试验5热释光剂量仪
热释光剂量计测量实验
本科生实验报告实验课程热释光剂量计测量实验学院名称核技术与自动化学院专业名称辐射防护与环境工程学生姓名学生学号2012060801指导教师张庆贤实验地点核工楼实验成绩二〇一五年六月二〇一五年六月填写说明(1)适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）；(2)专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；(3)格式要求：①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。
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热释光剂量计测量实验实验目的：1.了解热释光剂量计的原理及应用。
2.运用热释光剂量计测量自身平时所受辐射剂量。
实验原理：1.热释光热释光是指发光体中以某种方式被激发储存了能量，然后加热发光体，使发光体以光的形式把能量再释放出来的发光现象。
物理机制是发光体被激发时产生了离化，被离化出的电子将进入导带，这时它或者与离化中心复合产生发光，或者被材料中的陷阱俘获。
所谓陷阱是缺陷或杂质在晶体中形成的局部反常结构。
它在禁带中形成了局域性能级，可以容纳和储存电子。
RGD-5热释光剂量仪
RGD-５型热释光仪RGD－５转盘式热释光仪性能符合国家标准GB10264，用于疾控中心、环保、核工业及地质勘探、考古等领域的人员和环境X射线、中子与γ辐射累积剂量的测量。
技术指标：样品类型：片状、棒状热释光探测器、薄膜β剂量探测器以及特殊制作的地质测年样品等；每次最多自动测量60个样品，测量速度最快100个/小时;最多存储10000组测量结果数据和最后100组发光曲线数据；显示量程范围：0.01μGy～10Gy；线性误差及电磁兼容性等指标满足GB10264国际标准的要求；可灵活设置的三阶段程序升温；升温速率：1～40℃/s；最高恒温温度：600℃（误差<±0.5%）；电源：～220V±20%，50/60Hz；工作温度：0～＋40℃，相对湿度95%；贮藏温度：－20～＋55℃；重量：35Kg；外形尺寸：约560×495×420（mm）。
系统功能：具有人机交互功能，可以通过键盘、鼠标、液晶触摸屏设置和修改参数；能识别剂量计的个人身份信息或测试样品的代码编号等信息；能按设置的程序进行各种类型热释光样品的测量；Add：北京市石景山区万达广场D座1015室(100043) E-mail：Add ：北京市石景山区万达广场D 座1015室(100043) E-mail ：能够实时采集和显示热释光发光曲线，具有必要的分析功能； 具有批量自动测量功能，一次可放置并测量60个热释光样品； 具有画面和声响提示功能，使用户及时掌握测量进度；配有氮气通道和接口，能有效降低加热盘产生的噪声；具有标准通讯接口及网络接口，能够与现场的或远程的计算机（内置TLPS3.0热释光剂量数据处理软件与卫生部上报系统完全对接）进行通信。
实物照片。
热释光剂量计使用方法及注意事项
热释光剂量计使用方法及注意事项热释光剂量计（Thermoluminescence dosimeter，TLD）是一种常用的辐射剂量计量设备，用于测量人体或环境中的辐射剂量。
它可以测量多种类型的辐射，包括X射线、伽马射线和中子辐射等。
以下是热释光剂量计的使用方法及注意事项。
使用方法：1.准备工作：在使用热释光剂量计之前，应确保仪器和探测器处于正常状态。
检查仪器是否有损坏或松动的部分，确保没有异物进入到仪器内部，如果有异常情况应及时修复或更换零部件。
2.辐射剂量测量：将待测量的热释光剂量计暴露在辐射源附近。
