食盐POSL辐射剂量测量特性的研究

发布时间：2020-05-27 02:59

【摘要】：研究了食盐POSL辐射剂量测量特性,得到食盐OSL信号与电离辐射剂量之间的关系,以期用于核事故公众剂量的测量,此方法具有高通量、测量时间短、测量简便、测量下限低和测量范围宽等明显的优势,本文介绍了光致发光的相关理论以及实验仪器,实验研究了食盐的剂量响应、线性稳定性以及影响食盐OSL信号的因素。采用价带理论介绍了 OSL原理,采用OTOR模型从理论上验证了 OSL材料的光致发光信号与电离辐射剂量成正比,介绍了 OSL技术的三种激发模式,指出了 POSL具有的优势,介绍了研究中需要使用的三种实验仪器,分析了进行食盐剂量特性研究前需要做的准备工作。为探究食盐剂量测量特性,对生物辐照仪辐照容器中心吸收剂量误差进行了修正,使用3D打印机制作了符合InLight200A型剂量测量系统测量通道的食盐容器;根据激发OSL信号的程度,采用完全激发和部分激发两种方法分别对食盐剂量响应关系进行了实验研究,实验结果表明,食盐OSL信号在全部激发时,在1～100mGy范围内具有较好的线性响应和线性稳定性,但是测量时间长,剂量线性范围相对较小;食盐OSL信号在部分激发时,在1～1000OmGy范围内具有较好的线性响应和线性稳定性,计算了食盐POSL剂量测量法的最小可探测下限,可达10.56uGy;实验研究了自然光照、储存时间以及预热温度对食盐OSL信号的影响,实验结果表明,食盐OSL信号容易受到自然光照以及预热温度的影响,食盐OSL信号在30天的储存时间内衰减幅度不大,在核事故现场采样时应采集阴暗处食盐样本并且在实验测量中注意避光处理。本文利用食盐分布较广,取样方便的优点,使得核事故公众辐射剂量的测量具有高通量优势,基于POSL激发模式无需将晶体陷阱中的离子全部激发,食盐本底OSL信号强度较小,从而具有更低的最小可探测下限,充分证实了食盐具有较好的辐射剂量测量特性,不仅是一种较好的核事故剂量材料,能完善现有回顾性剂量学方法不足,还有潜能发展为个人剂量计。
【图文】：

２．１．１邋ＯＳＬ邋原理逡逑运用价带理论可以解释光致发光（ＯＳＬ）材料的发光机制，ＯＳＬ材料发光机逡逑制图如图２．１所示。图２．１中：１为电离辐射；２为电离；３为电子－空穴俘获；４逡逑为光激发；５为电子－空穴重新结合并：６为发光；ａ、ｂ、ｃ依次为浅陷阱、剂量逡逑陷阱、深陷阱；ＯＳＬ材料晶体的能级主要包括导带，价带和禁带。逡逑９逡逑

与目前国内应用最广泛的热释光（ＴＬ）剂量计相比，具有可重复测读、信逡逑号衰减少、探测下限低、使用寿命长、读取速度快等优点。ＩｎＬｉｇｈｔ２００型光致发逡逑光个人剂量测量系统、ＯＳＬ剂量计以及光退火炉分别如图２．３，邋２．４，邋２．５所示。逡逑此系统使用的光激发源、激发模式以及计数器分别是绿光，ＰＯＳＬ以及ＰＭＴ。＂逡逑（１）邋ＩｎＬｉｇｈｔ２００型光致发光个人剂量测量系统逡逑ＩｎＬｉｇｈｔ２００Ａ型每次可以装填２００枚四元件ＯＳＬ剂量计，齐丨Ｊ量计处理速度可逡逑达到每小时２８０枚，，系统为光学系统，不用加热，不用氮气，极大地减少了易损逡逑件，也极大地延长了剂量计的使用寿命（剂量计可使用８－１０年），设备坚固耐逡逑用。四元件的ＸＡ型ＯＳＬ个人剂量计对中子无响应，用于测量ｘ、Ｙ、Ｐ外照射￥逡逑剂量，测读后一次给出Ｈｐ邋（１０）、Ｈｐ邋（３）和Ｈｐ邋（０．０７），选用不同夹扣可佩逡逑戴于腕部、领部等部位用于测量肢端剂量；若选用ＥＸ型剂量计可用于环境剂量逡逑监测，一次给出周围剂量当量和定向剂量当量。逡逑１３逡逑
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TL818

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1 陈斌;食盐POSL辐射剂量测量特性的研究[D];南华大学;2019年

本文编号：2682841