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石英繊維線量計は、自己指示型ポケット線量計（SIPD）、自己読み取り型ポケット線量計（SRPD）、または石英繊維電位計（QFE ）とも呼ばれ、放射線線量計の一種です。ペン型の装置で、通常は1回の作業時間中に装置が受けた電離放射線の累積線量を測定します。全身被ばくを測定するために、通常は胸ポケットなど、衣服にクリップで留めて使用します。
現在では、電子式個人線量計（EPD）などのより近代的な線量計に取って代わられつつある。
他のタイプの個人放射線量計と同様に、職業上放射線に被ばくする労働者が着用し、雇用主が被ばく量を記録し、それが法律で定められた限度を下回っていることを検証できるようにするものです。電離箱内の空気が放射線によって電離されることで、電離箱内の金属導体の静電荷が減少するのを測定することで機能します。これは1937年にチャールズ・ローリッツェンによって発明されました。[ 2 ]
線量計は、放射線に被ばくした後、線量値をゼロに戻すために定期的に充電する必要があります。通常は使用直後に読み取り、線量を記録して使用者の被ばく量を記録します。一部の組織では、被ばく量の正確な記録を保証するために、充電装置の所有を保健物理学者に限定しています。この装置には低倍率の顕微鏡と照明レンズが内蔵されており、照明レンズを光源に向けて顕微鏡を覗き込むことで、いつでも直接被ばく量を読み取ることができます。
この装置は主にガンマ線とX線に感度が高いが、1 MeVを超えるベータ線も検出する。 中性子に感度の高いバージョンも作られている。[ 1 ]
石英繊維線量計は、さまざまな測定範囲で製造されています。平時の職業被ばく範囲は通常500ミリレム（5ミリシーベルト）まで測定可能で、これは米国の年間平均被ばく線量360ミリレム（3.6ミリシーベルト）を超えています。戦時中の放射性降下物測定器は500レム（5シーベルト）まで測定可能で、これはほぼ致死量に相当します。
石英ファイバーデバイスは古い線量計設計です。次のような欠点があります: [ 3 ]
湿気に対する耐性は、充電ピンとイオンチャンバーをわずかな隙間で隔てることで確保されています。デバイスを充電器にしっかりと押し込むと隙間が閉じ、線量計をリセットできます。線量計を放すと充電器ピンがイオンチャンバーから外れますが、ゼロ点にわずかな変化が生じ、その変化は比較的予測しにくいものです。
石英ファイバー線量計は、ローリッツェン検電器と呼ばれる装置の頑丈な形態です。[ 3 ] [ 4 ]これは、電離箱 と呼ばれる密閉された空気充填シリンダーで構成されています。内部には、充電のためにペンの端にある端子に取り付けられた金属電極ストリップがあります。電極のもう一方の端には、繊細な金メッキの石英ファイバーが取り付けられており、静止状態では電極と平行になっています。チャンバーの両端は透明で、顕微鏡はファイバーに焦点を合わせます。
充電中、充電器は通常150～200ボルト程度の高直流電圧[ 1 ]を電極に印加し、静電荷を帯電させます。同じ電荷を持つ石英繊維は、クーロン力によって電極表面から反発され、電極から離れるように曲がります。充電後、電極は絶縁されているため、電荷は電極上に残ります。
電離放射線粒子がチャンバーを通過すると、空気分子と衝突し、電子をはじき飛ばして空気中に正負の電荷を持つ原子（イオン）を生成します。反対の電荷を持つイオンは電極に引き寄せられ、電極上の電荷の一部を中和します。電極上の電荷が減少すると、ファイバーにかかる力が弱まり、ファイバーは電極の方へ戻ります。ファイバーの位置は顕微鏡で読み取ることができます。ファイバーの後ろには放射線単位で目盛りが刻まれたスケールがあり、ファイバーが完全に帯電した位置がゼロ点となっています。
放射線粒子が電極から一定量の電荷を漏出させるため、任意の時点におけるファイバーの位置は、前回の再充電以降にチャンバーを通過した累積放射線量を表します。再充電によって失われた電荷が回復し、ファイバーは元の偏向位置に戻ります。
充電器は小型の箱で、通常は電池で駆動します。内部には、電池電圧を充電に必要な高電圧まで昇圧する電子回路が内蔵されています。箱には、線量計の端を充電電極に押し当てるための固定具が付いています。一部の充電器には、測定電極を照らすライトが備わっており、測定、記録、再充電を1回の動作で行うことができます。
より広い範囲を照射できるユニットは、電極と筐体の間にコンデンサを取り付けることで実現されます。コンデンサは、電極にかかる一定の電圧に対して、デバイスに蓄積できる電荷量を増加させます。放射線粒子1個から放出される電荷量は一定であるため、光ファイバーを一定量移動させるには、より多くの放射線粒子が必要となります。
自己読み取り機能のない上記の線量計のバージョンは、ポケット電離箱または単にポケットチャンバーと呼ばれ、第二次世界大戦中および戦後の政府および軍事プロジェクト、特にマンハッタン計画で広く使用されました。[ 1 ] これは、中央に電極が通っている単純な電離箱で構成されていましたが、読み取り用の検電器はありませんでした。代わりに、デバイスを別の精密電位計/充電器に接続して、電極の電荷の減少を測定し、メーターに表示してから電極を再充電することで、被ばく量を読み取りました。これらは、電位計タイプよりもシンプルで頑丈で安価であるという利点がありましたが、電位計/充電器なしでは着用者が被ばく量を読み取ることができないという欠点がありました（一部の軍事用途では望ましいと考えられていました）。これらは現在では使用されていません。
同様の装置で、同じ充電器を使用するのがレートメーターです。これは、民間防衛関係者が放射線量を測定するための安価な方法です。レートメーターを充電した後、一定時間照射した際のレートメーターの変化率を測定します。通常、高レベルの放射性降下物は30秒間、低レベルの放射性降下物は10分間測定します。レートメーターには、各期間の放射線束をレム単位で直接読み取る2つの内部目盛があります。