根据需要，可以选择适当的筛选器来减少不同能量的射线。
暴露时间的长短取决于待测辐射的强度和类型，一般应保证辐射剂量在剂量计的可测量范围之内。
3.读数记录：在辐射停止后，将热释光剂量计放置在恒温条件下进行加热，通常是使用加热炉。
加热的温度范围根据探测器的材料而定，通常为300-500度。
加热时间的长短与辐射剂量的大小和类型有关，一般不超过几分钟。
根据加热过程中释放的热释光信号，可以计算出辐射剂量。
4.数据分析和计算：将热释光剂量计从加热炉中取出，使用读数仪器读取释放的热释光信号。
根据设备的精度和测量标准，可以通过标定曲线或计算方法将热释光信号转换为实际的辐射剂量值。
5.结果记录和存档：将测得的辐射剂量值记录下来，并标明测量时间、地点、辐射源等信息。
将热释光剂量计存放在干燥、温度适宜的环境中，以确保其质量和性能。
注意事项：1.安全防护：在进行辐射剂量测量之前，要确保辐射环境的安全。
佩戴个人防护装备，如铅衣、护目镜和手套等，以避免直接接触放射性材料或受到辐射。
2.设备校准和标定：定期检查热释光剂量计的设备和探测器的工作状态，并进行校准和标定。
校准和标定的周期根据使用频率和精度要求而定，通常为半年至一年。
3.储存和维护：在不使用热释光剂量计时，应将其存放在干燥、温度适宜的环境中，远离湿气和辐射源。
定期进行设备的维护和保养，确保各个零部件的正常工作。
热释光剂量计使用方法及注意事项
热释光剂量计使用方法及注意事项
1.收件后请完整填写个人剂量计佩戴者信息表（即个人剂量计回寄
样单）并盖章，妥善保管至监测周期结束时连同全部剂量计（包括参照片）一起寄回本单位。
2.热释光剂量计已确认适用于放射工作人员外照射个人剂量监测，
请按标签信息直接佩戴，专人专用，参照片不得用于人员佩戴。
3.参照片请置于非放射工作场所，不得放在电脑、机器旁，禁止置
于曝光室或控制室内。
4.不得损坏、拆开剂量计，不得将剂量计放在辐射场中，由此产生
无数据、数据失效、大剂量数据等后果由佩戴人及委托单位承担。
5.妥善保管剂量计，一旦遗失剂量计需按合同所注金额进行赔偿。
6.对于较均匀的辐射场所，当辐射主要来自前方时，剂量计应佩戴
在左胸前；当辐射来自人体背面时，剂量计应佩戴在背部中间。
若穿有防护服则佩戴在其内侧。
对于非均匀辐射场所，剂量计应佩戴在射线集中照射部位
7.监测周期一般为3个月，届时检测单位将通知有关回剂量计等具
体事宜，因其它原因暂不用的剂量计应寄回本单位，新增人需要重新申请，人员有变动请提前书面告知。
8.为保证数据准确、报告及时，请在收到新一周期剂量计后十日内
回寄上期全部剂量计（包括参照片）及个人剂量计佩戴者信息表（盖章）。
敬请配合相关工作！
浙江建安检测研究院有限公司。
热释光剂量仪
热释光剂量仪简介热释光剂量仪（thermoluminescence dosimeter，TLD）是一种用于测量辐射剂量的仪器。
它的工作原理是通过加热样品来释放原本被辐射固定的电子或激发单元，使其发出特定的荧光光谱。
通过测量这些光谱的能量和强度，可以计算出样品受到的辐射剂量。
历史热释光剂量仪的历史可以追溯到1944年，当时法国科学家L. Haller在对火山岩中的磷进行研究时，发现在高温下磷可以发出一种光，但只有在磷受到辐射的情况下才能发出这种光。
随后，他发现这种光的强度与磷受辐射的剂量成正比。
自此，热释光剂量仪逐渐成为一种广泛应用于放射药物和辐射治疗研究中的工具，并被广泛应用于核电站、医院辐射防护、飞行器宇航员、核辐射监测等领域。
结构热释光剂量仪主要由三部分组成：样品室、光纤连接器和读数器。
样品室通常是一个小的陶瓷或塑料圆筒，内部涂有一层热释光剂量材料。
光纤连接器将样品室与读数器连接起来，读数器则用于接收来自样品室的光信号并转换成数字信号。
