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放射線量計は、外部電離放射線の被ばく量を測定する装置です。個人用線量計として使用する場合は、被ばく者が装着し、被ばくした放射線量を記録します。最新の電子式個人用線量計は、累積線量と現在の線量率を連続的に表示でき、規定の線量率または累積線量を超えた場合に、装着者に警告音を発することができます。熱ルミネセンス式やフィルム式などの他の線量計は、使用後に処理して累積線量を表示する必要があり、装着中は現在の線量を表示できません。
個人用電離放射線線量計は、放射線線量測定学および放射線健康物理学の分野において極めて重要であり、主に装着者の体内に蓄積される放射線量を推定するために使用される。
電離放射線による人体への損傷は累積的であり、総被ばく線量に関係します。総被ばく線量のSI単位はシーベルトです。放射線技師、原子力発電所作業員、放射線療法を行う医師、危険物取扱作業員、その他放射性核種を取り扱う状況にある人々は、職業被ばくの記録を作成するために線量計の装着を求められることがよくあります。このような装置は、規制目的で個人被ばく線量を記録するために使用が承認されている場合、「法定線量計」と呼ばれます。
線量計は通常、衣服の外側に装着されます。「全身線量計」は、全身への線量を測定するために胸部または胴体に装着されます。この位置は、ほとんどの重要な臓器への被ばくを監視し、体の大部分の質量を表します。追加の線量計を装着することで、四肢への線量や、体と線源の向きによって大きく変化する放射線場への線量を評価できます。
最も一般的に使用されている電子式個人線量計は、あらかじめ設定されたレベルで警報を発する連続モニタリング機能や、蓄積線量のリアルタイム表示機能など、高度な機能を多数備えた電子機器です。これらの機能は、線量制限のために着用者の滞在時間が限られている高線量区域で特に役立ちます。線量計は、通常、記録のために測定値を取得した後、リセットすることができ、複数回再利用することが可能です。
金属酸化物半導体電界効果トランジスタ線量計[ 1 ]は、現在、放射線治療用放射線ビームの臨床線量計として使用されている。MOSFETデバイスの主な利点は以下のとおりである。
1. MOSFET線量計は、非常に薄いアクティブエリア（2μm未満）を持つ直接読み取り式です。
2. パッケージ化された状態のMOSFETの物理的なサイズは4mm未満です 。
3. 放射線照射後の信号は永久的に保存され、線量率に依存しない。
MOSFETのゲート酸化膜は、従来は二酸化ケイ素が用いられており、MOSFET線量計において能動的なセンシング材料として機能している。放射線は酸化膜中に欠陥（電子-正孔対のような働きをする）を生成し、それがMOSFETのしきい値電圧に影響を与える。このしきい値電圧の変化は放射線量に比例する。二酸化ハフニウム[ 2 ]や酸化アルミニウムなどの代替高誘電率ゲート誘電体も放射線線量計として提案されている。
PINダイオードは、軍関係者が放射線量を測定するためによく使用される。
シンチレーションカウンターは、シンチレーターから放出される光を測定することで電離放射線を検出し、放射線レベルをほぼ瞬時に測定します。熱ルミネセンス結晶と同様に、シンチレーション材料は放射線にさらされると発光し始めます。一定期間にわたって蓄積された線量を測定するために吸収された放射線を蓄積する熱ルミネセンス結晶とは異なり、シンチレーション材料はすぐに光を放出し、加熱する必要はありません。[ 3 ]
熱ルミネセンス線量計は、検出器内の Dy または B ドープ結晶が加熱されたときに放出される光の強度を測定することによって、電離放射線被ばくを測定します。放出される光の強度は、放射線被ばくに依存します。これらはかつて余剰品として販売され、潜水艦乗組員や原子力作業員がかつて使用していた形式は、活性部品と高感度の IR ワイヤ端ダイオードがドープ LiF2 ガラスチップに取り付けられた濃い緑色の腕時計に似ており、アセンブリが正確に加熱されると (そのため熱ルミネセンス)、蓄積された放射線が枯渇するまで狭帯域の赤外線として放出されます[ 4 ]主な利点は、チップが光や熱にさらされるまで受動的に線量を記録するため、暗所に保管された使用済みサンプルでも貴重な科学データが得られることです。[ 5 ]
