Детектирование УФ и лазерного излучений в аппаратуре медицинского назначения
Аннотация
Ультрафиолетовое излучение является подвидом электромагнитного излучения. В промышленности используются все длинноволновые диапазоны УФ, начиная с УФ-С. В медицине УФ используется для финиширование полимеров (к примеру, при пломбировании, УФ-Б-С), для лечения кожных заболевания (УФ-Б), для загара (УФ-А-Б), а также является излучением, котором люди подвергаются каждый день, находясь на открытом солнце. Биологическое действие УФ связано, в первую очередь, с фотодиссоциацией в результате достаточно большой энергии квантов излучения. Это приводит к разрушению водородных связей и является причиной изменения процессов синтеза и транспорта аминокислот и белков на глубине до 5 мм кожи.
Дозиметрия УФ может выполняться аналогично дозиметрии излучения АЧТ с помощью пиранометров и радиометров широкого спектра. Однако персональная дозиметрия, где измеряется накопленная, а не мгновенная доза, в основном использует методы люминесценции. В настоящее время наиболее распространены методы и устройства для персональной дозиметрии УФ на основе изменения фотоабсорбции полисульфонных пленок, а также устройства, требующие источника питания, эксплуатиующие явление фотоэффекта в твердом теле.
Объектом исследования в работе стал аниондефицитный оксид алюминия, известный коммерчески как TLD-500, разрабатываемый в течение более 30 лет на кафедре экспериментальной физики УрФУ и за рубежом для дозиметрии ионизирующих излучения (гамма-, бета- и рентгеновского излучений). Детектирование и дозиметрия возможны благодаря явлениям оптически- и термо-стимулированной люминесценции. Проводится последовательное облучение детектора выделенным участком спектра УФ-излучения и регистрация ОСЛ с анализом результатов.
Исследование спектральной чувствительности ТЛД-500 показывает возможность использования материала для детектирования участка УФ-Б, а также участка УФ-С в отдельности, но не одновременно вместе, так как спектральная чувствительность материала значительно отличается от таковой для эритемного воздействия УФ.
Исследование дозовой зависимости ТЛД-500 на длине волны 220 нм при дозах от 3 СЭД до 400 СЭД показывает наличие двух линейных участков с разным наклоном, где первый соответствует дозе от 3 до 200 СЭД. Таким образом, истинная линейность дозовой зависимости делает возможным использование, как минимум для дозиметрии УФ-С на данной длине волны, а также позволяет предположить наличие аналогичных зависимостей для других длин волн.
Дозиметрия УФ может выполняться аналогично дозиметрии излучения АЧТ с помощью пиранометров и радиометров широкого спектра. Однако персональная дозиметрия, где измеряется накопленная, а не мгновенная доза, в основном использует методы люминесценции. В настоящее время наиболее распространены методы и устройства для персональной дозиметрии УФ на основе изменения фотоабсорбции полисульфонных пленок, а также устройства, требующие источника питания, эксплуатиующие явление фотоэффекта в твердом теле.
Объектом исследования в работе стал аниондефицитный оксид алюминия, известный коммерчески как TLD-500, разрабатываемый в течение более 30 лет на кафедре экспериментальной физики УрФУ и за рубежом для дозиметрии ионизирующих излучения (гамма-, бета- и рентгеновского излучений). Детектирование и дозиметрия возможны благодаря явлениям оптически- и термо-стимулированной люминесценции. Проводится последовательное облучение детектора выделенным участком спектра УФ-излучения и регистрация ОСЛ с анализом результатов.
Исследование спектральной чувствительности ТЛД-500 показывает возможность использования материала для детектирования участка УФ-Б, а также участка УФ-С в отдельности, но не одновременно вместе, так как спектральная чувствительность материала значительно отличается от таковой для эритемного воздействия УФ.
Исследование дозовой зависимости ТЛД-500 на длине волны 220 нм при дозах от 3 СЭД до 400 СЭД показывает наличие двух линейных участков с разным наклоном, где первый соответствует дозе от 3 до 200 СЭД. Таким образом, истинная линейность дозовой зависимости делает возможным использование, как минимум для дозиметрии УФ-С на данной длине волны, а также позволяет предположить наличие аналогичных зависимостей для других длин волн.