avantages des TLD

• Les TLD sont capables de mesurer une plus grande gamme de doses par rapport aux badges film.
• Les doses provenant des TLD peuvent être facilement obtenues.
• Les TLD peuvent être lus sur place au lieu d’être envoyés pour développement.
• Les TLD sont facilement réutilisables .

Inconvénients des TLD

• Chaque dose ne peut être lue plus d’une fois.
• Le processus de lecture «met à zéro» le TLD.

Comme il a été écrit, l’énergie précédemment absorbée par le rayonnement électromagnétique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces matériaux est réémise sous forme de lumière lors du chauffage du matériau. L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’exposition au rayonnement. Un lecteur TLD de base typique contient les composants suivants:

• Chauffage . Le chauffage augmente la température du matériau TL
• Tube photomultiplicateur . Le PMT amplifie et mesure le flux lumineux.
• Compteur / enregistreur . L’enregistreur est capable d’afficher et d’enregistrer des données.

Afin d’obtenir la dose reçue, la puce TLD doit être chauffée dans ce lecteur TLD. Les électrons piégés retournent à l’état fondamental et émettent des photons de lumière visible. La quantité de lumière émise par rapport à la température est appelée courbe de lueur . Cette courbe est analysée pour déterminer la dose. Une fois la lecture terminée, le TLD est recuit à haute température. Ce processus met essentiellement à zéro le matériau TL en libérant tous les électrons piégés. Le TLD est alors prêt à être réutilisé. Il existe deux types de lecteurs. Lecteurs automatiques et manuels. Le lecteur automatique de TLD est beaucoup plus compliqué que prévu.

Un dosimètre thermoluminescent , abrégé en TLD , est un dosimètre à rayonnement passif , qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé . L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’ exposition au rayonnement . Dosimètres thermoluminescentsa été inventé en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

TLD – Principe de fonctionnement

L’aperçu de base suivant explique le fonctionnement d’un TLD :

1. Lorsque le rayonnement ionisant traverse le détecteur (puce), la puce absorbe le rayonnement et sa structure change légèrement.
2. Dans les matériaux thermoluminescents, les électrons peuvent atteindre la bande de conduction, lorsqu’ils sont excités, par exemple, par des rayonnements ionisants (c’est-à-dire qu’ils doivent obtenir une énergie supérieure à l’ _espace E ). Mais dans ce cas, des défauts existent dans le matériau ou des impuretés sont ajoutées pour piéger les électrons dans la bande interdite et les y maintenir.
3. Ces électrons piégés représentent l’énergie stockée pendant le temps où les électrons sont retenus et la quantité de cette énergie dépend de l’exposition au rayonnement.
4. Afin d’obtenir la dose reçue, la puce TLD doit être chauffée dans ce lecteur TLD . Les électrons piégés retournent à l’état fondamental et émettent des photons de lumière visible. La quantité de lumière émise par rapport à la température est appelée courbe de lueur .
5. Une fois la lecture terminée, le TLD est recuit à haute température. Ce processus met essentiellement à zéro le matériau TL en libérant tous les électrons piégés. Le TLD est alors prêt à être réutilisé .

Lecteur TLD

Comme cela a été écrit, l’énergie précédemment absorbée par le rayonnement électromagnétique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces matériaux est réémise sous forme de lumière lors du chauffage du matériau. L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’exposition au rayonnement. Un lecteur TLD de base typique contient les composants suivants:

• Chauffage . L’élément chauffant augmente la température du matériau TL
• Tube photomultiplicateur . Le PMT amplifie et mesure le flux lumineux.
• Compteur / enregistreur . L’enregistreur est capable d’afficher et d’enregistrer des données.

Afin d’obtenir la dose reçue, la puce TLD doit être chauffée dans ce lecteur TLD. Les électrons piégés retournent à l’état fondamental et émettent des photons de lumière visible. La quantité de lumière émise par rapport à la température est appelée courbe de lueur . Cette courbe est analysée pour déterminer la dose. Une fois la lecture terminée, le TLD est recuit à haute température. Ce processus met essentiellement à zéro le matériau TL en libérant tous les électrons piégés. Le TLD est alors prêt à être réutilisé. Il existe deux types de lecteurs. Lecteurs automatiques et manuels. Le lecteur automatique de TLD est beaucoup plus compliqué que prévu.

