อุปกรณ์บันทึกปริมาณรังสีประจำตัวบุคคล (personal pocket dosimeter)
การปฏิบัติงานในพื้นที่ที่มีรังสีจำเป็นต้องมีระบบติดตามปริมาณรังสีที่ผู้ปฏิบัติงานได้รับอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าการได้รับรังสีอยู่ภายใต้เกณฑ์ความปลอดภัยและเป็นไปตามหลักการป้องกันอันตรายจากรังสี อุปกรณ์บันทึกปริมาณรังสีประจำตัวบุคคลชนิด OSL หรือ Optically Stimulated Luminescence Dosimeter เป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญสำหรับการเฝ้าระวังปริมาณรังสีส่วนบุคคล โดยผู้ปฏิบัติงานมักติดอุปกรณ์ไว้บริเวณหน้าอกหรือช่วงลำตัว และในกรณีที่งานมีความเสี่ยงต่อเลนส์ตา อาจใช้อุปกรณ์วัดเฉพาะบริเวณใกล้ระดับตาเพิ่มเติม
หลักการทำงานของ OSL อาศัยวัสดุเรืองแสง เช่น อะลูมิเนียมออกไซด์เจือคาร์บอน หรือ Al₂O₃:C เมื่อรังสีตกกระทบผลึก พลังงานบางส่วนจะถูกกักเก็บไว้ในตำแหน่งบกพร่องของโครงสร้างผลึก เมื่อถึงขั้นตอนการอ่านค่า เครื่องอ่าน OSL จะใช้แสงกระตุ้น เช่น แสงสีน้ำเงินหรือแสงยูวี เพื่อปลดปล่อยพลังงานที่กักเก็บไว้ให้ออกมาในรูปของแสง OSL จากนั้นสัญญาณแสงจะถูกตรวจวัดและแปลงเป็นค่าปริมาณรังสีสะสมที่ผู้ปฏิบัติงานได้รับในช่วงเวลาที่ติดอุปกรณ์ Yukihara & McKeever.
จุดเด่นของแผ่น OSL คือการออกแบบให้มีผลึกหลายตำแหน่งร่วมกับแผ่นกรองชนิดต่าง ๆ เช่น ช่องเปิด พลาสติกบาง พลาสติกหนา อะลูมิเนียม ดีบุก และตะกั่ว แผ่นกรองเหล่านี้ทำหน้าที่คัดกรองชนิดและพลังงานของรังสีก่อนถึงผลึก ทำให้ผลึกแต่ละตำแหน่งตอบสนองต่อรังสีแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ช่องเปิดหรือหน้าต่างที่ไม่มีแผ่นกรองช่วยให้บีตาและโฟตอนพลังงานต่ำเข้าถึงผลึกได้มาก จึงใช้เป็นสัญญาณหลักในการประเมิน Hp(0.07) สำหรับผิวหนังที่ความลึก 0.07 มม. ส่วนแผ่นกรองโลหะช่วยลดทอนรังสีพลังงานต่ำและเน้นรังสีที่มีอำนาจทะลุผ่านสูงกว่า จึงเกี่ยวข้องกับการประเมิน Hp(10) สำหรับเนื้อเยื่อลึกหรือทั้งร่างกายที่ความลึก 10 มม. ทั้งนี้ ชนิด ความหนา และอัลกอริทึมการคำนวณอาจแตกต่างกันตามรุ่นและผู้ผลิต
ค่าที่รายงานจากแผ่น OSL เป็นค่าปริมาณรังสีสมมูลส่วนบุคคล หรือ personal dose equivalent, Hp(d) โดยค่า d หมายถึงความลึกของเนื้อเยื่อที่ใช้เป็นตัวแทนในการประเมิน ได้แก่ Hp(0.07) สำหรับผิวหนัง Hp(3) สำหรับเลนส์ตา และ Hp(10) สำหรับเนื้อเยื่อลึกหรือการประเมินการได้รับรังสีทั้งร่างกาย แนวคิดนี้สอดคล้องกับการใช้ operational quantities สำหรับ individual monitoring ในงานป้องกันอันตรายจากรังสี Personal Dose Equivalent.
