سنجش و ایمنی پرتو
سال:1398 | دوره:8 | شماره:2 (ویژه نامه پرتوهای غیریون ساز) |تعداد مقالات:11

تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در مقادیر کمیت های فیزیکی نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مطالعه، چیدمان تجربی تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال برای اندازه گیری میزان تغییرات انرژی ایجاد شده در سلول آب حاصل از جذب پرتوی غیر یون ساز تابشی از یک لیزر مادون قرمز طراحی و ساخته شده است. از روش نظری کارآمدی برای اندازه گیری دز جذبی استفاده شده که مبتنی بر پایش جابه جایی نوارهای تداخلی به سبب تغییر محتوای انرژی در ماده جاذب است. نشان داده شده است که نتایج حاصل از روش تداخل سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه گیری با حسگر دمایی دقیق دارد. نتایج تجربی بیانگر قابلیت بکارگیری این روش نوری غیر تماسی و غیر تزاحمی برای پایش برخط تغییرات میزان انرژی حاصل از جذب تابش پرتو غیریونساز لیزری در داخل ماده است.

برای کنترل خطرات پرتوی لیزرهای کلاس IIIB و IV از کنترل های مهندسی و اجرایی استفاده می شود. در کنترل اجرایی، هرگاه نور لیزر وارد محیط شود جهت حفاظت مردم و کنترل حدود پرتوگیری باید ناحیه تحت کنترل مشخص شود. با توجه به آنکه نور لیزرهای پزشکی وارد محیط می شوند، مشخص کردن ناحیه تحت کنترل از ضروریات بوده و تردد به آن ناحیه باید تحت کنترل و مطابق با ضوابط خاص باشد. با مشخص کردن ناحیه ای که مقدار چگالی پرتو از حد مجاز پرتوگیری بیشتر است می توان محدودیت ها را در فضای کوچک تری اعمال کرد. باتوجه به محدودیت فضا در اینگونه مراکز، تعیین مرز ناحیه خطر از روش های مناسب است. با تعیین این ناحیه و رعایت ضوابط و مقررات در آن می توان از آسیب های پرتوی ناشی از باریکه لیزر و نیز بازتاب-های آن جلوگیری کرد.

آسیب حاصل از تابش به میران جذب انرژی بستگی دارد، و تقریباً با تراکم انرژی جذب شده در بافت متناسب است. در بررسی تابش خارجی با شار انرژی معین، مقدار دز جذب شده در هر نقطه از بافت به نوع تابش، انرژی تابش، فاصله عمق محل دریافت دز و اجزای اصلی سازنده محیط جاذب در آن نقطه بستگی دارد. در پرتو درمانی، میزان دز جذبی یا انرژی جذب شده در بافت حائز اهمیت است. این مسئله در خصوص پرتوهای یونساز همانند ایکس و گاما تقریباً شناخته شده است و در پروتکل های درمانی اجرا می گردد. لیکن در لیزر درمانی کمتر به آن توجه شده است. به علت وجود خطرات بالفعل در کار با لیزر، دزیمتری در لیزر درمانی بسیار حائز اهمیت است و علاوه بر رعایت حدود مجاز تابشی به لحاظ حفاظت پرتویی لزوماً میزان دز تابش جهت دستیابی به اثر مطلوب از الزامات این کاربرد لیزر در پزشکی است.

پرتو نور لیزر می تواند چنان شدتی ایجاد کند که حتی در فاصله بیش از ده کیلومتر، آسیب دائمی به بافت انسان، به ویژه شبکیه چشم، وارد آید. در شدت های پایین تر، پرتوهای لیزر می توانند بدون ایجاد آسیب فیزیکی بر روی چشم، روی عملکرد بصری به طور جدی تاثیر گذاشته و آسیب های گذرا داشته باشند و یا باعث ایجاد حواس پرتی و از دست دادن تمرکز گردد. روشنایی لیزر می تواند عامل منحرف کننده، ایجاد بی نظمی و یا باعث ناراحتی برای خلبان باشد که موجب ایجاد وضعیت بالقوه خطرناک در مراحل بحرانی پرواز می شود. لذا باید برای کنترل ترافیک هوائی، اپراتورهای فرودگاه و اپراتورهای نشانگر لیزری مورد توجه قرار گیرد.