Un dosimètre thermoluminescent , abrégé en TLD , est un dosimètre à rayonnement passif , qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé . L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’ exposition au rayonnement . Dosimètres thermoluminescentsa été inventé en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

Cristal LiF – Fluorure de lithium TLD

Les deux types de matériaux thermoluminescents les plus couramment utilisés pour la dosimétrie sont le fluorure de calcium et le fluorure de lithium , avec une ou plusieurs impuretés (par exemple le manganèse ou le magnésium) pour produire des états de piège pour les électrons énergétiques. L’impureté provoque des pièges dans le réseau cristallin où, après irradiation, des électrons sont retenus. Lorsque le cristal est réchauffé, les électrons piégés sont libérés et de la lumière est émise. La quantité de lumière est liée à la dose de rayonnement reçue par le cristal.

Le TLD de fluorure de calcium est utilisé pour enregistrer l’exposition gamma, tandis que le TLD de fluorure de lithium est utilisé pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la réaction nucléaire Li-6 (n, alpha)). Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosimètres TLD les plus courants car ils ont les mêmes propriétés d’absorption que les tissus mous. Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%). Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons. Afin d’enregistrer les neutrons, les dosimètres à cristaux LiF peuvent être enrichis en lithium-6 pour améliorer la réaction nucléaire au lithium-6 (n, alpha).

Dosimètre thermoluminescent à neutrons – Neutron TLD

La dosimétrie des neutrons du personnel continue d’être l’un des problèmes dans le domaine de la radioprotection, car aucune méthode unique n’associe la réponse énergétique, la sensibilité, les caractéristiques de dépendance d’orientation et la précision nécessaires pour répondre aux besoins d’un dosimètre personnel.

Les dosimètres à neutrons personnels les plus couramment utilisés à des fins de radioprotection sont les dosimètres thermoluminescents et les dosimètres à albédo . Les deux sont basés sur ce phénomène – la thermoluminescence . À cette fin, le fluorure de lithium ( LiF ) en tant que matériau sensible (puce) est largement utilisé. TLD de fluorure de lithiumest utilisé pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la réaction nucléaire Li-6 (n, alpha)). Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosimètres TLD les plus courants car ils ont les mêmes propriétés d’absorption que les tissus mous. Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%). Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons. Afin d’enregistrer les neutrons, les dosimètres à cristaux LiF peuvent être enrichis en lithium-6 pour améliorer la réaction nucléaire au lithium-6 (n, alpha). L’efficacité du détecteur dépend de l’ énergie des neutrons. Parce que l’interaction des neutrons avec n’importe quel élément dépend fortement de l’énergie, rendre un dosimètre indépendant de l’énergie des neutrons est très difficile. Afin de séparer les neutrons thermiques et les photons, les dosimètres LiF sont principalement utilisés, contenant différents pourcentages de lithium-6. Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est très sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant très peu de lithium-6, qui a une réponse neutronique négligeable.

Le principe des TLD à neutrons est alors similaire à celui des TLD à rayonnement gamma. Dans la puce LiF, il y a des impuretés (par exemple le manganèse ou le magnésium), qui produisent des états de piège pour les électrons énergétiques. L’impureté provoque des pièges dans le réseau cristallin où, après irradiation (en rayonnement alpha), des électrons sont retenus. Lorsque le cristal est réchauffé, les électrons piégés sont libérés et de la lumière est émise. La quantité de lumière est liée à la dose de rayonnement reçue par le cristal.

En général, la thermoluminescence est une forme de luminescence. Il est présenté par certains matériaux cristallins, tels que le fluorure de calcium, le fluorure de lithium , le sulfate de calcium, le borate de lithium, le borate de calcium, le bromure de potassium et le feldspath. L’énergie précédemment absorbée par le rayonnement électromagnétique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces matériaux est réémise sous forme de lumière lors du chauffage du matériau. Le matériau doit également être transparent à ses propres émissions lumineuses.

Matériaux – Thermoluminescence

Les deux types de matériaux thermoluminescents les plus couramment utilisés pour la dosimétrie sont le fluorure de calcium et le fluorure de lithium , avec une ou plusieurs impuretés (par exemple le manganèse ou le magnésium) pour produire des états de piège pour les électrons énergétiques. L’impureté provoque des pièges dans le réseau cristallin où, après irradiation, des électrons sont retenus. Lorsque le cristal est réchauffé, les électrons piégés sont libérés et de la lumière est émise. La quantité de lumière est liée à la dose de rayonnement reçue par le cristal.

Le TLD de fluorure de calcium est utilisé pour enregistrer l’exposition gamma, tandis que le TLD de fluorure de lithium est utilisé pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la réaction nucléaire Li-6 (n, alpha)). Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosimètres TLD les plus courants car ils ont les mêmes propriétés d’absorption que les tissus mous. Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%). Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons. Afin d’enregistrer les neutrons, les dosimètres à cristaux LiF peuvent être enrichis en lithium-6 pour améliorer la réaction nucléaire au lithium-6 (n, alpha).