要使用热释光剂量仪进行测量，首先需要将样品放入样品室中，并使用连续的辐射源进行放射照射。
之后需要将样品室加热以释放已经固定的电子或激发单元，使其发出荧光光谱，再通过读数器测量光谱强度。
应用热释光剂量仪主要用于以下几个领域：核电站辐射监测在核电站中，热释光剂量仪可以用于监测员工接受的辐射剂量，以及周围环境的辐射水平。
它可以测量的辐射范围从微小的本底辐射到可见的短时间剂量峰值，使得可以及时响应放射性事故和及时排除辐射源。
飞行器宇航员辐射监测在航空航天领域，热释光剂量仪可以用来监测船员接受的辐射剂量。
它可以测量从高能量粒子到低能量X射线的辐射剂量，对船员的健康非常关键。
医学辐射治疗在医学领域，热释光剂量仪可以用于监测病人接受的放射治疗的剂量。
这对于放射治疗的安全性和有效性非常重要。
结论热释光剂量仪不仅是一种非常重要的辐射剂量测量工具，也是一种非常有用的科学研究工具。
热释光剂量仪的特点及应用介绍
热释光剂量仪的特点及应用介绍简介热释光剂量仪是一种测量土壤和岩石中放射性核素剂量的现代化仪器。
它不仅可以测量剂量，还可以检测样品中的热释光特征。
本篇文章将介绍热释光剂量仪的几个主要特点以及其在地质、环境和考古等领域的应用。
特点高精度热释光剂量仪是一种高精度的仪器。
它的精度可达到0.1%以下，可以满足各种精度要求的应用，如考古年代测定、土壤和建筑物辐射测定、核能源监测等。
非破坏性热释光剂量仪具有非破坏性特点，可以对样品进行多次测量。
由于其高精度和非破坏性，在考古学中得到了广泛的应用。
它可以测量考古样品中的自然剂量，如石制品、陶器、珠宝等，从而确定其年代和文化背景。
多功能热释光剂量仪可以测量单一样品的多个参数和多种矿物及混合样品的热释光特征。
在复杂的地质和环境研究中，它可以解决不同矿物物种的复杂混合问题，提高剂量测量的准确性和可靠性。
可编程性现代热释光剂量仪具有高度的可编程性，可以实现自动控制、数据处理和分析等功能。
它不仅可以测量自然辐射剂量，还可以测量通过工业和人类活动产生的放射性核素引起的辐射剂量。
自动数据可视化和报告生成可以提高数据处理的效率和质量。
应用地球科学地质学家利用热释光测量的方法确定干旱区荒漠化、土地退化历史。
热释光测量也广泛应用于沉积岩相和构造演化研究、古气候变化及地热水循环研究，可为地球科学提供重要的时空约束和客观证据。
环境保护环评中可以使用热释光技术来控制干旱和沙漠化问题，对有污染的土壤和建筑物进行测试。
热释光技术可以监测和分析污染物的来源和传播，并评估环境污染的后果。
考古学热释光技术已经成为考古学编号的测年方法，特别是在洞穴地层、断裂地层和耕层的摸索中。
热释光方法可以准确地确定考古文物和古代生物遗址的年代和文化背景。
结论热释光剂量仪作为一种现代化、高精度、非破坏性、多功能和可编程的辐射测量仪器，在地球科学、环境保护和考古学等领域得到广泛应用。
作为一种新兴技术，热释光剂量仪为我们提供了一种有效的热释光测试技术，通过它的多样性和功能性，可以为更多领域提供有效的测试手段和技术支持。
热释光个人剂量计原理
热释光个人剂量计原理
热释光个人剂量计原理
热释光个人剂量计是一种用于测量个人受到的辐射剂量的仪器。
其原
理基于热释光现象。
热释光现象是指在物质中存在着被激发后会放出电子再次回到基态放
出的能量。
当物质处于辐射环境中时，其晶体中可能存在着辐射等效
点（REE），即辐射颗粒在晶体中产生辐射效应的位置。
这些效应会导
致不稳态电荷的聚集，如空穴缺陷（V）和电子缺陷（F）。
当辐射结
束后，捕获电荷会接着释放，导致热释光发生。
热释光个人剂量计的工作原理就是靠着晶体中的上述现象进行剂量测量。
具体操作流程如下：
1. 把晶体装置放入辐射场中并接受辐射。
2. 当辐射结束后，将晶体取出并在实验室中加热。