در مقاله حاضر به بررسی سیستم های اندازه گیری و پایش امواج الکترومغناطیسی غیریونیزان و نتایج برخی اندازه گیری های انجام شده در شهر تهران پرداخته خواهد شد. در ابتدا مروری بر استانداردها و توصیه نامه های مربوط به بهداشت و اندازه گیری امواج الکترومغناطیسی غیریونیزان من جمله استاندارد ملی ایران به شماره 8567 و استاندارد ICNIRP و توصیه نامه ITU-K. 83 انجام گرفته و الزامات پایش امواج را بررسی خواهیم نمود. در ادامه به بررسی مشخصات فنی و نحوه عملکرد دو دستگاه پرتابل و آنلاین اندازه گیری امواج الکترومغناطیسی موجود در بازار ایران خواهیم پرداخت. نحوه انجام تنظیمات و پیکربندی دستگاه ها را مرور کرده و چگونگی اندازه گیری و نظارت بر شدت میدان اندازه گیری شده بررسی خواهد شد. در انتها نتایج برخی اندازه گیری های انجام شده در شهر تهران توسط دستگاه های پرتابل و آنلاین از لحاظ آماری بررسی خواهد شد.

مقدمه: استفاده شایع از تلفن های همراه منجر به افزایش نگرانی در مورد تأثیر امواج رادیوفرکانسی بر فیریولوژی بدن انسان شده است. این مطالعه به منظور تعیین واکنش متفاوت دمای عمق های مختلف بافت مغز در مواجهه با امواج رادیوفرکانسی تلفن همراه انجام شد. روش اجرا: این مطالعه از نوع تجربی بود. بافت مغز گاو در یک اتاقک در سه عمق mm12، 22و2 بافت و در فاصله ی و cm 4 وmm 4 تلفن همراه از بافت به مدت min 15 اثر حرارتی امواج رادیوفرکانسی تلفن همراه در حین مواجهه و بعد از قطع مواجهه مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه گیری دمای بافت از دماسنج لوترون استفاده گردید. یافته ها: در حین مواجهه بافت مغز در فاصله mm4 از تلفن همراه میزان افزایش دما در عمق mm22بیشتر از عمق های mm 2و 12 بود به طوری که دمای بافت در عمق های mm12، 22و2 به ترتیب 29، 31/0 و 37/0 درجه سانتی گراد نسبت به دمای پایه افزایش یافت. همچنین دمای بافت مغز در فاصله cm4 با افزایش عمق بافت، بیشتر از سایر عمق ها بود. افزایش دمای بافت با افزایش عمق بافت مغز در زمان بعد از مواجهه با تلفن همراه نیز وجود داشت. دمای عمق mm22 بافت در زمان مواجهه با سرعت بالاتری افزایش یافت. نتیجه گیری: امواج رادیوفرکانسی تلفن همراه نه تنها در تمامی عمق های بافت مغز سبب افزایش دمای بافت شد بلکه در عمق های بالاتر(mm 22( بافت مغز دمای ناشی از امواج رادیوفرکانسی تلفن همراه بیشتر بود.

تصویربرداری نوری صوتی بافت های بیولوژیکی با استفاده از دیودهای لیزری به جای سیستم های پالسی سوئیچ شده Q مرسوم، جایگزین جذابی برای کاربردهای پزشکی زیستی به شمار می آید. اگرچه انرژی نسبتاً پایین دیودهای لیزری که در ناحیه پالسی فعال هستند به تولید امواج نوری صوتی بسیار ضعیف و نسبت سیگنال به نویز پایین سیگنال های تشخیص داده شده می انجامد. این مسئله در شرایطی مورد توجه قرار می گیرد که برانگیختگی نوری، با استفاده از اشکال موج معمول مدولاسیون شده باشد و پردازش همبستگی برای افزایش SNR از طریق فشرده سازی سیگنال استفاده می شود. این کار تأثیر پارامترهای مدولاسیون موجی شکل بر سیگنال همبستگی حاصل را مورد بررسی قرار داده و روش عملیاتی را برای بهینه سازی تشخیص سیگنال PA پیشنهاد می دهد. مزیت میانگین گیری استفاده از سیگنال همدوس، با استفاده از تجزیه و تحلیل نظری مدل عددی تولید PA اثبات شده است. نشان داده شده است که افزایشی حدود5 الی 10 دسی بل (5-10 dB) مربوط به SNR می تواند از طریق مهندسی شکل موج با تنظیم مدل پارامترها و پروفایل و مدولاسیون نوری اشکال موجی قابل دست یابی شود. همچنین لیزرهای دیودی پر شدت ترند و خروجی پر انرژی تری دارند بنابراین داده ها را سریع ترکیب می کنند و کنترل دقیق تری را مقدور می سازند و به دلیل نزدیکی به طیف مادون قرمز توسط سلول های رنگدانه مثل هموگلوبین جذب می شوند و با توجه به وجود جریان خون در سراسر بدن در درمان بیماری ها بسیار کاربردی و مفید عمل می کنند.

