热释光个人剂量监测 放射医学系周美娟
热释光个人剂量监测 放射医学系 周美娟
辐射监测 为支持放射防护最优化，保持可接受的尽可能低的辐射照射水平、 实现满意的工组条件和良好的环境质量而进行的 辐射测量 并对测量结果作出评价的活动
辐射监测 为支持放射防护最优化，保持可接受的尽可能低的辐射照射水平、 实现满意的工组条件和良好的环境质量而进行的 辐射测量 并对测量结果作出评价的活动
一实验目的： 1掌握热释光个人剂量仪的原理 2熟悉BR2000D一II、BR2000A、BR2000B的使用方法
一实验目的： 1掌握热释光个人剂量仪的原理 2熟悉BR2000D－Ⅲ、BR2000A、BR2000B的使用方法
二实验原理： ■能带一在一个物质重，很多能量相近的同类型轨道的组合称为一种能带。如上述个2s和个 2s*组成的能带称为2s能带，n个2p和n个2p*组成的能带称为2p能带。 【.满带一晶体中最低能带的各个能级都被电子填满，这样的能带称为满带。当满带中的电子从 它原来占据的能级转移到同一能带中其它能级时，因受泡利不相容原理的限制，必有另一个电 子作相反转移，总效果与没有电子转移一样。即外电场不能改变电子在满带中的分布，所以满 带中的电子不能起导电作用。 II. 导带一由价电子所占据的较高能带一般没有被电子完全填满，这种未填满电子的能带称为导 带或价带。在外电场的作用下，导带中的电子可以进入同一能带中末被填充的稍高的能级，这 个转移过程没有反向的电子转移与之抵消。所以导带中的电子具有导电作用。 川.空带：若一个能带中所有的能级都没有被电子填入，这样的能带称为空带。与各原子的激发态 能级相对应的能带，在未被激发的正常情况下就是空带。空带中若有被激发的电子进入，则空 带就变成了导带。 Ⅳ.禁带一导带和满带间的能量差称为禁带。当满带电子被激发到导带之后，满带就变成了导带
二实验原理： 能带──在一个物质重，很多能量相近的同类型轨道的组合称为一种能带。如上述n个2s和n个 2s*组成的能带称为2s能带,n个2p和n个2p*组成的能带称为2p能带。 I. 满带──晶体中最低能带的各个能级都被电子填满，这样的能带称为满带。当满带中的电子从 它原来占据的能级转移到同一能带中其它能级时，因受泡利不相容原理的限制，必有另一个电 子作相反转移，总效果与没有电子转移一样。即外电场不能改变电子在满带中的分布，所以满 带中的电子不能起导电作用。 II. 导带──由价电子所占据的较高能带一般没有被电子完全填满，这种未填满电子的能带称为导 带或价带。在外电场的作用下，导带中的电子可以进入同一能带中未被填充的稍高的能级，这 个转移过程没有反向的电子转移与之抵消。所以导带中的电子具有导电作用。 III. 空带：若一个能带中所有的能级都没有被电子填入，这样的能带称为空带。与各原子的激发态 能级相对应的能带，在未被激发的正常情况下就是空带。空带中若有被激发的电子进入，则空 带就变成了导带。 IV. 禁带──导带和满带间的能量差称为禁带。当满带电子被激发到导带之后,满带就变成了导带
电子陷阱：晶体物质中常含有作为杂质的原子或离子，这些杂质原子或离子的缺位或结构上错位导致了 晶体结构上的缺陷。这些缺陷破坏了晶体物质的电中性，形成了局部的荷电中心。荷电中心能吸引域束 缚异性核电荷离子，这意味着在禁带存在一些孤立的局部能级。在靠近导带下部的局部能级能吸附电子， 称为电子陷阱， 一激发能级：在靠近满带上部的局部能级能吸附空穴，称为激发能级。在未受外界因素作用时，激发能级 是占满电子的，而陷阱中是没有电子的。 兰晶痊物晒受鬼离辐卵罩褽便产生忠离和邀发效应这时满黄惑激活熊级的害子受激洪人导带 满中色氨是分线 手带的电子很会回到导下的角子 中心：常湿条件下 进入发光中心的电子能稳定的账盟储存玉陷哄史，照射量越大，贮存在陷阱中的 条入暖 电子越多。 我们以对是到煤二 即正比王贮存的电窗塾能属：所以测店 金鑫的装翼警涛蜜聚口 兔鸭，天 北线。加热速率越快 常铁约预蒿天隆朦点膜拳件特屋