フィルムバッジ型線量計は使い捨てです。放射線吸収レベルは、フィルム乳剤の変化によって示され、現像時に確認できます。現在では、電子式個人線量計や熱ルミネセンス線量計にほぼ取って代わられています。
これらは、石英繊維の特性を利用して、繊維に保持された静電気を測定します。着用者が使用する前に、線量計は高電圧に充電され、静電反発により繊維がたわみます。線量計チャンバー内のガスが放射線によって電離されると、電荷が漏れ出し、繊維がまっすぐになり、それによって、内蔵された小型顕微鏡で観察される目盛りのスケールに対して、受けた線量量を示します。[ 6 ] これらは、電荷漏れによって誤った高い値を示す可能性があるため、1日または1シフトなどの短時間のみ使用されます。ただし、EMPには耐性があるため、冷戦時代には放射線被ばくを測定するフェイルセーフ方式として使用されました。
現在では、短期的なモニタリングにおいては、電子式個人線量計が主流となっている。
これらは、通常 ZP1301 または同様のエネルギー補償型ガイガー・ミュラー管を使用し、600 ～ 700 V の電圧とパルス検出部品を必要とします。ほとんどのディスプレイは、4 桁のバブル型または小型 LCD タイプで、 74C925/6 などのディスクリートカウンタ集積回路が搭載されています。LEDユニットには通常、バッテリー寿命を延ばすためにディスプレイのオン/オフを切り替えるボタンと、カウントの確認と校正のための赤外線エミッタがあります。電圧は、多くの場合、小型の昇圧コイルと乗算器ステージを駆動するユニジャンクション トランジスタを使用する、ピン付きまたはワイヤ接続の別個のモジュールから得られます。高価ではありますが、トンネル ダイオードと同様に、長期間、特に高放射線環境で信頼性が高いという特徴があります。ただし、封止材、インダクタ、コンデンサは、時間の経過とともに内部で劣化することが知られています。 これらの装置の欠点は、ベクレルまたはマイクロシーベルト単位で記録された線量が揮発性であり、電源が切断されると消失してしまうことである。ただし、バッテリーなしで短時間メモリを保持するための低漏洩コンデンサが備えられている場合もある。そのため、ほとんどの装置は長寿命バッテリーと高品質の接点を使用している。最近設計された装置では、24C256チップなどの不揮発性メモリに線量を時系列で記録し、シリアルポート経由で読み出すことができるようになっている。
個人線量測定における操作量は個人線量当量であり、これは国際放射線防護委員会によって、人体の特定点より下の適切な深さの軟組織における線量当量として定義されています。特定点は通常、個人の線量計を装着する位置によって与えられます。[ 7 ]
これは、環境線量ガンマ線量計や個人線量計などから得られた実際の測定値です。線量計は、正確な動作量を表示し、既知の健康影響との関連性を確保するために、既知の放射線場で校正されています。個人線量当量とは、被ばく線量を評価し、規制限度を満たすために用いられる数値です。これは通常、職業被ばく作業者の外部被ばく線量記録に記入される値です。
線量計は、国際放射線防護委員会（ICRP）と国際放射線単位測定委員会（ ICRU）が策定した国際放射線防護システムにおいて重要な役割を果たしています。これは添付の図に示されています。
「スラブ」ファントムは、全身線量計の校正のために人間の胴体を表すために使用されます。これは、人間の胴体の放射線散乱および吸収効果を再現します。国際原子力機関は、「スラブファントムは、人間の胴体を表すために300 mm × 300 mm × 150 mmの深さである」と述べています。[ 8 ]
食品照射など、電離放射線を用いて製品を処理する製造工程では、照射対象物に蓄積された線量を校正するために線量計が使用されます。これらの線量計は通常、個人用線量計よりも広い線量範囲を持ち、線量は通常、吸収線量の単位であるグレイ（Gy）で測定されます。線量計は、照射対象物の表面または近傍に設置され、照射された線量レベルの妥当性を検証します。
ソ連のKGBスパイが使用した放射線量計「ラドゥガ」（虹）は、金銭、美術品、文書、宣伝物などの物品に意図的に核放射線を付着させ、放射線に近づくと振動するこの装置で追跡するために用いられた。この方法は、泥棒や汚職官僚を捕まえたり、隠された物資の所在を突き止めたりするのに利用された。
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