ในการสื่อสารหน่วยวัดรังสี ควรแยกความหมายของแต่ละหน่วยให้ชัดเจน Bq หรือเบ็กเคอเรล เป็นหน่วยของกัมมันตภาพรังสี หมายถึงจำนวนการสลายตัวต่อวินาที Gy หรือเกรย์ เป็นหน่วยของปริมาณรังสีดูดกลืน หมายถึงพลังงานที่ถูกดูดกลืนต่อมวล ส่วน Sv หรือซีเวิร์ต เป็นหน่วยของปริมาณรังสีสมมูลและปริมาณรังสียังผล ซึ่งใช้สะท้อนผลทางชีวภาพของรังสี โดยแผ่น OSL สำหรับผู้ปฏิบัติงานมักรายงานผลในหน่วย mSv BIPM SI Brochure.
นอกจากการใช้งานในระบบเฝ้าระวังรังสีส่วนบุคคลแล้ว งานวิจัยด้านวัสดุสำหรับอุปกรณ์บันทึกปริมาณรังสียังพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมุ่งเน้นวัสดุที่มีความไวสูง เสถียรภาพดี สัญญาณจางหายน้อย ตอบสนองต่อพลังงานของรังสีได้เหมาะสม และสามารถจำแนกชนิดรังสีได้ดีขึ้น วัสดุ Al₂O₃:C ยังคงเป็นวัสดุสำคัญของระบบ OSL เนื่องจากมีความไวสูงและประยุกต์ใช้ได้กว้าง ตั้งแต่งาน personal dosimetry งานรังสีรักษา งานสิ่งแวดล้อม ไปจนถึงการตรวจวัดรังสีในเงื่อนไขเฉพาะ McKeever et al..
แนวโน้มสำคัญในปัจจุบันคือการพัฒนาวัสดุเรืองแสงชนิดใหม่ วัสดุเจือสารกระตุ้น วัสดุซิลิกา วัสดุนาโน และระบบอ่านค่าแบบรวดเร็วหรือกึ่งเวลาจริง เพื่อเพิ่มความไว ลดขีดจำกัดการตรวจวัด และขยายช่วงความเป็นเส้นตรงของการตอบสนองต่อปริมาณรังสี ตัวอย่างเช่น งานวิจัยวัสดุซิลิกาเจือ Ce และ Ce/Tb ที่ศึกษาทั้ง TL, OSL และ radioluminescence เพื่อเชื่อมโยงการวัดแบบสะสมกับการติดตามอัตราปริมาณรังสีในเวลาจริง Benabdesselam et al..
กล่าวโดยสรุป OSL ไม่ใช่เพียงอุปกรณ์บันทึกตัวเลขปริมาณรังสีเท่านั้น แต่เป็นองค์ประกอบสำคัญของมาตรการความปลอดภัยทางรังสีสำหรับผู้ปฏิบัติงาน ข้อมูลจาก OSL ช่วยให้สามารถติดตามแนวโน้มการได้รับรังสี ประเมินความเหมาะสมของมาตรการป้องกัน และสนับสนุนการทำงานตามหลัก ALARA คือการลดการได้รับรังสีให้น้อยที่สุดเท่าที่สามารถทำได้อย่างสมเหตุสมผล ภายใต้การทำงานที่ปลอดภัย ตรวจสอบได้ และมีความน่าเชื่อถือทางมาตรวิทยา
รายการเอกสารอ้างอิง
Benabdesselam, M., Bahout, J., Mady, F., Blanc, W., El Hamzaoui, H., Cassez, A., Delplace-Baudelle, K., Habert, R., Bouwmans, G., Bouazaoui, M., & Capoen, B. (2024). TL properties of RE-doped and co-doped sol-gel silica rods: Application to passive (OSL) and real-time (RL) dosimetry. arXiv. https://arxiv.org/abs/2407.12364
Bureau International des Poids et Mesures. (2026). The International System of Units (SI Brochure) (9th ed.). https://doi.org/10.59161/AUEZ1291
International Atomic Energy Agency. (2014). Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. General Safety Requirements Part 3. IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3. https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1578_web-57265295.pdf
International Commission on Radiological Protection. (2007). The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Annals of the ICRP, 37(2–4). https://www.icrp.org/publication.asp?id=ICRP%20Publication%20103
McKeever, S. W. S., Blair, M. W., Bulur, E., Gaza, R., Gaza, R., Kalchgruber, R., Klein, D. M., & Yukihara, E. G. (2004). Recent advances in dosimetry using the optically stimulated luminescence of Al₂O₃:C. Radiation Protection Dosimetry, 109(4), 269–276. https://doi.org/10.1093/rpd/nch302
Yukihara, E. G., & McKeever, S. W. S. (2011). Optically Stimulated Luminescence: Fundamentals and Applications. Wiley. https://doi.org/10.1002/9780470977064
Around Radiation Detectors 
ใส่ความเห็น