OSL劑量計(jì)在輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

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1、第29卷第1期輻射防護(hù)Vol129No112009年1月RadiationProtectionJan.2009OSL劑量計(jì)在輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用3周程崔揚(yáng)沈樂園(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站,南京,210036)摘要本文主要介紹了光致發(fā)光(OSL)劑量計(jì)的原理、測(cè)量系統(tǒng)的刻度、質(zhì)控和檢定方法,并與田灣核電站的TLD劑量計(jì)進(jìn)行了比對(duì),比較說明OSL劑量計(jì)相對(duì)于TLD劑量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),提示OSL劑量計(jì)具有巨大優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞光致發(fā)光熱釋光個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)膠片Al2O3∶C1引言阱能級(jí)中,常溫下不會(huì)釋

2、放,加熱受照的熱釋光《放射性同位素與射線裝置安全與防護(hù)條元件,儲(chǔ)存在陷阱能級(jí)中的輻射能量以熒光形例》(國(guó)務(wù)院第449號(hào)令)中明確規(guī)定:“生產(chǎn)、式釋放出來。熒光量與輻射能量定量有關(guān),通銷售、使用放射性同位素和射線裝置的單位,應(yīng)過熱釋光讀出儀測(cè)量熒光量,根據(jù)刻度從而得當(dāng)嚴(yán)格按照國(guó)家關(guān)于個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)和健康管理到熱釋光元件所受的輻射劑量。TLD發(fā)光機(jī)理的規(guī)定,對(duì)直接從事生產(chǎn)、銷售、使用活動(dòng)的工如圖1所示。作人員進(jìn)行個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)和職業(yè)健康檢查,建從1997年起,OSL技術(shù)開始應(yīng)用于輻射劑立個(gè)人劑量檔案和職

3、業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案。”量的測(cè)定。OSL劑量計(jì)使用Al2O3∶C作為探測(cè)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過膠片(Film)元件,每一個(gè)探測(cè)元件是一個(gè)圓形的Al2O3∶C和熱釋光(ThermoluminescenceDosimeter,圓片,它是由兩片聚脂膠片壓夾住Al2O3∶C粉TLD),現(xiàn)已發(fā)展到了光致發(fā)光(OpticallyStimu2末構(gòu)成,厚度總計(jì)為013mm。latedLuminescence,簡(jiǎn)稱OSL)技術(shù)。OSL技術(shù)OSL劑量片受到射線照射后,所產(chǎn)生的電應(yīng)用于個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)始于1997年,目前全

4、球每子空穴對(duì)會(huì)被晶格缺陷捕獲,用特定波長(zhǎng)的光月處理OSL監(jiān)測(cè)胸章超過150萬,主要應(yīng)用在激發(fā)受過輻照的晶體,導(dǎo)致電荷從空穴場(chǎng)運(yùn)動(dòng)以美國(guó)為主的西方發(fā)達(dá)國(guó)家,而我國(guó)對(duì)放射性到發(fā)光中心,晶體受入射光激發(fā)后的發(fā)光量與工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)大多仍然使用熱釋光劑晶體所受劑量和入射光的強(qiáng)度成正比,激光量計(jì)。相對(duì)于TLD劑量計(jì),OSL劑量計(jì)有許多(laser)或發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的光所提供優(yōu)點(diǎn),代表了未來個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的趨勢(shì),也必將能量,使得電子從空穴激發(fā)至導(dǎo)帶和發(fā)光中心,在中國(guó)有著廣泛的應(yīng)用前景。只有很少數(shù)

5、電子被激發(fā),使得劑量計(jì)具有了重復(fù)分析能力。發(fā)光量取決于劑量計(jì)所接受射線2OSL技術(shù)的劑量大小和入射光的強(qiáng)度,與熱釋光TLD材[1,2]211物理原理料相比,采用Al2O3∶C晶體作為探測(cè)材料熱釋光測(cè)量是根據(jù)固體能帶理論,劑量片的OSL系統(tǒng)在輻射劑量測(cè)定領(lǐng)域具有巨大優(yōu)受射線照射后,能把一定的輻射能量?jī)?chǔ)存在陷勢(shì)。OSL發(fā)光機(jī)理如圖1所示。3第一作者簡(jiǎn)介:周程,男,1981年出生,2003年畢業(yè)于成都理工大學(xué)核技術(shù)與應(yīng)用專業(yè),碩士,助理工程師。·56·輻射防護(hù)第29卷第1期圖1TLD和OSL的發(fā)光機(jī)理

6、示意圖Fig11LuminescencemechanismofTLDadnOSLdosimeter212OSL特點(diǎn)通過對(duì)這兩種劑量?jī)x比較可見,OSL劑量?jī)x具表1列出了美國(guó)藍(lán)道爾公司Inlight200型有可重復(fù)測(cè)量,讀取速度快,受環(huán)境影響小等特OSL劑量?jī)x和RGD3型熱釋光劑量?jī)x的特點(diǎn)。點(diǎn)。表1OSL與TLD劑量?jī)x特點(diǎn)比較Tab11ComparisonofcharacteristicsbetweenOSLandTLDdosimeter性能OSLTLD測(cè)量速度測(cè)讀快速,280劑量計(jì)/小時(shí)60～10

7、0劑量計(jì)/小時(shí)復(fù)讀能力具有復(fù)讀能力只可測(cè)讀一次退火劑量累計(jì)到一定程度時(shí)對(duì)劑量計(jì)進(jìn)行重置每次測(cè)量需要退火及靈敏度測(cè)定過程環(huán)境影響受熱、濕度及化學(xué)因素的影響很小對(duì)熱、化學(xué)因素較敏感213OSL測(cè)量?jī)x(PMT)測(cè)量,發(fā)光信號(hào)由計(jì)算機(jī)控制的快門與14圖2是光致發(fā)光劑量計(jì)測(cè)量裝置示意圖。激發(fā)光分離。在光測(cè)系統(tǒng)中有一個(gè)恒定的C測(cè)量過程是由光源產(chǎn)生激發(fā)光,由計(jì)算機(jī)控制放射性參考光源,它具有發(fā)光均勻、性能穩(wěn)定等的快門生成脈沖激發(fā)光,樣品受激發(fā)后釋放出特點(diǎn),用來監(jiān)督讀出器的工作狀態(tài)。的熒光信號(hào)直接從樣品反面用光電

8、倍增管圖2OSL測(cè)量?jī)x測(cè)量裝置示意圖Fig12SchematicdiagramofOSLdosimeter周程等:OSL劑量計(jì)在輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用·57·與TLD相比,OSL具有更為廣泛的能量探EA、AA三種型號(hào)劑量片,可以滿足不同的用途測(cè)范圍和劑量累計(jì)。TLD每次測(cè)量損耗了所(表2,表3)。有的電子,而OSL每次測(cè)讀只從能帶中激發(fā)少通過模擬人體處于均勻的輻射場(chǎng)內(nèi),選用量的電子到導(dǎo)帶和發(fā)光帶,損耗約0.2%的輻不同濾片的劑量片來測(cè)量各類能量(高能、中[3,4]射信號(hào),利于重復(fù)進(jìn)行分析。能、低能