مقدمه:
سامانه بازرسی ایکسری چمدانی به منظور بازرسی و کنترل بار و لوازم همراه افراد در زمان ورود یا خروج از اماکنی که کنترل تردد در آنها ضروری است، از قبیل: فرودگاه‌ها، گمرکات، سالن‌های مسافری بنادر و راه‌آهن، مراکز امنیتی و حساس؛ مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پرتو ایکس در این نوع تجهیزات و سامانه‌های پرتوساز که در آن منبع تولید پرتوهای یونساز به کار می‌رود، مستلزم رعایت کامل الزامات ایمنی و اصول حفاظت در برابر اشعه می‌باشد. لذا یکی از مهمترین مستندات لازم برای دریافت مجوز تولید از واحد قانونی می‌باشد، ارائه نتایج انجام تست گرم یا همان ارزیابی ایمنی پرتوی سامانه تولید شده می‌باشد.
در این سند آزمون پرتوی دستگاه ایکسری مدل RU975 محصول شرکت رایان رشد افزار که تست های مربوطه براساس روش آزمون پرتوی استاندارد و با استفاده از تجهیزات کالیبره شده انجام شده است تشریح و نتایج به دست آمده ارائه شده است.
هدف:
بررسی میزان نشت اشعه و ارزیابی ایمنی پرتوی کاربری سامانه برای کاربران و سایرین از جمله مسافران، کارکنان و افراد عبوری.
توصيف کلی و معرفی استاندارد مرجع:
تجهیزاتی که دارای مولد پرتوهای یونساز می‌باشند، در شرایط کارکرد عادی و یا بروز هر نوع نقص و مشکل عملکردی، نباید برای کاربر و افراد عبوری مخاطراتی ایجاد کنند. بنابراین یکی از الزامات بکارگیری این تجهیزات، تطابق میزان پرتوزائی آن با قوانین و مقررات ملی و بین‌المللی است. بر این اساس دفتر حفاظت در برابر اشعه نظام ایمنی هسته‌ای کشور بعنوان واحد قانونی، استاندارد بین‌المللی IEC61010-2-091:2019 را به عنوان استاندارد مرجع جهت انجام آزمون پرتوی سامانه‌های ایکسری کابینتی، تعیین و ابلاغنموده است. این استاندارد بخشی از الزامات ایمنیِ تجهیزات الکترونیکی برای اندازه‌گیری، کنترل و استفاده‌های آزمایشگاهی می‌باشد که بصورت تخصصی جهت سامانه‌های ایکسری کابینتی تدوین و منتشر گردیده و بعنوان استاندارد ملّی نیز در دست تدوین و انتشار است.
باعنایت به اینکه طبق استاندارد مذکور و در تعریف سامانه‌های ایکسری کابینتی، حداکثر ولتاژ مولد پرتو 500 کیلوولت تعیین گردیده است، از این نظر و همچنین سایر ویژگی‌های تعیین شده، سامانه مورد آزمون در این سند با سامانه ایکسری کابینتی تعریف شده در استاندارد تطابق دارد.
1.1.1 Equipment included in scope
Equipment covered by this document can be both PROTECTED EQUIPMENT or PARTIALLY PROTECTED EQUIPMENT, with X-ray generator voltage up to 500 kV.
A cabinet X-ray system is a system that contains an X-ray tube installed in a cabinet, which,
independently of existing architectural structures except the floor on which it may be placed, is intended to contain at least that portion of a material being irradiated, provide radiation attenuation and prevent operator access to the radiation beam, during generation of X-radiation.
These cabinet X-ray systems are used in industrial, commercial, and public environments, for example, to inspect materials, to analyze materials, and to screen baggage.
روش انجام آزمون:
براساس ماده12 استاندارد مرجع، آهنگ دُز معادل محیطی منتشر شده از سامانه ایکسری کابینتی در وضعیتی که فعال باشد (در هنگام تابش پرتو توسط مولد)، در هر نقطه به فاصله 50 میلی‌متر از سطح بیرونی يا در صفحۀ هر دهانه يا درگاه نبايد از μSv/h 5 بيشتر باشد. اندازه‌گیری باید با اعمال بیشینه ولتاژ موجود ژنراتور مولد بالا یا بالاترین ولتاژ در شرایط خطا انجام شود.
اندازه‌گیری پرتو ایکس گسیل شده از تجهیزات حفاظت شده موضعی، بایستی با ميانگين‌گيري از کلیه نواحي مسطح خارجی کابینت با سطح مقطع 1000 میلی‌متر مربع، که داراي ابعاد خطي (طولی یا عرضی) بيشتر از 50 میلی‌متر نيستند، انجام شود. همچنین درب‌ها و پنل‌هاي دسترسي سامانه در هنگام دزیمتری بایستی کاملاً بسته باشد و پرده‌های سُربی یا همان جاذب‌هاي انعطاف‌پذير پرتو که براي بستن درگاه يا دهانه‌های سامانه استفاده شده، بايد در وضعيت بسته و به شکل عمودی خود باقي بمانند.
