北京瑞辐特自动热释光剂量仪采用CTLD-1000热释光剂量片发光曲线的改善
北京瑞辐特ctld450b自动热释光剂量仪采用氟化锂热释光剂量片发光曲线的改善研究
1、采用仪器及热释光剂量片制备工艺
图1给出了ctld系列氟化锂热释光剂量片的制备工艺流程图。
图1ctld系列热释光探测器制备工艺流程图
本工艺解决以下难点: lif:mg,cu,p热释光材料经过热压、切片后，其热释光特性消失，采取退火工艺，恢复了探测器的热释光特性；对热释光探测器进行预处理，提高了lif:mg,cu,p热释光材料的稳定性；对 lif:mg,ti探测器制备工艺的进行了改进；解决了caso4探测器不易成型及一致性差的问题。
2、 热释光探测器剂量特性
2.1发射光谱 lif:mg,ti系列(lif:mg,ti、6lif:mg,ti、7lif:mg,ti、lif:mg,ti-m)热释光探测器发射光谱为300～600nm，其剂量测定峰峰值为400nm；lif:mg,cu,p系列热释光探测器的剂量测定峰峰值为350nm；caso4:dy热释光探测器的发射光谱范围为430～495nm、550～620nm，其剂量测定峰峰值为480nm和570nm。
热释光探测器tl发射光谱除和材料类型及激活剂有关外，还和辐射类型有关。图2给出了lif:mg,ti热释光探测器不同射线照射的tl发射光谱。
图2、lif:mg,ti热释光探测器剂量测定峰tl发射光谱a:β(90sr) b:α(244cm) c:γ(137cs)
从图中可以看出，let不同，lif:mg,ti tl发射光谱有所不同。对于γ、β射线其热释光光谱在300～600nm内，对高let的α粒子的发射光谱可扩大到600nm以上，在400nm处有一个峰，在600nm处出现第二个峰。
为取得最佳的探测效率，应选择与热释光探测器发射光谱相匹配的光电倍增管。目前国内生产的读出器多采用gb-51、52、53型光电倍增管，其光谱响应为300～600nm。有的读出器为了减少加热盘产生的热辐射(黑体辐射)信号的影响，在光电倍增管前面装有一个拒红外滤光片，滤光片的光谱范围可根据实际要求选择。
2.2热释发光曲线 热释发光曲线是衡量探测器性能的一个重要指标。热释发光曲线的形状和探测器的性质、激活剂的类型、测量参数(加热速率)、退火条件和射线的种类有关。不同类型的热释光探测器具有不同的热释发光曲线，即使是同一种探测器，其发光曲线也将因制备工艺的差别而有所不同。
实验采用线性加热方式测量探测器的热释发光曲线。发光曲线的峰值温度通过记录仪手动打点(将笔抬起放下)的方式记录。
ａ. lif:mg,ti系列探测器
图3、4给出lif:mg,ti、lif:mg,ti-m探测器的热释发光曲线。
图3、lif:mg,ti探测器热释发光曲线探测器规格:3mm×3mm×0.8mm 照射剂量:3mgy 加热速率: 2.39℃.s-1
图4、lif:mg,ti-m热释光探测器发光曲线
探测器规格:3mm×3mm×1.0mm 照射剂量:3mgy 加热速率:2.39℃.s-1
从图中曲线可以看出lif:mg,ti热释光探测器具有四个发光峰，其峰值温度分别为130℃、175℃、200℃、223℃，峰4为剂量测定峰。lif:mg,ti-m热释光探测器具有三个发光峰，其峰值温度分别为135℃、180℃、226℃，峰3为剂量测定峰。
ｂ. lif:mg,cu,p系列探测器
图5给出了lif:mg,cu,p探测器的热释发光曲线。
图5、lif:mg,cu,p探测器热释发光曲线探测器规格:φ4.5×0.8mm 照射剂量:1mgy 加热速率:2.39℃.s-1
图中曲线有三个热释发光峰，其峰值温度分别为134℃、190℃、230℃，峰3为剂量测定峰。
ｃ.caso4系列热释光探测器图6给出了caso4:dy(teflon)探测器的热释发光曲线。
图6、caso4:dy(teflon)探测器热释发光曲线
探测器规格:φ5×0.7mm 照射剂量:3mgy 加热速率:2.39℃.s-1
图中发光曲线有两个发光峰，其峰值温度分别约为145℃和250℃。
