Design of the Portable Gamma Radiation Detector

บุรินทร์  กมลวรรณางกูร; ภูมินทร์  กิตติวิวัฒน์; จิรวัฒน์  ปราบเขต; วิวัฒน์  จึงธนศิริกูล

ผู้แต่ง

บุรินทร์ กมลวรรณางกูร ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
ภูมินทร์ กิตติวิวัฒน์ ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
จิรวัฒน์ ปราบเขต ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ อำเภอเมืองฉะเชิงเทรา จังหวัดฉะเชิงเทรา 24000
วิวัฒน์ จึงธนศิริกูล ศูนย์พลังงานยั่งยืนและวัสดุวิศวกรรม, ภาควิชาเทคโนโลยีเครื่องกล วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800

คำสำคัญ:

กัมมันตภาพรังสี, การแผ่รังสีแกมม่า, เครื่องตรวจจับการแผ่รังสี, ไดโอดแสงชนิดพิน, ไมโครคอนโทรลเลอร์

บทคัดย่อ

ในปัจจุบันกัมมันตรังสีถูกประยุกต์ใช้ในงานอย่างกว้างขวาง เช่น ทางการแพทย์ใช้รังสีในการวินิจฉัยและรักษาโรค และการถนอมอาหารที่ใช้รังสีฆ่าเชื้อโรคและจุลินทรีย์ เป็นต้น ซึ่งกัมมันตรังสีก็มีอันตรายในกรณีที่มีการรั่วไหล อาจสร้างด้านสุขภาพแก่สิ่งมีชีวิต เพิ่มความเสี่ยงการเกิดมะเร็ง โครงงานนี้จึงได้จัดทำระบบตรวจจับค่ากัมมันตรังสี ซึ่งเป็นระบบที่คอยแจ้งเตือนผู้ใช้งานหากมีค่ากัมมันตรังสีเกินกว่าที่กำหนด โดยใช้ไดโอดแสงชนิดพิน ซึ่งสร้างขึ้นโดยศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) เป็นเซนเซอร์ตรวจจับรังสี ร่วมกับวงจรขยายชนิดสัญญาณรบกวนต่ำ เพื่อให้ระบบการตรวจจับค่ากัมมันตรังสีสามารถตรวจจับรังสีแกมม่าแล้วส่งสัญญาณไปเข้าไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำการนับและแสดงปริมาณรังสีออกมาในเป็นจำนวนครั้งที่จับรังสีได้ โดยวงจรต้นแบบที่สร้างขึ้นสามารถประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์เซ็นเซอร์และอุปกรณ์แสดงผลจอแอลซีดีชนิด I2C 16x2 Module ผลการทดสอบการทำงานของระบบแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้งานได้จริง สามารถตรวจจับรังสีที่ปลดปล่อยจากแหล่งกำเนิดรังสีทดสอบ Americium-241 ได้

เอกสารอ้างอิง

S. Havaki, A. Kotsinas, E. Chronopoulos, D. Kletsas, A. Georgakilas, and V. G. Gorgoulis, “The role of oxidative DNA damage in radiation induced bystander effect,” Cancer Lett, vol. 356, no. 1, pp. 43-51, January 2015.

V. Valković, “Chapter 4 - Measurements of radioactivity,” Radioactivity in the Environment (Second Edition), Elsevier, 2019, pp. 123-280.

M. J. Martin, P. H. Blichert-toft, “Radioactive atoms: auger-electron, α-, β, γ-, and X-Ray data,” Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 8, no. 1–2, pp. 1-198, October 1970.

A. Einstein, “Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt,” Annalen der Physik, vol. 322, no. 6, pp. 132–148, 1905.

A. H. Compton, “A quantum theory of the scattering of X-Rays by light elements,” Physical Review, vol. 21, pp. 483-502, May 1923.

K. Chaiwongkhot, D. Ruffolo, W. Yamwong, J. Prabket, and U. Tippawan, “Preliminary results from a feasibility test of mixed alpha source detection by prototype bare silicon devices,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1719, June 2020.

M. S. El_Tokhy, and I. I. Mahmoud, “Performance analysis of PIN photodiode under gamma radiation effects through modeling,” Journal of Optics, vol. 44, pp. 353–365, November 2015.