säteilyanturit

Säteilyanturit ovat laitteita, jotka havaitsevat ionisoivaa säteilyä ja muuntavat sen sähköiseksi signaaliksi. Niiden avulla voidaan mitata säteilyn voimakkuus, laadulliset ominaisuudet sekä mahdolliset lähteet erilaisissa ympäristöissä, teollisuudessa ja tutkimuksessa. Säteilyanturit ovat keskeisiä sekä turvallisuus- ja säteilytoiminnan valvonnassa että diagnostisten ja hoitoprosessien tukena.

Säteilyanturit perustuvat kolmeen yleiseen periaatteeseen: ionisointiin, scintillaatioon tai puolijohdeilmiöihin. Ionisaatiolaitteet mittaavat sähköä, kun säteily ionisoi normaalin kaasun. Scintillaatio perustuu valon emittedestään säteilyn tarttumiseen skaalaimeen, joka muunnetaan sähköiseksi signaaliksi valomittauksella. Puolijohdeanturit hyödyntävät materiaalien sähköisen vastuksen muutosta säteilyn aiheuttaman elektronien liikahduksen seurauksena, jolloin saadaan tarkkaa energiaspektriä.

Tärkeimmät tyypit ovat Geiger–Müller -putket, jotka on yksinkertainen pulssilukija eikä tarjoa energiatietoa; scintillaatioanturit (esim. NaI(Tl), CsI(Tl)), jotka antavat sekä määrän että jonkin verran energiatietoa; sekä puolijohdeanturit (esim. Si- tai HPGe), jotka tarjoavat korkean energian resoluution ja soveltuvat röntgen- ja gamma-spektroskopiaan. Neutronia mittaavia antureita käytetään erikseen, esimerkiksi 3He- ja BF3-pohjaisia ratkaisuja.

Käyttökohteita ovat ydinvoimalat, sairaala- ja radiologinen tutkimus sekä ympäristö- ja säteilyvalvonta sekä turvallisuus. Mittayksiköitä ovat esimerkiksi pulssien lukeminen per sekunti (cps), dose rate Gy/h tai Sv/h sekä aktiivisuus bequerelina (Bq). Kalibrointi ja tulkinta vaativat standardeja ja laboratorionarviointia, ja Suomessa säteilyaltistuksen valvonta kuuluu STUKin sekä kansainvälisten standardien alaisuuteen.