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci

En général, la thermoluminescence est une forme de luminescence. Il est présenté par certains matériaux cristallins, tels que le fluorure de calcium, le fluorure de lithium , le sulfate de calcium, le borate de lithium, le borate de calcium, le bromure de potassium et le feldspath. L’énergie précédemment absorbée par le rayonnement électromagnétique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces matériaux est réémise sous forme de lumière lors du chauffage du matériau. Le matériau doit également être transparent à ses propres émissions lumineuses.

Les électrons de certains solides peuvent exister dans deux états énergétiques, appelés bande de valence et bande de conduction . L’intervalle d’énergie ou la bande interdite est une plage d’énergie entre la bande de valence et la bande de conduction où les états électroniques sont interdits. La bande de valence et la bande de conduction sont les bandes les plus proches du niveau de Fermi et déterminent ainsi la conductivité électrique du solide. Dans les isolateurs électriques et les semi-conducteurs, la bande de conduction est la plage la plus basse d’états électroniques vacants. Sur un graphique de la structure de la bande électronique d’un matériau, la bande de valence est située en dessous du niveau de Fermi, tandis que la bande de conduction est située au-dessus. Dans les matériaux thermoluminescents, les électrons peuvent atteindre la bande de conduction lorsqu’ils sont excités, par exemple par des rayonnements ionisants(c’est-à-dire qu’ils doivent obtenir une énergie supérieure à l’ _écart E ). Mais dans ce cas, des défauts existent dans le matériau ou des impuretés sont ajoutées pour piéger les électrons dans la bande interdite et les y maintenir. Ces électrons piégés représentent l’énergie stockée pendant la durée de détention des électrons. Cette énergie est abandonnée si l’électron revient dans la bande de valence. Lorsque de tels cristaux sont ensuite chauffés, les électrons piégés reçoivent suffisamment d’énergie pour s’échapper du piège et tomber à l’état fondamental . Une partie de l’énergie est émise sous forme de photons lumineux et une partie de l’énergie est libérée sous forme de chaleur. Le réchauffement étant une exigence pour ce type de luminescence, la technique est appelée thermoluminescence .

Matériaux – Thermoluminescence

Les deux types de matériaux thermoluminescents les plus couramment utilisés pour la dosimétrie sont le fluorure de calcium et le fluorure de lithium , avec une ou plusieurs impuretés (par exemple le manganèse ou le magnésium) pour produire des états de piège pour les électrons énergétiques. L’impureté provoque des pièges dans le réseau cristallin où, après irradiation, des électrons sont retenus. Lorsque le cristal est réchauffé, les électrons piégés sont libérés et de la lumière est émise. La quantité de lumière est liée à la dose de rayonnement reçue par le cristal.

Le TLD de fluorure de calcium est utilisé pour enregistrer l’exposition gamma, tandis que le TLD de fluorure de lithium est utilisé pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la réaction nucléaire Li-6 (n, alpha)). Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosimètres TLD les plus courants car ils ont les mêmes propriétés d’absorption que les tissus mous. Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%). Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons. Afin d’enregistrer les neutrons, les dosimètres à cristaux LiF peuvent être enrichis en lithium-6 pour améliorer la réaction nucléaire au lithium-6 (n, alpha).

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Les badges de film, dosimètres à badge de film,  sont de petits appareils portables pour surveiller la dose de rayonnement cumulée due aux rayonnements ionisants . Le principe de fonctionnement est similaire à celui des images radiographiques. Le badge se compose de deux parties: un film photographique et un support . Le film est contenu à l’intérieur d’un badge. Le morceau de film photographique qui est le matériau sensible et il doit être retiré tous les mois et développé. Plus il y a d’exposition aux radiations, plus le film noircit. Le noircissement du film est linéaire par rapport à la dose , et des doses jusqu’à environ 10 Gy peuvent être mesurées.

Avantages et inconvénients des dosimètres à film

Avantages des dosimètres à film

• Un badge film comme dispositif de surveillance du personnel est très simple et donc peu coûteux .
• Un badge de film fournit un enregistrement permanent .
• Les dosimètres à badge de film sont très fiables .
• Un badge film est utilisé pour mesurer et enregistrer l’exposition aux rayonnements due aux rayons gamma, aux rayons X et aux particules bêta.

