橡树岭国家实验室开发的 一种使用增强现实创建准确的电离辐射视觉表示的方法已获得Teletrix的许可,该公司创建先进的模拟工具来培训国家的辐射控制人员。

Teletrix授权使用增强现实进行电离辐射训练的方法

电离辐射——与癌症和其他健康问题有关——具有足够的能量将电子从原子或分子中分离出来,从而产生离子。对于许多放射工作者来说,职业暴露是一种常见现象,因此任何减少暴露的方法都有助于限制总体负面影响并提高工作人员的安全。

“在 1940 年代,ORNL 在包括辐射防护在内的众多科学领域做出了开创性的贡献,”ORNL 科学和技术副代表 Susan Hubbard 说。“在我们成立 80 周年之际,我们继续在这一领域发挥领导作用。这项技术将使放射工作者能够更好地了解他们工作的环境,从而使员工队伍更加安全和知情。”

“只要对给定辐射环境中身体的空间关系有一个总体印象,您就可以根据真正基本的行为变化来减少总体剂量,”史密斯说。“我们看不到电离辐射,所以你直接穿过它。但是,一旦您看到了您工作环境中的辐射情况,您就无法忽视它。AR 提供了一种方法来训练人们更好地理解电离辐射的行为。”

从大约 40 名参与者收集的性能数据支持这一假设,通过显示在使用 AR 辐射场表示进行最少训练后统计上显着的行为变化。

此外,在 ORNL 的核辐射防护部门示范设施中使用铯 137 进行的一项研究已经证明并通过实验验证了将 AR 技术与精确辐射测量相结合的方法。

ORNL 高级商业化经理 Eugene Cochran 就许可条款进行了谈判。有关 ORNL 在分析仪器方面的知识产权的更多信息, 请发送电子邮件至 ORNL Partnerships,致电 865.574.1051 或 订阅 ORNL 发明警报。要与 Teletrix 团队联系, 请发送电子邮件至 info@teletrix.com 或致电 412.798.3636。

UT-Battelle 为科学办公室管理 ORNL,该办公室是物理科学基础研究的最大支持者。科学办公室正在努力解决我们这个时代一些最紧迫的挑战。如需更多信息,请访问 energy.gov/science。

此外,降低电离辐射暴露也为公司带来了成本效益,他说。

史密斯说,开发团队设想了 ORNL 技术的三种应用,包括:

Radiological survey — 由放射控制技术人员或 RCT 在辐射源位置已知时进行的常规放射学调查。这种体验旨在为经常从事辐射调查的人员模拟实时探测器测量。来自实际职业使用这些方法的数据可以很容易地编目、分析、参考和确认,以用于人员绩效准确性和质量控制。

辐射源搜索——针对辐射源位置未知的情况。该演示模拟了在给定位置获取实时检测器数据并使用该数据绘制人员在房间内移动的路径的能力。这一经验突出了快速交流视觉和空间辐射数据的好处,不仅是个人,而且是寻找未知辐射源的放射人员组。

放射工作流程——适用于每天处于类似辐射环境中但可能对危害的真实空间影响了解有限的放射工作者。这种经验旨在强调放射工作者通过在日常工作环境中接受有关辐射空间和体积特征的知识培训而获得的好处。

Teletrix 的销售和业务发展经理 Jason O'Connell 说:“我们公司专门致力于改进辐射培训——我们的口号是‘通过模拟进行准备’——并使培训更加切合实际。” “我们一直在寻求创新培训,因此我们制作了很多新产品。”

Teletrix 的产品之一是 VIZRAD,这是一种虚拟现实软件系统,可以模拟个人和工作场所的污染情况。VIZRAD 训练用户使用探测器正确扫描某人,并提供有关技术的客观反馈。

“当我戴上 AR 眼镜时,很明显 ORNL 的技术和 Teletrix 的工具非常适合,”O'Connell 说。“通过耳机和 AR 技术,我们能够跟踪一个人在房间内的确切位置,并将源信息注入房间。它确实提高了我们可以提供的培训的准确性。

“在你的仪器上获得更真实的读数可以让员工、受训者准备得更好,事故更少——这项技术将有助于让这个行业的人们更安全。”

在 ORNL,许可方法最初用于创建 与物理增强现实或 VIPER 应用程序的虚拟交互。该技术使用在游戏平台中实现的模拟辐射数据 ,将物理空间划分为多个立方体,每个立方体代表电离辐射剂量的体积值。然后使用这些值的 3D 插值来创建梯度轮廓的图像,这些图像通过增强现实或 AR 耳机覆盖在真实世界的视图上。当受训者在空间中移动,在轮廓周围导航时,设备会根据用户的行为计算实时但模拟的曝光。

“我们将基于物理的数据与游戏界面相结合,该界面提供了一个视觉平台,使看不见的东西看起来和感觉起来真实——我们将科学和电影摄影结合在一起,”ORNL 的迈克尔史密斯说。

除了 Smith 之外,开发团队还包括 ORNL 的 Noel Nelson 和 Douglas Peplow,他们都是核能和燃料循环部门的成员;和前 ORNL 研究员 M. Scott Greenwood 和 Nicholas Thompson。核与辐射防护司提供了大力支持。该技术最初是一个探索性的、为期一年的种子项目,由 ORNL 的实验室指导研究和开发计划资助。

“在电离辐射训练方面,增强现实是一种更优越、更安全的解决方案,”史密斯说。“我们的团队在正确的时间正确的地点开发了这项技术。硬件和软件成熟度的协同作用,加上一个已经存在很长时间的想法——需要看到电离辐射。”

Teletrix 的放射和气体检测培训模拟器被公用事业、应急响应组织和政府机构广泛使用。ORNL 一直是这家总部位于宾夕法尼亚州匹兹堡的小企业的长期客户,该企业也生产自己的产品。