در این روش، بايد از يک جسم پراکنده‌کننده پرتو که نمايانگر اجسام مورد بازرسی در سامانه‌ای ایکسری چمدانی باشد، استفاده شود. از آنجائیکه در این سامانه‌ها، اشياء مورد بازرسی تفاوت قابل توجهی از نظر اندازه، محتويات و مواد دارند؛ بنابراین در استاندارد مرجع يک جسم پراکنده‌کننده پرتو از جنس پلي‌اکسي‌متيلن (POM) معرفی گردیده که بایستی برای آزمون از آن استفاده شود و در موقعيتي در وسط نوار نقاله و در مرکز باريکه پرتو قرارگيرد.
همچنین در استاندارد مرجع تصریح شده است، سامانه‌هاي بازرسي پرتو ايکس کابينتي ممکن است داراي کابينت کفه‌دار بوده يا به‌گونه‌اي طراحي شده باشند که به‌طور دائم بر روي کف ساختمان نصب شوند و در نتیجه كف ساختمان به کف سامانه تبدیل می‌شود. اگر سامانه بازرسي پرتو ايکس کابينتي به‌گونه‌اي طراحي شده باشد که به‌طور دائم بر روي کف ساختمان قرار گيرد، در دستورالعمل‌ها بايد بيان شده باشد که به‌منظور حصول اطمينان از اين‌که آهنگ دز معادل محيطي از حد تعيين شده 5 میکروسیورت بر ساعت فراتر نرود؛ اندازه‌گيري‌هاي تابش بايد درهر فضاي محل سکونت زير كابينت پس از نصب آن انجام شود، و ممكن است حفاظ تکميلي لازم باشد.
اگر چه اندازه‌گیری بیان شده جزو مراحل آزمون نبوده و بایستی پس از نصب سامانه کابینتی و صرفاً در صورت وجود محل سکونت در طبقه زیرین محل نصب انجام شود؛ ولیکن به جهت حصول اتمام از انطباق با تمامی شرایط استاندارد مرجع، اندازه‌گیری تابش در نواحی زیر کابینت سامانه مورد آزمون، انجام می‌گردد.
مراحل انجام آزمون:
آزمون پرتوی و ارزیابی ایمنی دستگاه ایکسری کابینتی کنترل بار مدل RU975 محصول شرکت رایان رشد افزار، مطابق با روش آزمون استاندارد مرجع که به تفصیل بیان گردید، در تاریخ 1401/06/30در محل تولید دستگاه به شرح ذیل انجام گردید:
ابتدا تنظیمات عملکرد منبع پرتو ایکس در حداکثر ولتاژ ممکن با مقدار 157 کیلوولت و همچنین با شدت جریان 0.7 میلی‌آمپر تنظیم گردید.
سپس فانتوم ساخته شده طبق استاندارد مرجع، بعنوان جسم پراکنده‌کننده پرتو به داخل تونل بازرسی هدایت و در وسط تسمه نقاله و در موقعیت مرکز باریکه پرتو قرار داده شد (تصویر3). پس از استقرار کامل فانتوم در داخل محفظه بازرسی و قرارگرفتن پرده‌های سُربی ورودی تونل به حالت افتاده و عمودی و اطمینان از بسته بودن تمامی درب‌ها و درگاه‌های دستگاه، تابش اشعه ایکس با تنظیمات پیش‌گفته شده برای مولد پرتو، انجام و همزمان دستگاه اندازه‌گیری اشعه در فاصله 50 میلی‌متری از 5 سطح قابل دسترس به شرح تصویر4، شامل سطح ورودی بار، سطح خروجی بار، سطح فوقانی دستگاه، سطح جانبی مجاور محل استقرار کاربر دستگاه، سطح جانبی مجاور مراجعه‌کنندگان و افراد عبوری از کنار دستگاه و سطح زیرین دستگاه؛ مستقر گردیده و نرخ دُز در تمامی نقاط هر یک از سطوح مذکور، با استفاده از یک دستگاه دزیمتر دستی کالیبره شده مدل RDS-31 اندازه‌گیری شده و بالاترین اندازه نرخ دُزِ قرائت شده در هر سطح، ثبت گردید.
همچنین مراحل فوق بصورت جداگانه و بدون استفاده از فانتوم پراکننده پرتو، صرفاً جهت بررسی مقایسه‌ای و خارج از الزامات استاندارد، انجام و نتایج حاصله ثبت گردید.
تصویر 1دزیمتر دستی مدل RDS-31
تصویر 2 فانتوم استاندارد پراکنده کننده پرتو (Scattrr Body)
تصویر 3انتقال فانتوم پراکننده پرتو از جنس پلی اکسی متیل به داخل تونل
تصویر 4سطوح جانبی تعیین شده با حروف A، B، C، D، E و F جهت انجام آزمون و اندازه‌گیری میزان اشعه
نتایج اندازه گیری:
جدول نتایج اندازه‌گیری انجام شده به شرح مراحل پیش‌گفته شده و مقایسه آن با حد مجاز مطرح شده در استاندارد مرجع استفاده شده در این آزمون به شرح زیر می‌باشد:
تفسیر نتایج:
براساس نتایج اندازه‌گیری به شرح جدول فوق که منطبق با معیارها و روش‌‌های مطرح شده در استاندارد مرجع انجام شده است، پرتوگیری در کلیه نقاط اندازه‌گیری شده در حد زمینه محیطی می‌باشد و از حد دز تعریف شده در استاندارد تجاوز نمی‌کند. بنابراین نمونه سامانه ارزیابی شده از حیث رعایت الزامات ایمنی پرتوی و حفاظت فردی در برابر اشعه، منطبق با استاندارد IEC61010-2-091:2019 و مورد تایید می‌باشد.