Inconvénients des dosimètres à film

• Les dosimètres à film ne peuvent généralement pas être lus sur place au lieu d’être envoyés pour développement .
• Les dosimètres à film sont à usage unique , ils ne peuvent pas être réutilisés.
• Les expositions à moins de 0,2 mSv (20 millirem) de rayonnement gamma ne peuvent pas être mesurées avec précision.

Les badges de film, dosimètres à badge de film,  sont de petits appareils portables pour surveiller la dose de rayonnement cumulée due aux rayonnements ionisants . Le principe de fonctionnement est similaire à celui des images radiographiques. Le badge se compose de deux parties: un film photographique et un support . Le film est contenu à l’intérieur d’un badge. Le morceau de film photographique qui est le matériau sensible et il doit être retiré tous les mois et développé. Plus il y a d’exposition aux radiations, plus le film noircit. Le noircissement du film est linéaire à la dose , et des doses allant jusqu’à environ 10 Gypeut être mesuré. Les dosimètres à badge de film sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

Les dosimètres à badge de film sont à usage unique, ils ne peuvent pas être réutilisés. Un dosimètre à badge de film est un dosimètre, qui est porté à la surface du corps par la personne surveillée, et il enregistre la dose de rayonnement reçue. L’insigne de film est utilisé pour mesurer et enregistrer l’exposition aux rayonnements due aux rayons gamma , aux rayons X et aux particules bêta . Le badge intègre une série de filtres(plomb, étain, cadmium et plastique) pour déterminer la qualité du rayonnement. Pour surveiller l’émission de particules bêta, les filtres utilisent différentes densités de plastique ou même d’étiquettes. Il est typique qu’un seul badge contienne une série de filtres d’épaisseurs différentes et de matériaux différents; le choix précis peut être déterminé par l’environnement à surveiller.

Exemples de filtres:

• Il y a une fenêtre ouverte qui permet à des radiations plus faibles d’atteindre le film.
• Un mince filtre en plastique  qui atténue le rayonnement bêta mais passe tous les autres rayonnements
• Un filtre en plastique épais qui laisse passer tout sauf le rayonnement photonique le plus faible et absorbe tout sauf le rayonnement bêta le plus élevé
• Un filtre dural qui absorbe progressivement le rayonnement photonique à des énergies inférieures à 65 keV ainsi que le rayonnement bêta.
• Un filtre étain / plomb d’une épaisseur qui permet une réponse de dose indépendante de l’énergie du film sur la plage d’énergie des photons de 75 keV à 2 MeV.
• Un filtre au plomb-cadmium peut être utilisé pour la détection des neutrons thermiques . La capture de neutrons ((n, gamma) réactions) par le cadmium produit des rayons gamma qui noircissent le film permettant ainsi d’évaluer l’exposition aux neutrons.

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Un dosimètre de rayonnement est un appareil qui mesure l’ exposition aux rayonnements ionisants . Les dosimètres enregistrent généralement une dose , qui est l’énergie de rayonnement absorbée mesurée en gray (Gy) ou la dose équivalente mesurée en sieverts (Sv). Un dosimètre personnel est un dosimètre, qui est porté à la surface du corps par la personne surveillée, et il enregistre la dose de rayonnement reçue.

Les dosimètres disponibles dans le commerce vont des appareils passifs à faible coût qui stockent les informations de dose du personnel pour une lecture ultérieure, aux appareils plus chers fonctionnant sur batterie qui affichent la dose immédiate et le débit de dose (généralement un dosimètre personnel électronique ). La méthode de lecture, la plage de mesure de la dose, la taille, le poids et le prix sont des facteurs de sélection importants.

Il existe deux types de dosimètres:

• Dosimètres passifs . Les dosimètres passifs couramment utilisés sont le dosimètre thermo luminescent (TLD) et l’insigne de film. Un dosimètre passif produit un signal radio-induit, qui est stocké dans l’appareil. Le dosimètre est ensuite traité et la sortie est analysée.
• Dosimètres actifs . Pour obtenir une valeur en temps réel de votre exposition, vous pouvez utiliser à la place un dosimètre actif, généralement un dosimètre personnel électronique (EPD). Un dosimètre actif produit un signal radio-induit et affiche une lecture directe de la dose ou du débit de dose détecté en temps réel.

Les dosimètres passifs et actifs sont souvent utilisés ensemble pour se compléter. Pour estimer les doses efficaces, les dosimètres doivent être portés à une position du corps représentative de son exposition, généralement entre la taille et le cou, à l’avant du torse, face à la source radioactive. Les dosimètres sont généralement portés à l’extérieur des vêtements, autour de la poitrine ou du torse pour représenter la dose au «corps entier». Des dosimètres peuvent également être portés aux extrémités ou près de l’œil pour mesurer une dose équivalente à ces tissus.

