روش‌های دزیمتریUV : مروری جامع بر اصول، روش‌ها و کاربردها

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسنده

دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران

10.22052/rsm.2026.257805.1155

چکیده

دزیمتری تابش فرابنفش (UV) برای ارزیابی خطرات زیست شناختی ناشی از تابش محیطی، تابش‌گیری شغلی، درمان پزشکی و کاربردهای صنعتی بسیار حیاتی است. این مقاله، روش‌های مختلف دزیمتری شامل ابزارهای اسپکترورادیومتریک، دزیمترهای زیست شناختی، ثبت کننده های داده الکترونیکی، دزیمترهای شیمیایی، تکنیک‌های ترمولومینسانس و مواد فتوکرومیک نوظهور را بررسی می‌کند. هر روش مزایا و محدودیت‌های متمایزی برای کاربردهای مختلف از پایش تابش‌گیری شخصی گرفته تا ارزیابی محیطی و کنترل دز درمانی ارائه می‌دهد. هر دزیمتر به صورت خلاصه بررسی شده و تا حد ممکن مزایا و معایب استفاده و همچنین برتری و محدودیت‌های آن ارائه شده است. همچنین کاربردهای مهم دزیمتری UV در این مقاله آورده شده است. دزیمتری UV به‌دلیل اثرات زیست شناختی و شیمیایی وابسته به طول موج پیچیدگی‌هایی دارد، که نیازمند روش‌های اندازه‌گیری تخصصی با در نظر گرفتن حساسیت طیفی، عوامل زمانی و شرایط محیطی است. درک این روش‌ها برای کمی‌سازی دقیق تابش‌گیری با UV و توسعه روش‌های حفاظتی مناسب در حوزه‌های کاربردی متنوع ضروری است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

UV Dosimetry Methods: A Comprehensive Review of Principles, Techniques, and Applications

نویسنده [English]

  • Fatemeh Almasifard
Physics Department, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Ultraviolet (UV) radiation dosimetry is crucial for assessing biological hazards from environmental radiation, occupational exposure, medical therapy, and industrial applications. This comprehensive review examines various dosimetry methods, including spectroradiometric instruments, biological dosimeters, electronic data loggers, chemical dosimeters, thermoluminescence techniques, and emerging photochromic materials. Each method offers distinct advantages and limitations for different applications, from personal exposure monitoring to environmental assessment and therapeutic dose control. The complexity of UV dosimetry arises from wavelength-dependent biological and chemical effects, requiring specialized measurement approaches that account for spectral sensitivity, temporal factors, and environmental conditions. Understanding these methods is essential for accurate UV exposure quantification and the development of appropriate protection strategies across diverse application domains.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultraviolet radiation (UV)
  • Dosimetry
  • Exposure
  • Spectroradiometry
  • Biological dosimeters
  • Thermoluminescence
  • Electronic data logger dosimeters
  • Semiconductor detector
  • Chemical dosimetry
  • Thermal detectors