3. 加热会释放出原先在晶体中被激活的缺陷电荷，同时也会释放出光
子能量。
这些光子能量就是热释光信号。
4. 热释光信号越大，表示受到的辐射剂量越大。
根据这个信号，就可
以推算出个人受到的辐射剂量。
热释光个人剂量计的优点是精度高、灵敏度高、快速响应、损坏率低。
因此，在核医学、核工业、航空航天等领域有广泛的应用前景。
总之，热释光个人剂量计利用晶体中的热释光现象，对辐射剂量进行测量，具有高精度、高灵敏度等优点，在实际应用中有重要的作用。
热释光剂量计的工作原理
热释光剂量计的工作原理1. 你知道热释光剂量计是怎么工作的吗？就好像一个超级细心的记录员！比如说在医院里，它能精准地记录下辐射的剂量呢。
2. 热释光剂量计的工作原理其实很有趣哦！它就如同一个默默守护的卫士，随时监测着辐射情况。
就像在核电站，它兢兢业业地工作着。
3. 哎呀，热释光剂量计工作起来可神奇啦！就像一个聪明的侦探，能把辐射的蛛丝马迹都找出来。
比如在科研实验室里，它可是大功臣呢！4. 想不想知道热释光剂量计到底是怎么干活的呀？它简直就是一个精准的小助手！好比在放射性物质检测场所，它发挥着巨大的作用。
5. 热释光剂量计的工作原理可厉害咯！就像一个不知疲倦的哨兵，时刻警惕着辐射。
在放射性矿产开采中，它可太重要啦！6. 哇塞，热释光剂量计工作的时候好牛啊！仿佛是一个敏锐的观察者，不放过任何一点辐射信息。
就像在航天领域，它为宇航员保驾护航呢。
7. 你瞧，热释光剂量计是这样工作的呢！就像是一个可靠的伙伴，一直陪伴着我们监测辐射。
比如在辐射防护培训中，它让大家清楚了解辐射状况。
8. 热释光剂量计的工作原理有意思吧！它就像一个神奇的魔法盒，把辐射的秘密都装在里面。
在环境监测站里，它可是关键角色呀！9. 嘿，热释光剂量计工作起来可太神了！宛如一个有魔力的仪器，精准捕捉辐射。
就像在核设施周边，它默默地贡献着自己的力量。
10. 热释光剂量计的工作原理真的很值得了解一下哦！它就如同一个无声的英雄，为我们的安全默默付出。
在任何有辐射风险的地方，它都不可或缺呀！我的观点结论：热释光剂量计的工作原理虽然有点复杂，但真的非常神奇和重要，在很多领域都起着关键的作用，保护着我们的安全和健康。
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实验5 热释光剂量仪实验目的1. 了解热释光剂量仪的工作原理，并掌握热释光剂量仪的正确使用方法。
2.了解照射距离和屏蔽材料对测定γ射线照射量的影响，并掌握外照射防护的基本原则。
实验内容1．测量LiF元件的发光曲线，选择加热程序。
2．校准热释光剂量仪。
3．用光和法测量不同照射距离上的照射量。
4．根据对减弱照射量的要求，选择铅屏蔽体的厚度。
原理热释光剂量法（即TLD）与通常采用的电离室或胶片等方法相比，其主要优点是：组织等效好，灵敏度高，线性范围宽，能量响应好，可测较长时间内的累积剂量，性能稳定，使用方便，并可对α、β、γ、n、p、π等各种射线及粒子进行测量。
因此，热释光剂量法在辐射防护测量，特别是个人剂量监测中有着广泛的应用。
热释光剂量仪方框图如图1所示。
热释光剂量仪的基本工作原理是：经辐照后的待测元件由仪器内的电热片或热气等加热，待测元件加热后所发出的光，通过光路系统滤光、反射、聚焦后，通过光电倍增管转换成电信号。
输出显示可用率表指示出发光峰的高度（峰高法）或以数字显示出电荷积分值（光和法），最后再换算出待测元件所接受到的照射量。
1. 热释光物质受到电离辐射等作用后，将辐射能量储存于陷阱中。
当加热时，陷阱中的能量便以光的形式释放出来，这种现象称为热释发光。
具有热释发光特性的物质称为热释光磷光体（简称磷光体），如锰激活的硫酸钙[CaSO 4(Mn)]、镁钛激活的氟化锂[LiF(Mg 、Ti)]、氧化铍[BeO]等。
