مقارنة مصادر الإشعاع
هناك مصادر طبيعية وصناعية للأشعة السينية.
المصادر الاصطناعية لإشعاع الأشعة السينية هي أنابيب الأشعة السينية. يظهر هيكل الأنبوب في الشكل.
أنبوب الأشعة السينية هو عبارة عن قارورة زجاجية مفرغة من الهواء بها قطبان: أنود A وكاثود K، وينشأ بينهما جهد عالي U (1-500 كيلو فولت). الكاثود عبارة عن حلزوني يتم تسخينه بواسطة تيار كهربائي. تتسارع الإلكترونات المنبعثة من الكاثود المسخن (الانبعاث الحراري) بواسطة المجال الكهربائي إلى سرعات عالية (هذا هو ما يتطلبه الجهد العالي) وتصطدم بأنود الأنبوب. عندما تتفاعل هذه الإلكترونات مع مادة الأنود، ينشأ نوعان من إشعاع الأشعة السينية: إشعاع الكبح والإشعاع المميز.
يتم وضع سطح العمل الخاص بالأنود بزاوية على اتجاه شعاع الإلكترون من أجل إنشاء الاتجاه المطلوب للأشعة السينية.
يتم تحويل حوالي 1% من طاقة الحركة الإلكترونية إلى أشعة سينية. ويتم إطلاق بقية الطاقة على شكل حرارة. لذلك، فإن السطح العامل للأنود مصنوع من مادة مقاومة للحرارة.
المزايا
- تتيح أنابيب الأشعة السينية إمكانية إنشاء أجهزة أكثر حساسية.
- تبسيط كبير لإجراءات الحصول على التصاريح لتشغيل الأجهزة؛
- إمكانية التحكم بالإشعاع (تشغيل/إيقاف).
عيوب
- يتطلب أنبوب الأشعة السينية معدات ضخمة ومكلفة إلى حد ما لتشغيله. وعادةً ما تكون هناك حاجة إلى محول ونظام تبريد لتشغيل أنبوب الأشعة السينية، ولكن هناك أجهزة تحليل محمولة تستخدم أنابيب أقل قوة ويمكن تشغيلها باستخدام طاقة البطارية.
- إن طاقة باعث الأشعة السينية غير مستقرة، حيث تعتمد على درجة الحرارة المحيطة، وتقلبات الجهد الكهربائي، وما إلى ذلك.
- تكلفة عالية مع متوسط وقت منخفض بين الأعطال.
تشمل المصادر الطبيعية للأشعة السينية بعض النظائر المشعة (على سبيل المثال، Cd-109، Fe-55، Am-241).
المزايا
- تتميز المعدات المعتمدة على مصادر إثارة النويدات المشعة بأنها مدمجة وخفيفة الوزن، مما يسمح بدمجها بسهولة في خطوط العمليات من أجل الأتمتة والتحكم في العمليات، بالإضافة إلى إنشاء أجهزة تحليل متنقلة.
- على عكس أنابيب الأشعة السينية، تتمتع مصادر النويدات المشعة باستقرار مطلق لطيف الطاقة، مما يضمن قياسات مترولوجية أفضل.
- يحتوي مصدر النويدات المشعة على طيف خطي بطاقة انتقائية، وهو أمر ضروري لإثارة الطيف. تُستخدم جميع الفوتونات المنبعثة كفوتونات عاملة لإثارة الإشعاع المميز. في أنبوب الأشعة السينية، يذهب معظم طيف الأشعة السينية (بطاقته أقل من حافة K للامتصاص)، لأنه يمثل طيف إشعاع الكبح، إلى إشعاع البيئة. يزيد هذا الإشعاع بشكل كبير من الخلفية الإشعاعية في منطقة العمل، وبالتالي، يتطلب حماية أكثر جدية للمباني وموظفي الخدمة (أثناء معايرة الجهاز، وما إلى ذلك) مقارنة باستخدام مصادر النويدات المشعة.
- إن استخدام المصادر أكثر اقتصادًا. وكما يقول العملاء الذين يستخدمون الأجهزة المزودة بمصادر منذ سنوات عديدة - "لقد قمنا بتثبيتها مرة واحدة ونسينا هذه المشكلة لمدة 10 سنوات!"
عيوب
- ومن عيوب مصادر النويدات المشعة عدم القدرة على تغيير طاقة الإشعاع.
- ضرورة الحصول على إذن لتشغيل الأجهزة من Rostekhnadzor.
الاستنتاجات
هناك موقف متحيز تجاه أجهزة الفلورسنت بالأشعة السينية القائمة على مصادر النويدات المشعة. يزعم العديد من موزعي المعدات أن أوروبا والولايات المتحدة واليابان تخلت منذ فترة طويلة عن المصادر لصالح أنابيب الأشعة السينية، لكن هذه ليست معلومات دقيقة تمامًا. على سبيل المثال، يتم استخدام المحللين المحمولين Thermo Scientific Niton XL3p وHeuresis P200i XRF Lead Paint Analyzer القائمين على مصادر النويدات المشعة على نطاق واسع في أوروبا. تضيع مزايا أنبوب الأشعة السينية (القدرة على إيقاف التشغيل، وبالتالي "التحكم" في الإشعاع) عندما يتعلق الأمر بالمحللين الصناعيين الذين يعملون على مدار 24 ساعة في اليوم. يجدر أيضًا الانتباه إلى عمر خدمة أنبوب الأشعة السينية. عند إجراء تحليل مستمر على مدار الساعة، لا يمكن مقارنة أنبوب الأشعة السينية بالمصادر من حيث الاستقرار والموثوقية ومتوسط الوقت بين الأعطال.
حتى وقت قريب، كان الحصول على ترخيص مطلوبًا للعمل مع جميع أنواع مصادر الإشعاع. ولكن ليست كل المصادر خطرة على البشر على قدم المساواة. لذلك، تم إقرار قانون يتم بموجبه تصنيف المصادر. يحتوي ARP-1C على مصادر من فئتي الخطر 4 و5 (من غير المرجح أن تشكل خطرًا على البشر). بالنسبة لهذا النوع من المصادر، لا يلزم سوى تسجيل المنظمات التي تدير مصادر الإشعاع التي تحتوي فقط على مصادر النويدات المشعة من الفئتين الرابعة والخامسة من خطر الإشعاع.
