رای اندازهگیری میزان اشعه تابشی و یا اشعه جذب شده در محیط به ترتیب از دستگاههای اکسپوژر سنج و یا دوزیمتر استفاده میشود. در هر یک از این وسائل برای اندازه گیری دوز تابش(exposure dose) و یا دوز جذب (absorbed dose) از آثار اشعه بر روی محیط، كه در اثر جذب مقداری از انرژی اشعه در محیط بوجود آمده، استفاده میشود.
بطور كلی جذب انرژی در یك محیط ممكن است باعث بوجود آمدن پدیدههایی از قبیل ایجاد حرارت، واكنشهای شیمیایی، اثرات بیولژیكی و یا ایجاد یونیزاسیون و غیره گردد. چنانچه شدت این پدیدهها متناسب با مقدار اشعه جذب شده باشد، میتوان از آنها به عنوان مبنایی برای اندازه گیری میزان اشعه تابشی و یا اشعه جذب شده استفاده نمود. در اینگونه اندازه گیریها بایستی تناسب پدیدههای فوق با میزان اشعه جذب شده دارای سه خاصیت ثبات (Stable)، دقت (accurate) و حساسیت (Sensitive) باشند. در اینجا به بررسی اجمالی این پدیدهها میپردازیم.
- استفاده از اثرات بیولوژیكی
تأثیرات بیولژیكی اشعه بر روی بافتهای زنده اغلب دارای دوره مخفی (Latent Period) بوده و تغییرات آن نیز تابع خطی از مقدار دوز جذب شده نمیباشد. بعلاوه هیچ یك از خواص ثبات، دقت و حساسیت در اینگونه آثار مشاهده نمیشود. بنابراین نمیتوان از آنها برای اندازهگیری میزان اشعه استفاده نمود.
- استفاده از آثار شیمیایی
از آثار شیمیایی مختلفی كه در اثر جذب اشعه در مواد بوجود میآید میتوان به تغییر رنگ بعضی مواد (مثلاً مخلوط سولفات سدیم و كلرور پتاسیم) در اثر تابش اشعه، اثرات اشعه بر روی فیلم عكاسی و یا آثاری چون اكسیداسیون فرو (Fe++) و تبدیل آن به فریك (Fe+++) اشاره نمود. تغییر رنگ مواد بخاطر اشتباه در مقایسه رنگها و همچنین وابستگی آنها به انرژی پرتو تابشی نمیتواند بعنوان مبنایی برای دوزیمتری اشعه مورد استفاده قرارگیرد.
- استفاده از روش عكاسی
استفاده از روش عكاسی نیز دارای مشكلاتی، از قبیل بستگی شدید آن به انرژی فتونهای تابشی، است. ولی بر مبنای خاصیت اكسیداسیون فرو و تبدیل آن به فریك در اثر جذب اشعه دوزیمترهایی بنام دوزیمتر فریك (Frick dosimeter) ساخته شده است كه در رادیوبیولژی مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از آثار حرارتی بمنظور دوزیمتری اشعه نیز امكانپذیر است. ولی از آنجا كه مقدار بسیار كمی از انرژی اشعه بصورت حرارتی جذب محیط میشود، تكنیكهای دقیق و كالریمترهای بسیار حساس برای اندازهگیری آن لازم میباشد.
از این رو این روش در اندازهگیریهای معمولی مورد استفاده نبوده و اغلب جهت استاندارد كردن سایر دوزیمترها بكارمی رود.
- استفاده از خاصیت یونیزاسیون
استفاده از خاصیت یونیزاسیون اشعه متداولترین روش برای دوزیمتری آن است. در یونیزاسیون گازها توسط اشعه با انرژی تا حدود MeV 3 تعداد یونهای حاصله با مقدار جذب اشعه كاملاً متناسب است و لذا میتوان با شمارش تعداد یونها به مقدار اشعه جذب شده پی برد. ضریب جذب انرژی در یك محیط مثلاً گاز با عدد اتمی محیط و انرژی فتونهای تابشی بستگی دارد و میزان تأثیر هریك برحسب آنكه جذب توسط پدیده فتوالكتریك، كمپتون ویا تولید زوج باشد، متفاوت است . جهت اندازهگیری دوز تابشی اشعه x از محیط استانداردی كه شامل هوا در شرایط متعارفی است استفاده میشود. علت این انتخاب مبتنی بر دلایل زیر است :
الف: عدد اتمی موثر هوا و بافتهای بدن تا حد زیادی مشابه بوده و لذا ضریب جذب جرمی اشعه در محدوده وسیعی از انرژی ذرات تابشی برای آب، هوا و بافتهای نرم تقریباً برابرند.
ب: پتانسیل متوسط یونیزاسیون برای محیطهای فوق حدود eV35 بوده و مولكولهای هوا پس از یونیزاسیون به سرعت بهحالت عادی خود بازمیگردند. واحدهای اندازهگیری اشعه x و گاما و یا استانداردهای رادیولژی توسط كمیته بین المللی واحدهای رادیولژی (International Comission on Radiological Units) ICRU تعیین میشود. واحد دوز اشعه تابشی (Exposure does) درسال 1937 توسط این موسسه بعنوان رونتگن (R) معرفی گردید. یك رونتگن مقدار اشعه x یا گامائی است كه در یك سانتیمتر مكعب هوا در شرایط متعارفی (صفردرجه سانتیگراد و 76 سانتیمتر جیوه) و در اثر یونیزاسیون یك واحد الكترواستاتیك ( esu 1) بار الكتریكی مثبت یا منفی ایجاد كند. اگر هر یون دارای بارالكتریكی معادل یك الكترون باشد، esu 1 از بار الكتریكی مثبت یا منفی معادل 109´ 083/2 جفت یون است. واحد دوز تابشی در سیستم اندازهگیری بینالمللی SI بصورت كولمب بر كیلوگرم هوا (C/kg) تعریف میشود و آن مقدار اشعهای است كه در یك كیلوگرم هوا مقدار یك كولمب بارالكتریكی ایجاد كند.