结论：热释光探测器峰值的确切温度和读出器的加热速率有关。除此之外还和测量方式 (热风、电加热)有关。如采用电加热方式测量，探测器的发光温度还和探测器与加热盘的热接触等因素有关。不同读出器给出的峰值温度有所差别。
热释光探测器具有不同深度的陷阱，对应于不同深度的陷阱，在发光曲线上形成不同温度的发光峰。对用于剂量测量的热释光探测器，其发光峰越少越好。剂量测定峰应和低温峰、高温峰区分开。剂量测定峰的温度不易太高、太低，一般测定峰的温度在220℃左右较为合适。峰温太低，发光峰易受环境温度的影响；峰温太高，发光峰易受热辐射(黑体辐射)信号的干扰。
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图1给出了ctld系列氟化锂热释光剂量片的制备工艺流程图。
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2、 热释光探测器剂量特性
2.1发射光谱 lif:mg,ti系列(lif:mg,ti、6lif:mg,ti、7lif:mg,ti、lif:mg,ti-m)热释光探测器发射光谱为300～600nm，其剂量测定峰峰值为400nm；lif:mg,cu,p系列热释光探测器的剂量测定峰峰值为350nm；caso4:dy热释光探测器的发射光谱范围为430～495nm、550～620nm，其剂量测定峰峰值为480nm和570nm。
热释光探测器tl发射光谱除和材料类型及激活剂有关外，还和辐射类型有关。图2给出了lif:mg,ti热释光探测器不同射线照射的tl发射光谱。
图2、lif:mg,ti热释光探测器剂量测定峰tl发射光谱a:β(90sr) b:α(244cm) c:γ(137cs)
从图中可以看出，let不同，lif:mg,ti tl发射光谱有所不同。对于γ、β射线其热释光光谱在300～600nm内，对高let的α粒子的发射光谱可扩大到600nm以上，在400nm处有一个峰，在600nm处出现第二个峰。
为取得最佳的探测效率，应选择与热释光探测器发射光谱相匹配的光电倍增管。目前国内生产的读出器多采用gb-51、52、53型光电倍增管，其光谱响应为300～600nm。有的读出器为了减少加热盘产生的热辐射(黑体辐射)信号的影响，在光电倍增管前面装有一个拒红外滤光片，滤光片的光谱范围可根据实际要求选择。
2.2热释发光曲线 热释发光曲线是衡量探测器性能的一个重要指标。热释发光曲线的形状和探测器的性质、激活剂的类型、测量参数(加热速率)、退火条件和射线的种类有关。不同类型的热释光探测器具有不同的热释发光曲线，即使是同一种探测器，其发光曲线也将因制备工艺的差别而有所不同。
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ａ. lif:mg,ti系列探测器
图3、4给出lif:mg,ti、lif:mg,ti-m探测器的热释发光曲线。
图3、lif:mg,ti探测器热释发光曲线探测器规格:3mm×3mm×0.8mm 照射剂量:3mgy 加热速率: 2.39℃.s-1
图4、lif:mg,ti-m热释光探测器发光曲线
探测器规格:3mm×3mm×1.0mm 照射剂量:3mgy 加热速率:2.39℃.s-1
从图中曲线可以看出lif:mg,ti热释光探测器具有四个发光峰，其峰值温度分别为130℃、175℃、200℃、223℃，峰4为剂量测定峰。lif:mg,ti-m热释光探测器具有三个发光峰，其峰值温度分别为135℃、180℃、226℃，峰3为剂量测定峰。
ｂ. lif:mg,cu,p系列探测器
图5给出了lif:mg,cu,p探测器的热释发光曲线。
图5、lif:mg,cu,p探测器热释发光曲线探测器规格:φ4.5×0.8mm 照射剂量:1mgy 加热速率:2.39℃.s-1
图中曲线有三个热释发光峰，其峰值温度分别为134℃、190℃、230℃，峰3为剂量测定峰。
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探测器规格:φ5×0.7mm 照射剂量:3mgy 加热速率:2.39℃.s-1
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