电子陷阱：晶体物质中常含有作为杂质的原子或离子，这些杂质原子或离子的缺位或结构上错位导致了 晶体结构上的缺陷。这些缺陷破坏了晶体物质的电中性，形成了局部的荷电中心。荷电中心能吸引或束 缚异性核电荷离子，这意味着在禁带存在一些孤立的局部能级。在靠近导带下部的局部能级能吸附电子， 称为电子陷阱， 激发能级：在靠近满带上部的局部能级能吸附空穴，称为激发能级。在未受外界因素作用时，激发能级 是占满电子的，而陷阱中是没有电子的。 当晶体物质受到电离辐射照射时便产生电离和激发效应，这时满带或激活能级中的电子受激而进人导带， 同时产生了一个空穴。由于低能态比高能态稳定，所以进人导带的电子很快会回到导带下部的电子陷阱 中；而满带中的空穴也会移到激活能级。于是，分别形成了称为F（激活能级）和H（电子陷阱）的发光 中心。在常温条件下，进入发光中心的电子能稳定的长期储存于陷阱中，照射量越大，贮存在陷阱中的 电子越多。当我们需要检测个人剂量剂所反应的照射剂量时，我们可以对晶体加热到某一温度时，F发 光中心的电子获得能量后进人导带，最终与H发光中心的空穴复合，在复合过程中发射出的光称为热释 光。热释光的总光子数与发光中心释放出的总电子数成正比，即正比于贮存的电离辐射能量。所以测定 特定温度范围内晶体物质释放出的总发光量，可确定晶体受到的辐射吸收剂量。晶体发光强度与加热昆 度之间的相关曲线称为发光曲线。加热速率越快，光峰越窄，高度也越高。对于给定辐射吸收剂量，发 光总额恒定，通常选择出现高大峰的最佳温度条件进行热释光测定
当晶体物质受到电离辐射照射时便产生电离和激发效应，这时满带或激活能级中的电子受激而进 人导带，同时产生了一个空穴。由于低能态比高能态稳定，所以进人导带的电子很快会回到导带 下部的电子陷阱中；而满带中的空穴也会移到激活能级。于是，分别形成了称为F(激活能级)和 H(电子陷阱)的发光中心。 一在常温条件下，进入发光中心的电子能稳定的长期储存于陷阱中，照射量越大，贮存在陷阱中的 电子越多。 。当我们需要检测个人剂量剂所反应的照射剂量时，通过对晶体加热到某一温度时，「发光中心的电 子获得能量后进人导带，最终与H发光中心的空穴复合，在复合过程中发射出的光称为热释光。 热释光的总光子数与发光中心释放出的总电子数成正比，即正比于贮存的电离辐射能量。 。所以测定特定温度范围内晶体物质释放出的总发光量，可确定晶体受到的辐射吸收剂量。晶体发 光强度与加热昆度之间的相关曲线称为发光曲线。加热速率越快，光峰越窄，高度也越高。对于 给定辐射吸收剂量，发光总额恒定，通常选择出现高大峰的最佳温度条件进行热释光测定
当晶体物质受到电离辐射照射时便产生电离和激发效应，这时满带或激活能级中的电子受激而进 人导带，同时产生了一个空穴。由于低能态比高能态稳定，所以进人导带的电子很快会回到导带 下部的电子陷阱中；而满带中的空穴也会移到激活能级。于是，分别形成了称为F（激活能级）和 H（电子陷阱）的发光中心。 在常温条件下，进入发光中心的电子能稳定的长期储存于陷阱中，照射量越大，贮存在陷阱中的 电子越多。 当我们需要检测个人剂量剂所反应的照射剂量时，通过对晶体加热到某一温度时，F发光中心的电 子获得能量后进人导带，最终与H发光中心的空穴复合，在复合过程中发射出的光称为热释光。 热释光的总光子数与发光中心释放出的总电子数成正比，即正比于贮存的电离辐射能量。 所以测定特定温度范围内晶体物质释放出的总发光量，可确定晶体受到的辐射吸收剂量。晶体发 光强度与加热昆度之间的相关曲线称为发光曲线。加热速率越快，光峰越窄，高度也越高。对于 给定辐射吸收剂量，发光总额恒定，通常选择出现高大峰的最佳温度条件进行热释光测定
