[发明专利]辐射剂量计

说明书

技术领域

本发明一般涉及辐射剂量计(radiation dosimeter)，尤其涉及用于确定用户所受到的辐射水平的方法和装置。

背景技术

电子个人剂量计由人员在潜在危险的环境中使用。这种环境的例子可能是医疗环境，其中放射线技师和相关人员可能暴露到对他们的健康有害的X光剂量中。为此，这样的人员通常需要佩戴或者携带电子个人剂量计，该剂量计用来检测辐射和提供关于该人员已经受到一段时间的辐射的量的指示。

检测设备是已知的，其中由于X光的能量在照片底版上导致的化学变化而检测到X光。但是，这样的设备不必具有足够长的使用寿命，或者有效和重复再用的能力。

美国专利号5,596,199描述了一种微剂量测定检测设备，该设备包括能够存储预定的内部电荷而不需要电源的非易失性存储器件的阵列。入射在非易失性存储器件上的每个辐射微粒在该器件的敏感体积之内生成电荷，并且改变所存储的内部电荷，改变的量是对应于由特定类型的辐射微粒沉积的能量的某个量。与关于该阵列中的非易失性存储器件的这种电荷变异对应的数据，被输入到定性分析设备，该设备将这样的数据转换为对入射辐射场的频谱分析。因而，所述的设备不仅能够检测到用户暴露到辐射，并且还能够将这样的暴露以剂量表征，剂量是能够描述入射辐射伤害用户健康的趋势的等级或相似测量。

但是，上述设备不仅不能在操作的检测阶段区分辐射的类型，并且还要求相对复杂的分析过程来确定暴露的水平和这样的暴露造成的潜在伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确定用户已经受到的辐射的水平的设备和方法，其与当前技术的装置相比在配置和操作方面更不复杂，并且给出用户暴露在一个或多个危险辐射类型中的快速和准确的指示。

依照本发明，提供了一种用于确定用户已经受到的辐射的水平的检测器，该设备包括多个非易失性存储元件、用于通过在其浮动栅极(floating gate)形成电荷来使得所述存储元件能够被编程的装置、使得作为暴露到辐射的结果已经经历阈值电压偏移的所述存储元件的数量能够被确定的装置，从而能够确定所述用户已受到的辐射剂量。

还是依照本发明，提供了一种用于上述检测器的阅读器设备，该阅读器设备包括用于以下用途的装置，将所述阅读器设备连接到所述检测器，和从那里接收代表作为受到辐射的结果而经历了阈值电压的偏移的存储元件的数量的数据，将所述数据与预定的校准数据比较，和从而确定用户已经受到的辐射的剂量。

本发明扩展到包括如上所述的检测器和阅读器设备的剂量计系统。

仍然依照本发明，提供了一种用于确定用户已经受到的辐射水平的方法，该方法包括：给用户提供如上所述的检测器，从那里获取代表作为受到辐射的结果而经历了阈值电压偏移的存储元件的数量的数据，将所述数据与预定的校准数据相比较，从而确定用户已经受到的辐射的剂量。

在本发明的优选实施例中，所述检测器可以包括闪烁器元件，诸如掺杂的NaI或更高级的材料，这对于本领域技术人员是显而易见的，用于“捕获”一些入射的辐射并且将其转换为UV辐射。因而，在用于X光剂量计系统的检测器的情况下，闪烁器元件(其可以存储元件或屏幕的覆盖层的形式提供)“捕获”在其上入射的一些X光(和更高频的光子)辐射，并且将其转换为UV辐射。在本发明的更简单的版本中，没有提供闪烁器元件，X光剂量和所需的浮动栅极是大的，使得X光的主要量与浮动栅极交互，产生电荷和导致相应的阈值电压偏移。在这种情况下，可以提供滤波器元件用于只允许某种类型的辐射(或在预定频率之上的)到达非易失性存储元件。特别的，该滤波器可以包括UV滤波器，以阻塞UV辐射和允许更高频率的辐射(特别是X光辐射)通过以到达非易失性存储元件。但是，利用提供的闪烁器元件，较低比例的X光与浮动栅极存储元件交互，以便能够提供较小的浮动栅极体积，并且整个检测器可以制造得更小、较不复杂和较不昂贵。

在本发明的一个示例实施例中，所述非易失性存储元件可以阵列的形式提供，以便于制造和最优化集成电路模腔。

阅读器设备优选包括用于编程所述非易失性存储元件的装置，从而消除在这方面对任何附加硬件的需要。检测器设备优选包括用于使阅读器能够与之耦接的接口，以便与之进行硬布线的或无线的通信。在一个优选实施例中，阅读器设备被布置和配置用于从所述检测器设备读取数据，该数据代表由于暴露到辐射中其阈值电压已经偏移的存储元件的数目。校准数据有利的包括预定的校正曲线。

存储阵列的一部分可以用于存储数据，诸如关于预定的一个或多个用户的用户数据和/或表示一个或多个先前的读出操作的时间戳。