Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวัดอัตราปริมาณรังสีเอกซ์โดยใช้สมาร์ตโฟน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

MEASUREMENT OF X-RAY DOSE RATE USING SMARTPHONES

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

นเรศร์ จันทน์ขาว

Second Advisor

สมยศ ศรีสถิตย์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1133

Abstract

เป็นที่ทราบกันว่าซีมอสที่เป็นเซ็นเซอร์รับภาพในโทรศัพท์เคลื่อนที่นั้นมีความไวต่อรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาซึ่งเป็นผลให้เกิดจุดสว่างที่ไม่พึงประสงค์ปรากฏขึ้นในภาพ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะใช้ประโยชน์ของเซ็นเซอร์ซีมอสในการวัดอัตราปริมาณรังสีเอกซ์ในงานถ่ายภาพด้วยรังสีทางอุตสาหกรรมและงานอื่น ๆ ที่ใช้รังสีเอกซ์ ในขั้นแรกได้เลือกสมาร์ตโฟนยี่ห้อและรุ่นต่าง ๆ กันโดยพิจารณาจากขนาดของพื้นที่รับภาพ ความละเอียดของภาพ และราคา โดยได้เลือกสมาร์ตโฟน 4 รุ่น มาทดสอบ ได้แก่ Samsung Galaxy SII, Samsung Galaxy SIII, Huawei Ascend P7 และ Nokia N8-00 ในขณะทดสอบเลนส์ของกล้องถ่ายภาพต้องถูกปิดด้วยเทปสีดำเพื่อป้องกันมิให้เซ็นเซอร์ซีมอสได้รับแสงสว่างแต่รังสีเอกซ์สามารถผ่านทะลุเข้าไปได้ การนับจำนวนของพิกเซลสว่างได้ใช้ซอฟท์แวร์ ImageJ ที่สามารถดาวน์โหลดได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย จากการทดสอบความเที่ยงตรงของจำนวนนับจากสมาร์ตโฟน พบว่าเซ็นเซอร์รับภาพสมาร์ตโฟนมีความเที่ยงตรงในการวัดรังสีในช่วงค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ±3σ ของค่าเฉลี่ยเช่นเดียวกับการนับด้วยเครื่องนับรังสี จากนั้นนำมาทดสอบกับรังสีเอกซ์ในช่วงอัตราปริมาณรังสีในช่วงตั้งแต่ 0.48 จนถึง 98.1 มิลลิเรินท์เกนต่อชั่วโมง ค่าความต่างศักย์ 100 ถึง 250 kVp ผลการทดสอบพบว่าจำนวนพิกเซลสว่างเพิ่มขึ้นแบบเชิงเส้นกับอัตราปริมาณรังสีเอกซ์ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าสามารถใช้สมาร์ตโฟนในการวัดอัตราปริมาณรังสีเอกซ์ได้หากมีการปรับเทียบที่เหมาะสม ทั้งนี้ได้พัฒนาแอปพลิเคชันที่ทำงานบนสมาร์ตโฟนในระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์เพื่อให้สามารถนับจำนวนจุดสว่างและรายงานค่าอัตราปริมาณรังสีได้ทันที

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

It has been known that CMOS image sensor of smartphones are sensitive to x-rays and gamma-rays causing bright spots on the images. This research aimed to utilize the CMOS image sensors to measure x-ray dose rate in industrial radiography and other x-ray uses. Firstly, smartphones were selected according to size of the image sensor, image resolution and cost. Four smartphones were selected for the test including Samsung Galaxy SII, Samsung Galaxy SIII, Huawei Ascend P7 and Nokia N8-00. During measurement, the camera lens was covered with black adhesive tape to prevent exposure to light allowing only x-rays to pass through. Counting number of bright spots was done by using the ImageJ software which could be freely downloaded. Our precision test showed that the number of counts was within ±3σ from the mean as obtained from radiation counters. For x-rays dose rates in the range of 0.48 to 98.1 mR/hr having energies from 100-250 kVp, number of bright spots increased linearly with increase of the dose rate. The results indicated that the smartphones could be used to measure x-ray dose rate when they were properly calibrated. Finally, application software running on Android smartphone was developed for counting the bright spots and displaying the dose rate simultaneously on the smartphones.

Link to Full Text

Share

COinS