CTLD-J3000型热释光个人剂量计的刻度操作流程

CTLD-J3000型热释光个人剂量计的刻度操作流程

北京瑞辐特辐射测量仪器有限公司

  摘要：CTLD-J3000型热释光个人剂量计的刻度要点：刻度模体的选择，剂量计外壳适应量的判定，刻度位置的确定。对于热释光探测器实验操作技术包括退火、测量、保管和清洗等

在进行Ｘ、γ射线个人剂量计刻度时，习惯是在“自由空气中”进行，而且基于照射量的测量，在自由空气中照射个人剂量计，并不能模拟佩戴的实际情况。因此，在刻度个人剂量计时，应当将个人剂量计佩戴在人体模型(模体)上进行刻度[1]。

对用于个人剂量计刻度的模体，可采用直径为30cm的ICRU球[2]。使用ICRU球模体刻度剂量计很不方便，对较大的剂量计，很难在球面上找到剂量计大小的均匀，用一个近似于ICRU球的二十面的多面体，进行个人剂量计的刻度，可较好地解决这一问题[3]。

在常规剂量刻度中，可采用30cm×30cm×15cm的PMMA材料的平板模体代替ICRU球，对肢端监测可考虑采用其它小模体[4]。用平板模体代替ICRU球，由于二者的反散射和吸收情况有一定的差异，会在刻度过程中引进相应的误差，其影响程度和剂量计的类型有关，无法进行统一的修正，但一般情况下误差不会超过10%。在刻度中允许存在不大于10%的误差。原则上讲，在常规刻度中，只要所使用的模体引入的误差不大于10%，就可代替ICRU球。

表1给出了几种不同模体的反散射差异，表中Bs、B1、B2、B3、B4分别为直径30cm水球、30cm×30cm×15cm、30cm×25cm×15cm、30cm×30cm×10cm和30cm×25cm×7cm平板形水模体的反散射系数[5]。

表1  几种不同形状水模体的反散差异

由于水和ICRU组织材料对能量30KeV-2MeV的γ辐射的线吸收系数十分相近，所以，实验用ICRU球采用直径30cm的水球(Bs)代替ICRU球，其反散射可近似的认为相同。

　　由此看出,几种平板形水模体与球形模体的反散射差异Zda的为13%，而水的线吸收系数又略大于ICRU组织材料，因此，平板形水模体与ICRU球的反散射差异还会略小些，用它们代替ICRU球刻度个人剂量计是可行的。分析表明，低能X辐射反散射主要来源于模体靠近电离室的区域，模体边缘和后面的区域对反散射贡献很小，中、高能量X(或γ)辐射在模体上反散射来源的区域比低能X(或γ)辐射要大，模体后面区域对反散射贡献相对增大。

次级标准指形电离室在体模表面上的响应与空气中的响应的差异在10KeV的附近光点效应占优势，在体模表面的响应与空气相同。在体模中1cm深处的响应与在空气中的响应的比值为0.1左右。随着光子能量的增大,康普顿散射增加并成为主要效应，造成在体模表面和 1cm深处的响应与空气中的响应比值随能量增大而增大。在40-60KeV之 间达到一个平缓的极大值。当光子的能量进一步增大，向前散射的光子越来越多，造成体模表面和1cm深处的响应与空气中响应的比值下降，当能量高于100KeV时，体模表面的响应与空气中的响应大致相同[6](图6)。由此可以看出，当光子能量大于100KeV以后，个人剂量计刻度不用人体模型也是可以的。在能量小于100KeV的低能级，个人剂量计如不在体模上刻度，将造成很大的误差。

中子反照剂量计的测量结果与其所在模体(或人体)的反散射显著相关,即:由人体散射到剂量计的中子会对剂量计的结果产生较大的影响。因此,在刻度剂量计时必须使用模体,而应尽量采用与人体相近的模体[7]。

在进行外照射个人剂量刻度时，应当把剂量计和标准电离室都放在体模表面(或内部)相同位置，并在相同的条件下给出各自的响应进行比较，这时不应当只将个人剂量计放在体模的表面，而将标准电离室放在自由空气中测量。

图6、标准电离室在体模表面上与在空气中读数的比值

○ 体模表面与空气读数的比值  ●体模1cm深处与空气读数的比值

2、实验操作技术要点

热释光探测器实验操作技术包括退火、测量、保管和清洗等。

2.1 退火

    严格控制探测器的退火条件是保证探测器测量精度和准确度的一个非常重要的环节。因此，在使用中要注意以下几方面的问题：

　　(1) 要使用经过温度标定的退火炉对探测器进行退火，并定期对退火炉的温度进行标定。

　　(2) 将探测器摆放在退火盘时，对能够区分正反面的探测器，正面(无编号的面或凸面)朝上摆放。摆放时探测器不要重叠。

　　(3) 退火炉恒温后，将装有探测器的托盘放入炉内，这时退火炉炉温略有下降，待其再次恒温时开始记时。

　　(4) 探测器从炉中取出后，要直接放在冷却板(10-20mm厚的金属板)上冷却。同时用小风扇吹(建议在冷却板上方装一微机电源用小风扇)。为保证探测器冷却速率的一致性，防止探测器表面污染，不要将探测器直接倒在金属板上。

　　(5) 为保证探测器的冷却速率，放置探测器的托盘不易太厚，以减小托盘热容量对探测器冷却速率的影响。

　　(6) 放置探测器的器具要保持清洁。

2.2 测量

    有关具体操作方法可参考所使用的读出器的说明书。并注意以下几个问题。

　　(1) 不同读出器的加热盘不尽相同，加热程序亦不完全一样，因此要选择合适的测量程序。

　　(2) 在操作过程中，应避免非辐射热释光的产生。操作时使用镊子夹在探测器的两侧。切勿用手或其它污物接触探测器，以免沾污。

　　(3) 探测器应放在加热盘的ZX位置处，并保持位置的一致性。

　　(4) 加热盘经乙醇擦洗后，放置片刻，待其挥发后空测几次方可使用。

　　(5) 测量后，可直接将探测器放在金属盒内或金属板上，以使探测器在测量时崐的冷却速率和退火时保持一致。

2.3 保管和清洗

    为减少探测器的“假荧光”，探测器要放置在干燥的环境中保存，经过退火的探测器放置在铅室中，尽量避免外部辐射源(包括天然辐射)和较强光线的影响。

　　表面污染的探测器应用酒精清洗(勿用乙醇棉球擦洗)，清洗后的探测器经退火后方可使用。如不经清洗就退火，可能将脏物烧结在探测器表面上，造成的污点。对使用多次的探测器本底时，可用酒精浸泡2小时，漂洗2次，干燥后退火处理，可以降低本底。也可以将探测器放在烯酸溶液中浸泡清洗，经过处理的探测器的灵敏度和一致性将会有所变化。因此，在使用前应重新进行筛选。

探测器在使用过程中，切勿受压、撞击。要用清洁光滑不起毛的纸包装(忌用棉花或掉毛的纸)，放在垫有泡沫塑料的盒子里保存。