熱釋光劑量系統(tǒng)是一種先進(jìn)的輻射劑量測(cè)量技術(shù),廣泛應(yīng)用于輻射防護(hù)、放射醫(yī)學(xué)、放射生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、考古學(xué)以及核電站和核事故應(yīng)急醫(yī)學(xué)救治等領(lǐng)域。基于熱致發(fā)光原理工作。某些磷光體材料在制備過(guò)程中會(huì)加入特定的雜質(zhì),形成空穴。當(dāng)這些材料受到X射線、γ射線、β射線或中子等輻射照射時(shí),會(huì)吸收輻射能量并在空穴中儲(chǔ)存起來(lái)。隨后,通過(guò)加熱這些磷光體材料,儲(chǔ)存的能量會(huì)以光的形式釋放出來(lái),光的強(qiáng)度與吸收的輻射能量成正比。通過(guò)測(cè)量釋放出的光的強(qiáng)度,可以計(jì)算出樣品所受的輻射劑量。
  熱釋光劑量系統(tǒng)的主要特點(diǎn):
  一、高靈敏度與寬量程
  高靈敏度:可檢測(cè)極低劑量的輻射(低至μGy(微戈瑞)級(jí)),適用于環(huán)境本底輻射、職業(yè)人員低劑量監(jiān)測(cè)。
  寬劑量范圍:通過(guò)選擇不同材料或調(diào)整讀出參數(shù),可測(cè)量從μGy到kGy的寬范圍劑量,適用于從常規(guī)監(jiān)測(cè)到事故應(yīng)急。
  二、組織等效性好
  核心優(yōu)勢(shì):常用的熱釋光材料(如LiF:Mg,Ti)的有效原子序數(shù)(Z_eff≈8.2)接近人體軟組織(Z_eff≈7.4),因此其對(duì)不同能量X射線、γ射線的響應(yīng)與人體組織吸收劑量高度一致,測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,無(wú)需復(fù)雜的能量響應(yīng)修正。
  三、無(wú)電源工作,被動(dòng)式探測(cè)
  被動(dòng)式劑量計(jì):TLD探測(cè)器本身不含電源,在佩戴或放置期間無(wú)需供電,僅通過(guò)吸收輻射能量進(jìn)行“記錄”。
  優(yōu)點(diǎn):
  結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕,便于佩戴(如個(gè)人胸章式劑量計(jì))。
  可在惡劣環(huán)境(高溫、高濕、電磁干擾)下長(zhǎng)期工作。
  無(wú)電子元件老化問(wèn)題,穩(wěn)定性好。
  四、可重復(fù)使用
  可復(fù)用性:探測(cè)器在讀出劑量后,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的退火程序(高溫加熱)可消除殘余信號(hào),恢復(fù)其初始狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)使用(通常可達(dá)數(shù)百次)。
  經(jīng)濟(jì)性:相比一次性劑量計(jì)(如膠片劑量計(jì)),長(zhǎng)期使用成本顯著降低。
  五、良好的穩(wěn)定性與長(zhǎng)期保存性
  信號(hào)穩(wěn)定性:在適當(dāng)條件下(避光、干燥、常溫),熱釋光信號(hào)可穩(wěn)定保存數(shù)周至數(shù)月,適合長(zhǎng)期累積劑量測(cè)量。
  低衰退率:經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)退火的探測(cè)器,其靈敏度衰退緩慢,便于批次管理和質(zhì)量控制。
  六、小型化與多樣化
  尺寸靈活:探測(cè)器可制成小片狀、粉末狀、圓柱狀等,尺寸可小至幾毫米,便于在復(fù)雜幾何形狀或狹小空間內(nèi)布置。
  應(yīng)用多樣:可用于個(gè)人劑量計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)、患者劑量驗(yàn)證(如放療中的體表或腔內(nèi)劑量測(cè)量)等。
  七、可實(shí)現(xiàn)多劑量計(jì)同時(shí)讀出
  現(xiàn)代熱釋光讀出儀通常配備自動(dòng)進(jìn)樣器,可一次性連續(xù)讀取數(shù)十甚至上百個(gè)探測(cè)器,自動(dòng)化程度高,效率高,適合大規(guī)模個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。