在核或放射事故发生后,快速评估个人受到的辐射剂量对于保护公众健康至关重要,但传统检测方法通常依赖价格高昂的仪器或需要实验室分析,可能延误关键决策。广岛大学的研究团队近日展示了一套便携、低成本的系统,该系统将一小片辐射变色胶片与一个可折叠扫描装置及智能手机摄像头相结合,能在紧急情况下为个人提供现场辐射剂量读数。

这套系统采用了Gafchromic EBT4辐射变色胶片,这种胶片在接触电离辐射后会立即发生颜色变化,且肉眼可见。在新的配置中,用户将胶片样本放入一个紧凑的、电池供电的扫描舱内,该舱提供可控照明,然后使用放置在舱上方的普通智能手机拍摄已曝光胶片的图像。研究团队表示,从这些图像中可以量化最高达10戈瑞的辐射剂量,其精度能满足紧急分诊的需要。
研究团队着重于保持设计的简洁性、通用性和低成本,以确保该系统在严重事故场景下,包括基础设施受损的灾害环境中,依然能够使用。硬件部分采用低成本组件,组装费用低于约70美元(不含智能手机),而图像分析则由现有的移动应用程序处理。这一方法旨在帮助个人和急救人员在传统仪器受限或无法获取时,自主进行现场剂量检测。
为了测试性能,团队评估了包括三星和苹果在内的多种智能手机型号,并比较了所捕获图像中不同颜色通道对辐射剂量的追踪效果。分析表明,数字图像中的青色通道提供了最稳定和可靠的剂量响应,这为建立将颜色强度转换为剂量估算的校准曲线打下了基础。尽管专业的桌面扫描仪能提供更高的精度和更小的误差,但研究人员认为,基于智能手机的方法在应急应用中具有足够的准确性,并得益于更好的便携性。
便携式扫描仪设计为可折叠结构,并集成了LED照明,以确保在成像过程中胶片受到稳定均匀的光照。通过控制智能手机摄像头与照明胶片之间的几何位置,该系统减少了因视角或环境光变化带来的干扰,这些干扰可能会影响颜色变化与剂量之间的关联。研究人员指出,这种机械和光学上的稳定性对于非专业人员在现场可靠使用该方法至关重要。