三实验仪器和器材 BR2000D型热释光剂量读出器， BR2000A型热释光探测器退火炉， BR2000B型热释光探测器冷却炉， 热释光探测器(Lf:Mg,Cu,P), 退火盘，镊子等
三实验仪器和器材 BR2000D型热释光剂量读出器， BR2000A型热释光探测器退火炉， BR2000B型热释光探测器冷却炉， 热释光探测器（LiF：Mg，Cu，P）， 退火盘，镊子等
四实验步骤 。一BR2000A的使用 ()打开电源开关：液晶显示屏显示两组数据，液晶屏显示如图1所示。其中左边数据为前次没定 的控制温度值，右边数据为前次设定的退火时间。数据外围的线框闪烁。 0 :140 010: 图1液晶显示屏示意图 (2)设定控制温度/退火时间：当不需要修改控制温度和退火时间，即按照显示值工作，则开机10 秒后，数据外围的线框不再闪烁，退火炉按照没定的参数开始工作
四实验步骤 一 BR2000A的使用 (1)打开电源开关：液晶显示屏显示两组数据，液晶屏显示如图1所示。其中左边数据为前次没定 的控制温度值，右边数据为前次设定的退火时间。数据外围的线框闪烁。 图1 液晶显示屏示意图 (2)设定控制温度/退火时间：当不需要修改控制温度和退火时间，即按照显示值工作，则开机10 秒后，数据外围的线框不再闪烁，退火炉按照没定的参数开始工作。 :140 010:
若要修改控制温度或退火时间，则需用“设置”和“功能”键。具体操作如下： )按“设置”键，第一位数字“1"开始闪烁，此时按“功能”键可依次改变此数值（每按一次增加 10)片 b)第一位数字调到所需数值后，按“设置”键，第二位数字“4”开始闪烁，此时按“功能”键可 改变此数值，方法同上： ©最后一位数字调至所需数值后，按“设置”键即退出设定，此时数据外围的线框不再闪烁，控 制温度及退火时间确定，退火炉按照设定的参数开始工作，屏幕上不再显示设定的控制温度，而显示 实际炉内温度
若要修改控制温度或退火时间，则需用“设置”和“功能”键。具体操作如下： a)按“设置”键，第一位数字“1”开始闪烁，此时按“功能”键可依次改变此数值(每按—次增加 1)； b)第一位数字调到所需数值后，按“设置”键，第二位数字“4”开始闪烁，此时按“功能”键可 改变此数值，方法同上； c)最后一位数字调至所需数值后，按“设置”键即退出设定，此时数据外围的线框不再闪烁，控 制温度及退火时间确定，退火炉按照设定的参数开始工作，屏幕上不再显示设定的控制温度，而显示 实际炉内温度
。(3)待退火炉恒温后，将装有热释光探测器的退火盘放人退火炉中，盖上炉盖，待退火炉再 次恒温后按下计时按钮开始计时（倒计时）： 一(4)当退火炉到达时间设定值时，蜂鸣器给出到时信号，用医用镊子将探测器退火盘从退火 炉中取出，放置在探测器退火冷却炉中或冷却板上冷却； 。(5)待探测器完全冷却后，可将探测器从退火冷却炉中取出使用，或将其包装起来待用： 。(6)探测器从退火炉中取出后，可直接放入下一批探测器退火； ®(7)在退火炉工作过程中，按“选择/移动”键，可随时结束工作，并重新设置控制温度和退 火时间
(3)待退火炉恒温后，将装有热释光探测器的退火盘放人退火炉中，盖上炉盖，待退火炉再 次恒温后按下计时按钮开始计时(倒计时)； (4)当退火炉到达时间设定值时，蜂鸣器给出到时信号，用医用镊子将探测器退火盘从退火 炉中取出，放置在探测器退火冷却炉中或冷却板上冷却； (5)待探测器完全冷却后，可将探测器从退火冷却炉中取出使用，或将其包装起来待用； (6)探测器从退火炉中取出后，可直接放入下一批探测器退火； (7)在退火炉工作过程中，按“选择/移动”键，可随时结束工作，并重新设置控制温度和退 火时间