เครื่องวัดรังสีประจำตัวบุคคลชนิด Film badge

                เป็นเครื่องวัดรังสีที่ใช้สำหรับติดไว้บนร่างกาย ของผู้ที่ต้องปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับรังสี ที่ได้รับความนิยมและนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายและยอมรับโดยทั่วไป ประกอบด้วยแผ่นฟิล์มวัดรังสีละกลักใส่ฟิล์ม ดังรูป1. ภายในกลักใส่ฟิล์มจะมีแผ่นกรอง (Filter) ที่เป็นโลหะชนิดต่างๆกันติดอยู่ เพื่อช่วยในการประเมินค่าปริมาณรังสีและพลังงานของรังสีที่แตกต่างกัน เมื่อผู้ใช้เครื่องวัดรังสีประจำตัวบุคคลจะต้องปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับรังสีหลายชนิด และมีพลังงานของรังสีที่แตกต่างกัน ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้           

 

หน้าที่ของแผ่นกรองแต่ละชนิดมีดังนี้

 

Sn และ Pb ใช้วัดรังสีที่มีพลังงานสูงๆตั้งแต่ 75KeV ถึง 2 MeV

Al จะยอมให้ผ่านได้เฉพาะรังสีเอกซ์ และรังสีเบตาที่มีพลังงานต่ำๆ

Thick Plastics จะยอมให้ผ่านได้เฉพาะรังสีเบตาที่มีพลังงานสูง ส่วนรังสีเบตาที่มีพลังงานต่ำ จะถูกดูดกลืนไว้ทั้งหมด

Thin Plastics จะกั้นรังสี แอลฟา และรังสีเบตาที่มีพลังงานต่ำๆ

O.W. จะยอมให้รังสีทุกชนิดผ่านได้และจะใช้วัดรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานระหว่าง 25-60KeV

 

ฟิล์มวัดรังสีโดยปกติจะมีขนาด30x40 มม.บรรจุอยู่ในห่อกระดาษที่ผิวด้านนอกสีขาวและด้านในสีดำแผ่นฟิล์มวัดรังสีประกอบด้วยฐานฟิล์ม(Film base or support) และอิมัลชัน(Emulsion or a sensitive layer)ฐานฟิล์มมีหน้าที่รองรับอีมัลชันให้มีสภาพปกติคงที่อยู่ในขอบเจตที่กำหนด วัสดุที่จะนำมาใช้ทำฐานฟิล์มที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติถูกต้องครบถ้วนตามข้อกำหนดที่เกี่ยวกับแสง ทางเคมี และเกี่ยวกับความร้อน เช่นจะต้องเป็นวัสดุโปร่งใสและเป็นเนื้อเดียวกันตลอด มีสภาพทางเคมีคงที่ ไม่ทำปฏิกิริยากับอิมัลชัน ทนความชื้น มีสภาพเหนียวและแข็งแต่สามารถดัดได้ง่ายไม่เปราะ และทนต่ออุณหภูมิสูง เป็นต้น ปกตินิยมทำฐานฟิล์มจาก Cellulose acitate, Polyester หรืออื่นๆตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน และตามความเหมาะสม

                อิมัลชัน เป็นส่วนที่มีความไวในการทำปฏิกิริยาต่อแสงหรือรังสีอิมัลชันมีองค์ประกอบ 2 ประการคือ เจลาติน (Gelatin) และ เกรน(Grain)

เจลาติน เป็นสารประกอบโปรตีน มีหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับยึดเกรนที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วไปไม่ให้เคลื่อนย้ายหรือตกตะกอน

เกรนเป็นผลึกของเงินเฮไลด์ ที่มีคุณสมบัติไวในการทำปฏิกิริยาต่อแสงหรือรังสีและเงินเฮไลด์ที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นเงินโบรไมด์(AgBr) ความ

ไวของอิมัลชันจะขึ้นอยู่กับขนาดของผลึกและปริมาณของเงินโบรไมด์ คือผลึกที่มีขนาดใหญ่และมีปริมาณมาก จะมีความไวต่อแสงหรือ

รังสีไม่เท่ากันและบนผิวหน้าของอิมัลชันแต่ละด้านจะมีเจลาตินบางๆเคลือบไว้เพื่อป้องกันการกระทบหรือการขีดข่วนที่อาจทำให้สภาพ

ของชั้นผิดปกติได้

 

ส่วนประกอบของฟิล์ม

 

การเกิดปฏิกิริยา ของอิมัลชันต่อรังสี สามารถอธิบายได้ดังแสดงในรูป

     

