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CTLD-1000热释光探测器能量响应的判定

来源:北京瑞辐特辐射测量仪器有限公司      分类:选购指南 2019-04-11 16:06:35 1513阅读次数
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                    CTLD-1000热释光探测器能量响应的判定

(北京瑞辐特辐射测量仪器有限公司)

咨询电话:13681124422  010-68177525

网址:www.ctld.cn

1能量响应性能是热释光探测器的一个重要参数,GB10264-2014要求作为必要参数给出。本实验参照标准对剂量计的能量响应性能要求进行实验。标准要求取四组探测器(每组n),准备、辐照并读出。辐射源为15.8keV X射线;30-40keV的参考辐射;80-100keV的参考辐射;137Cs60Co。本实验用辐射源如下:

1                17.5 keV X 射线

2                33.0 keV 参考辐射

3                83.0 keV 参考辐射

4                1250 keV (60Co)

以上各组探测器均在自由空气中辐照。

测量界面.jpg

求出每个探测器的剂量评定值(Eij),并计算每组探测器的平均剂量评定值()

及其置信区间(Ii)。应有:

      (i1-4)

在上式中,Ii为平均剂量评定值()的置信区间(,)I是平均测量值X的置信区间半宽度。若从n次测量中计算攽X敀,则置信区间半宽度为Itn·s/ ns是该组测的标准偏差,tn为学生分布因子。n2时,I12.71·s/  28.987sn5时,I2.78·s/  51.243s

本实验在满足标准要求的前提下,准备、辐照并读出12组探测器。每组除LiF:Mg,Ti探测器为2个外,其余的均为5个。标准要求辐照的剂量约定真值为0.01Gy

辐照剂量约定真值应根据探测器的阈值、灵敏度、读出器的相对灵敏度和辐照装置的照射量率来确定,对灵敏度较低的探测器(LiF:Mg,Ti)辐照的剂量可稍大一些(0.10.5mGy);对灵敏度较高的探测器(CaSO4:DyLiF:Mg,Cu,P)辐照剂量可稍小一些(0.05mGy左右)。考虑到实际使用的低能K荧光X辐射及连续谱的过滤X辐射的照射量率比较低, 本实验一次辐照的探测器比较多,要求在Φ100mm平面上不均匀度小于1%。因此,辐照的距离不易太近。本实验对在低能K荧光X辐射的剂量约定真值定崐为0.02mGy左右,对能量比较高的X辐射辐照的剂量约定真值定为0.1mGy左右。探测器能量响应实验照射条件见表1

1 探测器能量响应实验照射条件

组号

能量(keV)

辐射源(类型)

1

   8.6

K 荧光 X 辐射

2

   7.5

K 荧光 X 辐射

3

  25.5

K 荧光 X 辐射

4

   3.5

连续谱的过滤 X 辐射

5

  48.0

连续谱的过滤 X 辐射

6

  65.0

连续谱的过滤 X 辐射

7

  83.0

连续谱的过滤 X 辐射

8

 100.0

连续谱的过滤 X 辐射

9

 161.0

连续谱的过滤 X 辐射

10

 248.0

连续谱的过滤 X 辐射

11

 662.0

137Cs(点源)

12

1250.0

60Co(点源)

表中不同能量 X 射线均采用窄谱照射。在窄谱照射量率不够时,可采用宽谱。

  探测器均在自由空气中辐照。用137Cs60Co源辐照时,探测器前放置一块厚度为4-5mm的平衡板,使电子达到平衡。连续谱的过滤X辐射照射条件参照各能量点的刻度条件确定。

2给出了探测器的能量响应结果。

2探测器能量响应实验结果

  

 

 

(mm)

17.5keV

33.0keV

83.0keV

1250keV

-I

+I

-I

+I

-I

+I

-I

+I

LiF:Mg,Ti

CTLD-100

4×4×0.8

0.925

1.075

0.964

1.035

0.870

1.130

0.783

1.218

LiF:Mg,Ti-M

CTLD-100M

4×4×0.8

0.967

1.033

0.960

1.083

1.099

0.941

0.941

1.059

LiF:Mg,Cu,P

CTLD-1000

Φ4.5×0.8

0.969

1.031

0.949

1.051

1.060

0.962

0.962

1.038

CaSO4:Dy

CTLD-10T

Φ5.0×0.7

1.045

0.931

0.931

1.069

0.925

1.075

0.918

1.082

 

    图中-I(Ei-Ii)/C+I(Ei+Ii)/C

12345 给出 CTLD  LiF:Mg,TiLiF:Mg,Ti-MLiF:Mg,Cu,PCaSO4:Dy(Teflon)6LiF:Mg,Cu,P7LiF:Mg,Cu,P热释光探测器的光子能量响应曲线。

 

1LiF:Mg,Ti(CTLD-100)探测器能量响应曲线

探测器规格: 4mm×4mm×0.8mm

 

 

2LiF:Mg,Ti-M(CTLD-100M)探测器能量响应曲线

探测器规格: 3mm×3mm×0.8mm

 

3LiF:Mg,Cu,P(CTLD-1000)探测器能量响应曲线

A: 片状探测器(Φ4.5mm×0.8mm) 

B: 玻管探测器(Φ2mm×12mm)

 

 

4CaSO4:Dy Teflon(CTLD-10T)探测器能量响应曲线

探测器规格: Φ5mm×0.7mm

 

56LiF:Mg,Cu,P7LiF:Mg,Cu,P探测器能量响应(光子)曲线

A: 7LiF:Mg,Cu,P(Φ4.5mm×0.8mm)  B: 6LiF:Mg,Cu,P(Φ4.5mm×0.8mm)

实验结论:热释光探测器的能量响应和探测器的有效原子序数、类型、射线的种类等因素有关,低有效原子序数的探测器能量响应好,高有效原子序数的探测器能量响应较差。用于个人剂量监测的高有效原子序数的探测器可采用铜、铅、锡等过滤材料改善其能量响应。

350.jpg

 


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