دزیمتری دستگاه های ایکس ری بازرسی
دزیمتری، دستگاهی است که برای اندازه‌گیری میزان اشعه‌ی یونیزان کننده در محیط استفاده می‌شود. در بازرسی دستگاه ایکس ری، دزیمترها به منظور سنجش سطح اشعه‌ی ایکس ری که توسط دستگاه ایکس ری تولید می‌شود، استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها می‌توانند به عنوان یکی از وسایل کمکی در ایمنی افرادی که با دستگاه ایکس ری کار می‌کنند، استفاده شوند. برای انتخاب یک دزیمتر مناسب، باید به عواملی مانند نوع دستگاه ایکس ری، میزان تولید اشعه‌ی ایکس ری، محیط کار، و نوع کاربری دزیمتر توجه شود. همچنین باید دزیمتر را به صورت دوره‌ای کالیبره کرد تا دقت اندازه‌گیری آن حفظ شود.
دزیمتر مناسب برای هر نوع دستگاه ایکس ری باید با توجه به نوع و میزان اشعه‌ی ایکس ری تولیدی توسط دستگاه، انتخاب شود. برای مثال، در صنعت پزشکی، دستگاه‌های ایکس ری با تفاوت‌هایی در میزان اشعه‌ی تولیدی وجود دارند. برای هر یک از این دستگاه‌ها نیز دزیمتری با خصوصیات خاص برای اندازه‌گیری سطح اشعه‌ی ایکس ری تولیدی آنها وجود دارد.
بنابراین، برای انتخاب دزیمتر مناسب برای دستگاه ایکس ری، باید به نوع دستگاه، میزان تولید اشعه‌ی ایکس ری، و نوع کاربری دزیمتر توجه کرد. همچنین، برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری دزیمتر، باید آن را به صورت دوره‌ای کالیبره کرد.
کالیبره کردن دزیمتر به فرکانس خاصی بستگی ندارد، به عنوان مثال، برای دزیمترهایی که برای سنجش اشعه‌ی ایکس ری استفاده می‌شوند، فرکانس خاصی برای کالیبراسیون وجود ندارد.
به طور کلی، برای کالیبراسیون دزیمتر، باید از یک منبع اشعه‌ی یونیزان‌کننده با انرژی معروف و قابل اعتماد استفاده کرد. در این روش، ابتدا دزیمتر به یک منبع اشعه‌ی یونیزان‌کننده معروف و قابل اعتماد نزدیک شده و سپس اشعه‌های تولید شده توسط منبع را با دزیمتر اندازه‌گیری می‌کنیم. سپس با توجه به میزان اندازه‌گیری شده توسط دزیمتر و مقدار واقعی اشعه‌ی یونیزان کننده، دزیمتر کالیبره می‌شود.
در هر صورت، برای کالیبره کردن دزیمتر بهتر است از توصیه‌های تولید کننده دستگاه و دزیمتر پیروی کرد و در صورت نیاز به کمک متخصصین حوزه‌ی ایمنی پرتو استفاده کرد.
توصیه‌های کالیبراسیون دزیمترها
توصیه‌های کالیبراسیون دزیمترها به تولیدکنندگان و مدل دزیمتر متفاوت است. در ادامه به عنوان نمونه برای دستگاه‌های ایکس ری در صنعت پزشکی، توصیه‌های کالیبراسیون برخی از دزیمترهای معمول را برای شما آورده‌ایم:
برای دستگاه‌های ایکس ری مخصوص پزشکی، توصیه می‌شود دزیمترها را به صورت دوره‌ای (مثلاً هر یک تا دو سال) کالیبره کرد.
برای دستگاه‌های ایکس ری صنعتی و کاربردی، توصیه می‌شود دزیمترها را به صورت دوره‌ای (مثلاً هر شش ماه) کالیبره کرد.
برای دستگاه‌های ایکس ری پرتابل، توصیه می‌شود دزیمترها را به صورت دوره‌ای (مثلاً هر شش ماه) کالیبره کرد و قبل از هر بار استفاده، دزیمتر را به یک منبع اشعه‌ی یونیزان کننده نزدیک کرده و کالیبراسیون آن را بررسی کرد.
توصیه می‌شود که برای کالیبراسیون دزیمترها، از یک مرجع استاندارد اشعه‌ی یونیزان کننده با انرژی معتبر و قابل اعتماد استفاده شود.
در هر صورت، برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری دزیمتر، بهتر است کالیبره کردن آن را به متخصصین حوزه‌ی ایمنی پرتو واگذار کرد.
