CTLD-350型熱釋光劑量儀測量結(jié)果的質(zhì)控措施

（北京瑞輻特輻射測量儀器有限公司）

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[摘要]  討論了CTLD-350熱釋光劑量讀出器測量的質(zhì)量控制問題。CTLD-350熱釋光劑量儀中參考光源的光譜應(yīng)與光電倍增管道匹配，光學(xué)系統(tǒng)透射系數(shù)要高而穩(wěn)定，高壓須穩(wěn)定性高，加熱器與探測器要保持良好的熱接觸；探測器應(yīng)經(jīng)過篩選，嚴(yán)格控制退火條件，測量參數(shù)要優(yōu)化確定；劑量刻度源的輻射種類和能譜應(yīng)與所測量的盡量一致，并須按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求刻度，文中介紹了幾種劑量刻度方法。為達(dá)到上述質(zhì)量要求，提出了應(yīng)采取的方法和措施。

關(guān)鍵詞  質(zhì)控措施；光源；劑量刻度；能量鑒別；輻射劑量；退火

1、CTLD-350熱釋光劑量讀出器控制

熱釋光劑量測量的精度與讀出器的性能有著密切的關(guān)系。而讀出器的性能和參考光源、高壓穩(wěn)定度，光學(xué)系統(tǒng)、加熱盤的性能和測量氣氛等因素有關(guān)。

1.1 參考光源

參考光源用于校正讀出器的靈敏度，需要用一個(gè)恒定的參考光源置于測量時(shí)探測器所處位置，對讀出器的靈敏度進(jìn)行控制。在每次讀數(shù)以前或間隔一定時(shí)間由操作人員完成，或由控制系統(tǒng)自動完成。

　　CTLD-350型熱釋光劑量讀出儀采用英國進(jìn)口光源，參考光源該光源具有發(fā)光均勻、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

　　不同探測器的發(fā)射光譜是不同的，測量時(shí)應(yīng)注意探測器發(fā)射光譜與所用讀出器的光電倍增管吸收光譜匹配的問題。參考光源的發(fā)射光譜與所使用探測器的發(fā)射光譜相近似，但這對一些采用多種熱釋光探測器的用戶來講是很難做到的。這也是造成文獻(xiàn)報(bào)道探測器劑量特性差別的一個(gè)主要原因之一。

1.2 光學(xué)系統(tǒng)

參考光源具有確定的發(fā)射光譜，當(dāng)參考光源的光在到達(dá)光電倍增管之前，要通過濾光片和透鏡組成的光路，這個(gè)光路對不同波長的光有不同的透射系數(shù)。光譜透射系數(shù)的不穩(wěn)定性，以及在使用過程中由灰塵和有機(jī)氧化物引起的表面污染導(dǎo)致透射系數(shù)的變化，使得參考光源的讀數(shù)要減小。為了補(bǔ)償參考光源讀數(shù)的減小，通常采用增加光電倍增管高壓的辦法。這樣做對那些熱釋光發(fā)射光譜與參考光源光譜相一致的探測器可認(rèn)為是適當(dāng)?shù)?，而對那些發(fā)射光譜與參考光源光譜差別較大的探測器則將導(dǎo)致較大的誤差。其原因是透射系數(shù)的選擇性，即它在整個(gè)譜域中的非線性變化。因此應(yīng)保持光路的清潔，在光路和探測器之中加隔熱玻璃和通惰性氣體是較有效的措施。

1.3 高壓

多數(shù)光電倍增管的光譜響應(yīng)將隨著高壓的變化而漂移，并且探測器的靈敏度顯著依賴于光電倍增管的高壓。因此需要在調(diào)整高壓以后進(jìn)行重復(fù)校準(zhǔn)，以確保讀出器的高壓具有較高的穩(wěn)定度(0.05%)。

1.4 加熱盤

加熱盤表面的光學(xué)性質(zhì)對熱釋光信號的測量有一定的影響。這是由于到達(dá)光電倍增管的熱釋光的一部分來自加熱盤表面的反射光的緣故。這種反射光成分會隨著加熱盤表面反射性能的變化而變化。使用性的加熱盤，例如由貴重的鉑做成的加熱盤，可以減小誤差。為了避免這種誤差，可采用熱氣(空氣、氮?dú)?)、激光加熱等技術(shù)。采用這些加熱技術(shù)可使熱釋光探測器加熱盤上位置的不一致引起的誤差(可達(dá)10%以上)變小。

1.5 氣氛

對熱光探測器低輻射水平的測量，可在惰性氣體(氮?dú)?、氬?的氣氛中測量，采取這種措施可以減小或消除加熱盤表面熱致化學(xué)發(fā)光。人們發(fā)現(xiàn)在溫度坐標(biāo)軸上，發(fā)光曲線的位置以及探測器多次使用中的精度都依賴于讀出氣氛的選擇。例如，在干燥氬氣中讀出與在干燥氮?dú)庵凶x出相比，其測量溫度應(yīng)尚高一些。

2、CTLD-1000型熱釋光探測器測量

2.1 測讀參數(shù)

熱釋光劑量測定值(NTL)受測量條件諸多因素的影響，因此優(yōu)化測讀參數(shù)是至關(guān)重要的。測量參數(shù)和探測器的類型、規(guī)格等因素有關(guān)，通常有廠家提供。考慮到所用讀出器的差別，用戶可參照廠家提供的測量參數(shù)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以保證探測器工作在測量條件。其方法如下：

    在某一加熱速率下測量讀出器的加熱曲線(圖1 曲線A)，在同一條件下測量探測器的熱釋發(fā)光曲線(圖1 曲線B)。

圖1、探測器加熱及熱釋發(fā)光曲線

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