热释光个人剂量监测

1、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一实验目的：1掌握热释光个人剂量仪的原理2熟悉BR2000D、BR2000A、BR2000B的使用方法二实验原理：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。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

2、，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。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。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。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

3、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

4、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，

5、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

6、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（LiF：Mg，Cu，P），退火盘，镊子等。四实验步骤一 BR2000A的使用(1)打开电源开关：液

7、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：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)；(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