磷光体的发光机制可以用固体的能带理论解释。
假设磷光体内只存在一种陷阱，并且忽略电子的多次俘获，则热释光的强度I为：)exp(kT nS I ε-=（1）这里，S 为一常数，k 是玻耳兹曼常数，T 是加热温度（K ），n 是在所考虑时刻陷阱能级ε上的电子数。
强度I 与磷光体所吸收的辐射能量成正比，因此通常用光电倍增管测量热释光的强度，就可以探测辐射及确定辐射剂量。
2. 发光强度曲线热释光的强度与加热温度（或加热时间）的关系曲线叫做发光曲线。
如图2所示。
晶体受热时，电子首先由较浅的陷阱中释放出来，当这些陷阱中储存的电子全部释放完时，光强度减小，形成图中的第一个峰。
随着加热温度的增高，较深的陷阱中的电子被释放，又形成了图中的其它的峰。
发光曲线的形状与材料性质、加热速度、热处理工艺和射线种类等有关。
对于辐射剂量测量的热释光磷光体，要求发光曲线尽量简单，并且主峰温度要适中。
发光曲线下的面积叫做发光总额。
同一种磷光体，若接受的照射量一定，则发光总额是一个常数。
因此，原则上可以用任何一个峰的积分强度确定剂量。
但是低温峰一般不稳定，有严重的衰退现象，必须在预热阶段予以消除。
很高温度下的峰是红外辐射的贡献，不适宜用作剂量测量。
对LiF 元件通常测量的是210℃下的第五个峰。
另外，剂量也可以与峰的高度相联系。
所以测量发光强度一般有两种方法：（1） 峰高法－测量发光曲线中峰的高度。
这一方法具有测速快、衰退影响小、本底荧光和热辐射本底干扰小等优点。
它的主要缺点是，因为峰的高度是加热速度的函数，所以加热速度和加热过程的重复性对测量带来的影响比较大。
（2） 光和法－测量发光曲线下的面积，亦称面积法。
这一方法受升温速度和加热过程重复性的影响小，可以采用较高的升温速度，并可采用测量发光曲线中一部分面积的方法（窗户测量法）消除低温峰及噪声本底的影响。
它的主要缺点是受“假荧光”热释光本底及残余剂量干扰较大。
所以在测量中必须选择合适的“测量”阶段和“退火”阶段的温度。
合理地选择各阶段持续时间，以保证磷光体各个部分的温度达到平衡，以利于充分释放储存的辐射能量。
3. 热释光探测器的剂量学特性灵敏度：指单位照射量的热释光响应。
它与元件热释光材料性质和含量、激活剂种类、射线能量和入射方向、热处理条件等有关。
一般原子序数较高的元件，灵敏度提高。
照射量响应：在照射量10-3伦-103伦范围内，许多磷光体对辐射的响应是线性的。
当照射量更大时，常出现非线性现象。
能量响应：即热释光灵敏度与辐照能量的依赖关系。
它与元件材料的原子序数、颗粒度、射线种类有关。
一般原子序数高的元件比原子序数低的元件能量响应差，因此使用时需要外加过滤器进行能量补偿。
LiF 元件在能量大于30keV 情况下，在25％的精度内对能量依赖性很小。
衰退：指受过辐照的磷光体，热释光会自行减弱。
衰退的快慢与磷光体种类、环境温度、光照等因素有关。
如果测量LiF 的主峰，在室温下可以保存几十天。
光效应：指磷光体的热释光在可见光、紫外光的作用下可产生衰退和假剂量两种效应。
它的强弱与磷光体的种类、辐照历史等有关，如LiF 的光效应小，而MgSiO 4（Tb ）的光效应比较大，所以在使用中应注意光屏蔽。
重复性：热释光元件可以重复使用，但发光曲线形状、灵敏度等在测量加热过程或长期存放中会发生改变，因此在重复使用时，一般需进行退火即再生，退火条件必须认真选择，并定期进行刻度。
分散性：指同一批探测器在相同退火、照射和测量条件下，热释光灵敏度的相对偏差（以百分数来表示）。
实际上，它除了与探测器灵敏度的分散性和重复性有关外，还包括了测量系统的涨落和操作的不重复性。
因此，使用前应进行探测器分散性的筛选，分组作出修正系数。
