چکیده

طراحی و ساخت هلدینگ شتاب دهنده در دستگاه رادیو گرافی پژوهشی جهت حذف سرب کوبی اتاق اشعه ایکس و افزایش ایمنی شاهین ابراهیم پور1،ماهان احمدی 2، محمد تقی احمدی*1، هادی گودرزی1 1 گروه فیزیک ، دانشکده علوم ، دانشگاه ارومیه، ارومیه ، ایران 2 دانشکده پزشکی ، دانشگاه شیان جیاو تونگ، شان شی ، شیان ، چین mt.ahmadi@urmia.ac.ir کلمات کليدي: محافظ اشعه ایکس ، حذف سرب کوبی ،رادیو گرافی، هلدینگ شتاب دهنده اشعه ایکس مقدمه آثار سرطان‌زایی تابش اشعه ایکس طی سالیان گذشته اثبات گردیده‌است. اشعه ایكس از تمام مواد از قبیل گاز، مایع و جامدات عبور كرده و البته هر چه جامدات دارای عدد اتمی بالائی باشند، كمتر اشعه را عبور می‌دهند[1, 2] بنابر این مواد با عدد اتمی بالا از قبیل سرب جهت محافظت از اشعه ایکس کاربرد دارد. از آنجا که امواج یونیزه کننده ایکس، قدرت نفوذ و تخریب بالایی دارند بنابراین تابش مداوم و مکرر آنها منجر به تخریب بافت های سلولی می شود[3, 4]. لذا عایق بندی کامل محل و استفاده از محافظ های سربی برای افراد فعال در این حوزه الزامی است[5]. اما در آزمایشگاه های پژوهشی که گاها توسط دانشجویان و کارشناسان مدیریت می شودبه دلایل مختلف استفاده از وسایل حفاظتی تکمیلی فراموش می شود لذا طراحی سیستم هلدینگ تیوب پرتو ایکس می تواند این نگرانی را برطرف کند . در این تحقیق برای دستگاه پژوهشی پرتو ایکس 70 کیلو الکترون ولت طراحی شده در گروه تحقیقاتی خود اقدام به طراحی نگهدارنده سربی تیوب و نمونه مورد تابش، نموده ایم. به گونه ای این مجموعه طراحی شده که نمونه مورد تابش و محیط تابش بدون ارتباط با محیط آزمایشگاه در درون محفظه سربی 5 میای متری قرار دارند و دوزیمتری انجام شده عدم نشت اشعه را تایید می کند. روش انجام تحقیق طراحی مجموعه هوزینگ رادیو گراف پژوهشی جهت ایمنی در برابر تشعشعات ایجادشده از دستگاه رادیوگرافی با استفاده از سرب هوزینگ مناسبی که از سه بخش مجزا تشکیل شده است مطابق شماتیک شکل 1 اجرا شده است. شکل 1. شماتیک محفظه هوزینگ تیوب مولد ایکس بعد از طراحی اقدام به ساخت نمونه واقعی شد بدین صورت که ابتدا قالب ها از لوله های پی وسی طراحی و اندازه بندی شدند و سپس تصمیم برای ساخت لوله سربی گرفته شد ولی متأسفانه لوله پی وسی مقاومت خود را در برابر گرمای بالای سرب ذوب‌شده از دست می‌دهد و درنتیجه خم شده و این روشی مناسب برای تهیه هلدینگ سربی نبود به همین دلیل جهت جلوگیری از تغییر شکل پی وی سی فویل آلومینیمی و ورقه های نسوز کل لوله های ساخته شده را در بر گرفتند و برای ساخت قطعات کوتاه تر بسیار مناسب بوده و بکار رفت. اما برای قطعات بلند تر از روشی دیگر برای تهیه استفاده شد بدین گونه که سرب در ظرف چدنی مخصوص در ابعاد بیست در سی سانتی‌متری با استفاده از مشعل فشار مخزنی ذوب گردید و به ورق‌هایی با ضخامت پنج میلی‌متر در آورده و پس‌از سرد کردن آن‌ها با آب لوله‌هایی با قطر نه سانتی‌متری تهیه شده و روی محفطه مورد نظر در دستگاه رادیوگرافی مورد استفاده قرار گرفت و مراحل ساخت به طور خلاصه بصورت تصویری در شکل 2 نمایش داده شده است. شکل 2. شکل 2. نماش تصویری ساخت هاوزینگ تیوب اشعه ایکس با توجه به طرح پیشنهادی