Types de dosimètres

Il existe de nombreux  types de dosimètres  et de détecteurs de rayonnement , et chaque type a ses limites.

Dosimètres à badge de film

Les badges de film sont de petits appareils portables pour surveiller la dose cumulative de rayonnement due aux rayonnements ionisants. Le principe de fonctionnement est similaire à celui des images radiographiques. Le badge se compose de deux parties: un film photographique et un support. Le film est contenu à l’intérieur d’un badge. Le morceau de film photographique qui est le matériau sensible et il doit être retiré tous les mois et développé. Plus il y a d’exposition aux radiations, plus le film noircit. Le noircissement du film est linéaire par rapport à la dose, et des doses jusqu’à environ 10 Gy peuvent être mesurées.

Voir aussi: Dosimètre à badge de film

TLD – Dosimètre thermoluminescent

Un dosimètre thermoluminescent, abrégé en TLD, est un dosimètre à rayonnement passif, qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé. L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’exposition au rayonnement. Les dosimètres thermoluminescents ont été inventés en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé.

Voir aussi: TLD – Dosimètre thermoluminescent

EPD – Dosimètre personnel électronique

Un dosimètre personnel électronique est un dosimètre moderne, qui peut donner une lecture continue de la dose cumulée et du débit de dose actuel , et peut avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulative est dépassé. Les EPD sont particulièrement utiles dans les zones à forte dose où le temps de séjour du porteur est limité en raison de contraintes de dose.

Le dosimètre personnel électronique, EPD, est capable d’afficher une lecture directe de la dose ou du débit de dose détecté en temps réel. Les dosimètres électroniques peuvent être utilisés comme dosimètre supplémentaire ainsi que comme dosimètre primaire. Les dosimètres passifs et les dosimètres personnels électroniques sont souvent utilisés ensemble pour se compléter.

Voir aussi: EPD – Dosimètre personnel électronique

Dosimètre MOSFET

Le dosimètre MOSFET est un petit appareil portable pour la surveillance et la lecture directe du débit de dose de rayonnement. Puisqu’il est basé sur le transistor MOSFET, le transistor à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET), le principe de fonctionnement est similaire à celui des détecteurs à semi-conducteur. Les dosimètres MOSFET sont maintenant utilisés comme dosimètres cliniques pour les faisceaux de rayonnement de radiothérapie. Leur principal avantage est leur taille physique, qui est inférieure à 4 mm ² . En dosimétrie de radiothérapie, les dosimètres MOSFET remplacent souvent les dosimètres TLD, car ils offrent une lecture immédiate.

Voir aussi: Dosimètre MOSFET

Dosimètre à lecture automatique

Les dosimètres à lecture automatique sont des appareils lisibles sur le terrain portés sur le corps pour mesurer la dose accumulée. Ce sont des appareils non alimentés qui ne contiennent pas de batterie. Les appareils de ce groupe comprennent:

• Dosimètre en fibre de quartz. Un dosimètre à fibre de quartz, parfois appelé dosimètre de poche à indication automatique (SIPD), est un appareil de type stylo qui mesure la dose cumulée de rayonnement ionisant reçue par l’appareil, généralement sur une période de travail.
• Cartes photochimiques auto-développantes. La carte photochimique à développement automatique est un dosimètre d’urgence développant une couleur instantanée de la taille d’une carte de crédit. Il est conçu pour surveiller l’exposition lors d’un incident radiologique pour le triage des traitements médicaux et pour minimiser les inquiétudes et la panique.

Voir aussi: Dosimètre à lecture automatique

Dosimètre DIS

Le dosimètre à stockage d’ions directs, DIS, est un dosimètre électronique, à partir duquel les informations de dose pour Hp (10) et Hp (0,07) peuvent être obtenues instantanément sur le lieu de travail en utilisant un lecteur électronique. Le dosimètre DIS est basé sur la combinaison d’une chambre ionique et d’un élément de stockage de charge électronique non volatile. Le dosimètre DIS utilise une cellule de mémoire analogique à l’intérieur d’une petite chambre d’ionisation remplie de gaz . Le rayonnement incident provoque des ionisations dans la paroi de la chambre et dans le gaz, et la charge est stockée pour une lecture ultérieure. Le dosimètre DIS est lu sur le site de l’utilisateur via une connexion à un lecteur électronique.