在测量过程中还应尽量保证测量系统的稳定性和操作技术的重复性。
本底：通常将未经人为辐照的元件的测量值统称为本底（或“假荧光”）。
它包括元件表面与空气中水气或有机杂质接触产生的化学热释光和摩擦产生的摩擦热释光。
它与材料的种类和使用条件有关，因此，必须注意保持元件和加热盘的清洁。
在低剂量测量时更要设法予以减少或扣除。
方向性：探测器灵敏度与辐射入射方向的依赖关系。
它与射线的能量和探测器的形状有关。
4. 照射量率的计算与屏蔽体厚度的选择：（1） 当空气和周围物体对γ射线的吸收、散射可以忽略时，对于一个活度为A 居里的各向同性的γ放射性点源，在距离r 米处的照射量率为：2/(rA X Γ=小时）伦琴 （2） 其中Γ表示1居里的各向同性γ放射性点源，在距离1米处所产生的照射量率，称为γ照射率常数。
它的单位是伦琴·米2/居里·小时。
当γ放射性用毫克镭当量表示时，有24.8/(r M X =小时）伦琴 （3） 其中M 为毫克镭当量数，常数8.4是由毫克镭当量的定义而引入的。
（2） 照射量率正比于γ放射源的活度，因此可采用以下关系计算屏蔽体的厚度：x e I I μ-=0 （4）x en e I I μ-=0 （5）x be I I μ-=0 （6）公式中x 为屏蔽体的厚度（厘米）；μ为总的线性衰减系数（厘米-1）；μen 为一定物质的质量吸收系数与该物质密度的乘积（厘米-1）；b 为累积因子，它反映了散射对吸收规律的影响，其定义为：真实的γ通量与对应于窄束系数计算得到的γ通量之比即x e I I b μ-=0/。
实验装置实验仪器热释光剂量仪 FJ-427 1 台热释光元件 JR1152C 40-50个计算机 1 台退火炉 FJ411A 1台60Co 点源 1 个实验步骤1. 测量发光曲线，确定加热程序。
a) 调节热释光剂量仪，使其处于不分阶段线性升温状态。
将被60Co 源辐照过的JR1152C 型元件放入加热盘中，并注意保持两者之间的良好接触。
b) 选择合适的率表量程。
c) 测量JR1152C 型元件的发光曲线，标出各峰对应的温度。
d) 选择预热、测量、退火三阶段的温度和时间以及升温周期等2. 校准热释光剂量仪a) 按照已确定的加热程序，调整好仪器的工作条件。
b) 用1伦LiF 标准元件调整高压，使读数平均值在1伦左右。
c) 用10毫伦LiF 标准元件调整“零点”电位器（或“本底”拨码开光），使读数平均值在10毫伦左右，不得有明显的系统误差。
也可以调整“零点”电位器，使空盘加热时仪器读数在0～1之间。
d)记录此时标准光源读数及“零点”电位器位置。
以后每次测量应检查标准光源读数及零点，如果明显偏离，应再行调整。
校准时采用的元件材料、尺寸、形状、射线的种类和能量以及仪器的加热程序，必须与正式使用时相同。
3.测量a)测量JR1152C型元件的本底，算出平均值b)测量不同距离的照射量，算出不同距离的平均照射量率并进行比较，找出照射量率与距离的关系。
将照射量率的实验值与理论计算结果相比较，分析产生误差的主要原因，并说明所得照射量率与距离的使用条件。
c)屏蔽体厚度的选择，按照照射量率减弱倍数的要求和实验条件，选择合适的公式，计算所需要的铅屏蔽体的厚度。
根据计算结果，将一定厚度的铅板加入测量架内，用60Co源照射屏蔽后的JR1152C型元件。
d)每次测量完毕，立即用退火炉对元件退火以备下次实验使用思考题1.试述使用热释光剂量仪时，确定加热程序的原则。
如果加热温度过高，将会对测量结果带来什么影响？2.在剂量测量中应如何选择热释光探测器？3.某工作人员在离379毫居里的60Co源1m处工作，假如容许他接受0.5mSv的剂量当量，试计算他在该处最多工作多长时间？假如此次实验必须在1小时内才能完成，应采取什么措施？（1Sv＝100雷姆）。