مراجع

  1. T. Heepenstrick, C. Strehl, M. Wittlich. Probing different approaches in ultraviolet radiation personal dosimetry - Ball sports and visiting parks. Front. Public Health 10 (2022) 868853.
  2. A. Berces, A. Fekete, S. Gaspar, P. Grof, P. Rettberg, G. Horneck, G. Ronto. Biological UV dosimeters in the assessment of the biological hazard from environmental radiation. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 53 (1999) 36-43.
  3. CIE. Photobiological safety of lamps and lamp systems (CIE S 009/E:2002). Commission Internationale de l'Eclairage, 2002.
  4. DIN 5031-10. Optical radiation physics and illuminating engineering - Part 10: Photobiologically effective radiation, quantities, symbols and action spectra. Deutsches Institut für Normung, 2003.
  5. L. Endres, R. Breit, W. Jordan, W. Halbritter. UV radiation, irradiation, and dosimetry. In: Dermatological Phototherapy and Photodiagnostic Methods. Springer (2009) 3-59.
  6. C. M. H. Driscoll. Dosimetry methods for UV radiation. Radiat. Protect. Dosimetry 72 (3-4) (1997) 217-222.
  7. ISO 17166. Erythema reference action spectrum and standard erythema dose (CIE S007/E). International Organization for Standardization, 1999.
  8. G. Seckmeyer, A. Bais, G. Bernhard, M. Blumthaler, C.R. Booth, P. Disterhoft, P. Eriksen, R. L. McKenzie, M. Miyauchi, C. Roy. Instruments to measure solar ultraviolet radiation. Part 1: Spectral instruments, 2001.
  9. A. R. Webb, H. Slaper, P. Koepke, A. W. Schmalwieser. Know your standard: Clarifying the CIE erythema action spectrum. Photochem. Photobiol. (2006) 87 (2) 483-486.
  10. W. L. Nicholson, B. Galeano. UV resistance of Bacillus anthracis spores revisited: Validation of Bacillus subtilis spores as UV surrogates for spores of B. anthracis Sterne. Appl. Environ. Microbiol. (2003) 69 (2) 1327-1330.
  11. D. L. Mitchell, D. Karentz. The induction and repair of DNA photodamage in the environment. Environ. UV Photobiol. (1993) 345-377.
  12. S. W. S. McKeever. Thermoluminescence of Solids. Cambridge University Press, Cambridge,1985.
  13. Y. S. Horowitz. Thermoluminescence and Thermoluminescent Dosimetry (Vols. 1-3). CRC Press, 1984.
  14. M. Zahedifar, F. Hosseinmardi, L. Eshraghi, B. Ganjipour. Synthesis and thermoluminescence of boron-doped germanium nanowires. Radiat. Phys. Chem. 80 (2011) 324-327.
  15. N. M. Trindade, M. C. F. Magalhães, M. R. Nunes, E.M. Yoshimura. Thermoluminescence of UV-irradiated α-Al2O3:C, Mg. J. Luminescence 223 (2020) 117195.
  16. M. Jena, D. Sen, M. Zulfequar, K. Asokan, A. Pandey. Study of the thermoluminescence properties of γ and UV-C irradiated Li3PO4: Dy synthesized by solid state diffusion method. J. Alloys Compounds 955 (2023) 170077.
  17. M. Talebi, M. Zahedifar, E. Sadeghi. UVC dosimetry properties of Mn and Ce doped KCl thermoluminescent phosphor produced by co-precipitation method. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 458 (2019) 97-104.
  18. J. Mosqueira-Yauri, R. R. Mollohuanca-Aqquepucho, J. S. Ayala-Arenas, N. F. Cano. Thermoluminescence response in gamma and UV irradiated CaF2: Ce, Li phosphor. Proc. ISSSD 2 (2022) 261-273.
  19. M. Naderi, E. Sadeghi, M. Zahedifar. Fabrication and investigation of thermoluminescence properties of Zn2SiO4/SiO2 nanophosphor with manganese impurity. Radiat. Phys. Chem. 225 (2024) 112126.
  20. L. Oster, D. Weiss, N. Kristianpoller. Photostimulated thermoluminescence of X-ray-irradiated CaF2: Dy. J. Phys. D: Appl. Phys. 27 (8) (1994) 1732-1736.
  21. M. Razeghi. Short-wavelength solar-blind detectors-status, prospects, and markets. Proc. IEEE 90 (6) (2002) 1006-1014.
  22. A. Khan, K. Balakrishnan, T. Katona. Ultraviolet light-emitting diodes based on group three nitrides. Nature Photonics 2 (2) (2020) 77-84.
  23. A. B. Rosenfeld. MOSFET dosimetry on modern radiation oncology modalities. Radiat. Protect. Dosimetry 101 (1-4) (2002) 393-398.
  24. H. Lu, J. Xie, X.Y. Wang, Y. Wang, Z J. Li, K. Diefenbach, Q. Pan, Y. Qian, J. Q. Wang, S. Wang, J. Lin. Visible colorimetric dosimetry of UV and ionizing radiations by a dual-module photochromic nanocluster. Nature Communications 12 (1) (2021) 2798.
  25. M. J. Butson, P. K. N. Yu, T. Cheung, P. E. Metcalfe. Radiochromic film for medical radiation dosimetry. Mater. Sci. Eng.: R: Reports 41 (3-5) (2003) 61-120.
  26. P. Sperfeld, J. Metzdorf, S. Nawo, K. Müller, K. M. Stock. Spectral irradiance scale based on radiometric black-body temperature measurements. Metrologia 37 (5) (2000) 373.
  27. U. Köhler, S. Nevas, K. McConkey, R. Evans, Comparison of methods for the reduction of stray light in diode array spectroradiometers. Appl. Optics 34 (22) (1995) 4963-4968.
  28. S. Madronich. UV radiation in the natural and perturbed atmosphere. In UV-B radiation and ozone depletion: effects on humans, animals, plants, microorganisms, and materials. Lewis Pub. (1993) 17-69.
  29. B. L. Diffey. Sources and measurement of ultraviolet radiation. Methods 28 (1) (2002) 4-13.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار