熱釋光劑量系統是一種用于測量輻射劑量的先進技術,其主要由熱釋光儀、熱釋光脈沖發生器、數字電路板電源盒等組成,另外配套含有熱釋光劑量讀出器、退火爐、熱釋光個人劑量計等設備。這些組件共同協作,實現對輻射劑量的精確測量。其工作原理基于熱釋光現象。當固體材料(如磷光體)受到射線照射后,會吸收并儲存射線能量。在隨后的加熱過程中,這些儲存的能量會以光的形式釋放出來,形成熱釋光。通過測量熱釋光的強度,可以推算出樣品所接受的輻射劑量。
1、高靈敏度
熱釋光材料對電離輻射具有很高的響應靈敏度,能夠檢測到極低劑量的輻射(可低至微希沃特量級),適用于長期累積劑量的監測。
2、寬劑量測量范圍
可測量從μGy到kGy量級的輻射劑量,覆蓋范圍廣,既可用于職業人員個人劑量監測,也可用于高劑量輻照工藝的測量。
3、組織等效性好
某些熱釋光材料(如LiF:Mg,Ti)的有效原子序數接近人體組織,使其在生物劑量學中具有良好的組織等效性,測量結果更貼近實際吸收劑量。
4、無電源工作,體積小,便于攜帶
熱釋光劑量計無需外部電源,結構簡單,體積小巧輕便,適合制作成個人劑量計佩戴使用,適用于現場和野外作業。
5、可重復使用
經過適當退火處理后,熱釋光材料可以多次重復使用,降低了長期使用的成本。
6、穩定性好,余輝效應小
在常溫下,熱釋光材料儲存的輻射信息穩定,信號衰減緩慢,適合長期累積劑量測量。
余輝(即讀出后殘留信號)較小,有利于提高測量精度。
7、非實時測量
缺點之一是不能提供實時劑量讀數,必須將劑量計送回實驗室通過加熱激發并測量發光信號,屬于“被動式”劑量計。
8、需要專業讀出設備
需要配備專用的熱釋光讀出儀(TLD Reader),通過程序控溫加熱樣品,并用光電倍增管檢測釋放的光信號,系統操作相對復雜。
9、受環境因素影響較小
對溫度、濕度等環境因素相對不敏感(在正常范圍內),適合在多種環境下長期使用。
10、材料種類多樣
常用材料包括:
LiF:Mg,Ti(常用,組織等效性好)
CaF?:Mn(靈敏度高,但Zeff較高)
Li?B?O?:Mn/Cu(近組織等效)
Al?O?:C(用于光釋光,但也可用于熱釋光研究)
11、可實現多劑量計陣列測量
可同時處理多個劑量計,適合大規模人群或區域劑量監測項目。