کل مجموعه مولد پرتو ایکس و نمونه های پژوهشی در داخل محفظه سربی 5 میلی متر محصور شده و کنتور گایگر غیر از پرتوهای همیشگی موجود در محیط اطراف هیچ پرتو اضافه ای را ثبت نکرد. البته یک سری محدودیت ابعادی برای نمونه ها مطرح هست که با طراحی اتاقک های قابل اضافه شدن به مجموعه در دست بررسی می باشد. لازم به توضیح است که این ست حفاطتی برای مولد 70 کیلو الکترون ولت زراحی شده توسط گروه ارائه دهنده مقاله ساخته شده و نتایج قابل قبولی بعنوان اولین مولد پرتو ایکس منطقه یا حتی اولین نمونه ایرانی صد درصد بومی ارایه داده است. این مجموعه با ارایه خدمات رادیوگرافی به دانشگاه های منطقه در حال بروز رسانی مولدهای پرتو ایکس خود می باشد. و نظر به اینکه کل سیستم ژنراتور پرتو ایکس را خارج از شتاب دهنده پیشنهاد و تست کرده است . در حال جایگزینی و بهینه سازی اینترفیس های سربی بین شتاب دهنده و ژنراتور پرتو ایکس می باشد. 4-نتاج و بحث در این تحقیق مجموعه محافظ سربی یرای پرتو ساز های نسل جدید که شتاب دهنده و ژنراتور پرتو ایکس مجتمع نیستند طراحی و ساخته شده است . با توجه به اینکه مولد پرتو ایکس در خارج از مجموعه شتاب دهنده قرار دارد در این پژوهش اینترفیس سربی که مانع از نشت اشعه ایکس می شود با موفقیت طراحی و ساخته شده است. این نگهدارنده در چندین جلسه با رعایت تمام نکات ایمنی پرتوی آزمایش شد و کنتور گایگر عدم نشت پرتوهای ایکس از مجموعه ابداع شده را تایید می کند. به منظور کاهش ریسک ناشی از فراموشی وسایل حفاظتی تکمیلی در پرتو سا ز های تحقیقای استفاده از این مجموعه ضمن برطرف کردن نیاز به اتاق های سرب کوبی شده و کاهش هزینه های تحقیقاتی ایمنی اپراتورهای کم تجربه را نیز تامین می کند و استفاده گسترده تر از مولدهای ایکس در تحقیقات را نیز گسترش خواهد داد. مراجع 1. Dwyer, J.R., et al., Measurements of x-ray emission from rocket-triggered lightning. Geophysical Research Letters, 2004. 31(5). 2. Sun, F., et al., Study of the Mechanisms of Internal Short Circuit in a Li/Li Cell by Synchrotron X-ray Phase Contrast Tomography. ACS Energy Letters, 2017. 2(1): p. 94-104. 3. Dwyer, J.R., Implications of x-ray emission from lightning. Geophysical Research Letters, 2004. 31(12). 4. Valinia, A. and F.E. Marshall, RXTEMeasurement of the Diffuse X‐Ray Emission from the Galactic Ridge: Implications for the Energetics of the Interstellar Medium. The Astrophysical Journal, 1998. 505(1): p. 134-147. 5. Haldrup, K., et al., Observing Solvation Dynamics with Simultaneous Femtosecond X-ray Emission Spectroscopy and X-ray Scattering. The Journal of Physical Chemistry B, 2016. 120(6): p. 1158-1168.

کليدواژه ها

محافظ اشعه ایکس ، حذف سرب کوبی ،رادیو گرافی، هلدینگ شتاب دهنده اشعه ایکس

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
ماهان احمدی , 1400 , طراحی و ساخت هلدینگ شتاب دهنده در دستگاه رادیو گرافی پژوهشی جهت حذف سرب کوبی اتاق اشعه ایکس و افزایش ایمنی , ششمین کنفرانس(مجازی) سنجش و ایمنی پرتوهای یونساز و غیر یونساز