A                                                                              B

     

C                                                                             D

แสดงขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาของอิมัลชันต่อรังสีและการล้างฟิล์ม

รูปAเกลือเงินจะกระจายอยู่ทั่วไปบนแผ่นฟิล์มเมื่อมีรังสีมาตกกระทบบนแผ่นฟิล์มรังสีจะทำปฏิกิริยากับผลึกของเงินเฮไลด์ ส่วนที่ถูกรังสีจะเกิดปฏิกิริยาและเปลี่ยนแปลงไปได้อะตอมของโลหะเงินซึ่งทำให้ผลึกส่วนนี้สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำยาล้างฟิล์มได้เร็วกว่าผลึกส่วนที่ไม่ถูกรังสีเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอยู่ภายในเกรนของเกลือเงินซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ถ้าไม่ผ่านกระบวนการล้างฟิล์มเสียก่อน ดังนั้น จึงเรียกสิ่งที่เกิดขึ้นนี้ว่าภาพแฝง(Latent Image)(จุดสีดำ) ภาพแฝงที่เกิดขึ้นบนแผ่นฟิล์มเมื่อนำไปล้างด้วยน้ำยาสร้างภาพ(Developer)น้ำยาสร้างภาพจะเกิดปฏิกิริยากับเงินไอออน(Silver ions)ที่ได้รับรังสีให้กลายเป็นโลหะเงิน(Metallic silver)ดังแสดงในรูปB

รูปCเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์จะได้โลหะเงินสีดำ(Black metallic silver)จากนั้นนำแผ่นฟิล์มนี้มาล้างต่อในน้ำยาสร้างภาพ(Fixer) ซึ่งน้ำยาสร้างภาพนี้จะทำปฏิกิริยากับผลึกของเงินเฮไลด์ที่ไม่ถูกรังสี ให้หลุดออกมาจากแผ่นฟิล์ม ก็จะได้แผ่นฟิล์มรูปDที่พร้อมที่จะนำไปอ่านวิเคราะห์หาค่าปริมาณรังสีต่อไป

 

                      การนำฟิล์มวัดรังสีมาใช้งานนั้น ผู้ที่ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับรังสีจะต้องนำฟิล์มวัดรังสีบรรจุไว้ในกลักใส่ฟิล์ม ติดไว้ที่ด้านหน้าบนร่างกายตลอดเวลาที่กำลังปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับรังสี หรือเข้าไปปฏิบัติงานในบริเวณที่มีรังสี

 

                      เครื่องวัดรังสีประจำตัวบุคคลแบบฟิล์มนี้เหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นเครื่องวัดรังสีประจำตัวบุคคลเนื่องจากมีขนาดเล็กน้ำหนักเบา และสะดวกต่อการพกติดตัว เมื่อนำไปใช้งานแล้วจะได้นำกลับมาประเมินค่าปริมาณรังสีทุกๆ 1-3 เดือน

1.         2.  3.

การบรรจุฟิล์มลงในกลัก

 

                      การวัดหาค่าปริมาณรังสีของฟิล์ม นำแผ่นฟิล์มที่ผ่านกระบวนการล้างแล้ว มาวัดหาค่าความดำบนแผ่นฟิล์มด้วยเครื่องอ่านฟิล์มที่เรียกว่า Densitometer ค่าที่วัดออกมาจะเป็นค่าความหนาแน่นทึบแสง(Optical Density, O.D.) จากนั้นนำค่า O.D. นี้ไปหาค่าปริมาณรังสีจาก calibration Curve

                      การวัดรังสีนิวตรอนด้วยฟิล์มมีข้อแตกต่างจากการวัดรังสีแกมมาด้วยฟิล์ม คือ ฟิล์มจะไม่เกิดปฏิกิริยากับรังสีนิวตรอนโดยตรง แต่จะเกิดได้ดีกับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาเท่านั้นดังนั้นการที่จะนำฟิล์มมาใช้วัดรังสีนิวตรอนจำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทำมาจากธาตุที่รับนิวตรอนแล้วสามารถให้รังสีแกมมาออกมาเพื่อทำปฏิกิริยากับฟิล์มต่อไปมาขวางกั้นฟิล์มไว้ เรียกวัสดุนี้ว่า Converter Screen วัสดุนี้ส่วนใหญ่จะทำมาจากธาตุ Cadmium(Cd), Indium(In) Gadolinium(Gd) หรือ Dysproism(Dy)

 

ข้อดีและข้อเสียของฟิล์มวัดรังสี