در این مقاله یک میدان مغناطیسی جایگزیده با استفاده از پیچه ی هلمهولتز به همراه یک مغزه ی فرومغناطیس با هندسه ی مناسب جهت تمرکز شار مغناطیسی طراحی و شبیه سازی شده است. این میدان می تواند جهت تمرکز مغناطیسی دارو های حامل بورون در BNCT مورد استفاده قرار گیرد.

در روش کالریمتری تابش با بهره گیری از باریکه های لیزری و سیستم های تداخل سنجی، میزان تغییراتی که جذب دز در درون فانتوم ایجاد می کند به دقت قابل اندازه گیری است. جذب دز و تغییرات دمایی حاصل از آن باعث تغییرات ضریب شکست ماده می شود. برای آنکه بتوان میزان اندک دز جذبی در درون فانتوم را اندازه گیری کرد باید وابستگی دمایی ضریب شکست ماده به دقت مشخص باشد. از فانتوم های پلکسی گلس و آب می توان به عنوان مواد معادل بافت استفاده کرد و در سال های اخیر گزارش های فرآوانی مبنی بر استفاده از آن ها جهت کالریمتری تابش ها منتشر شده است. در این تحقیق وابستگی دمایی ضریب شکست آب و پلکسی گلس (پلی متیل متا آکریلات) با استفاده از چیدمان تداخلی سنجی لیزری اندازه گیری شده است. نتایج اندازه گیری نشاندهنده آن است که ضریب شکست پلکسی گلس در مقایسه با آب تغییرات بیشتری با دما دارد. این نتیجه بیانگر آن است که در روش کالریمتری نوری استفاده از پلکسی گلس به عنوان ماده جاذب، با توجه به نقص گرمایی نزدیک به صفر آن، دقت اندازه گیری دز جذبی افزایش خواهد یافت.

در این مقاله از جفت لایه [SiO2/ZrO2] به منظور طراحی یک فیلتر بلور نوری یک بعدی برای کاربرد در عینک های ایمنی کار با لیزرهای طول موج 350 نانومتر استفاده شده است. لیزرهای پرتوان با طول موج پایین از جمله لیزرهای با طول موج 350 نانومتر دارای انرژی بسیار بالا بوده که می توانند باعث آسیب جدی به چشم کاربر شوند. در این مقاله با استفاده از روش ماتریسی و محاسبات نظری در نرم افزار MATLAB بلور نوری متشکل از جفت لایه های [SiO2/ZrO2] طراحی شده است. نتایج نشان داد که در ساختار 8[SiO2/ZrO2]Glass/ میزان عبور نور از عینک در ناحیه 350 نانومتر به 0038/0 کاهش خواهد یافت که نشان دهنده ایمنی بسیار بالا و مطلوب در صورت استفاده از آن برای کار با این لیزرها است.

در این مقاله به کارگیری فناوری کوانتومی در سیستم راداری و مزایای این نوع رادارها نسبت به رادارهای کلاسیکی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در ابتدا به طور خلاصه به معرفی ساختار اصلی نظریه ی الکترودینامیک کوانتومی پرداخته شده سپس نقش فوتون در این نظریه و بر هم کنش های فوتونی مطرح شده است. در مرحله بعد به استخراج عام ترین فرم از معادله ی سطح مقطع رادار کوانتومی پرداخته شده است. این معادله از طریق رویکرد ذره گونه نیز بررسی شده و در آن به معرفی روشنایی تک ذره ای و دو ذره ای پرداخته شده است. در ادامه این معادله بر حسب تبدیلات فوریه نوشته شده چرا که این روش راه را برای تحلیل سطح مقطع رادار کوانتومی برای اهداف پدافندی با هندسه های گوناگون هموار خواهد کرد. در نهایت تحلیل معادله سطح مقطع راداری برای هندسه صفحه مستطیلی مسطح خواهیم پرداخت و شبیه سازی های کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب انجام گرفته است را توضیح داده و در نهایت با مقایسه نمودارهای رسم شده از نرم افزار متلب برای رادارهای کلاسیک و کوانتومی به تحلیل و مقایسه آن ها پرداخته ایم.