LiF(Mg,Cu,P)熱釋光探測器測量、退火方式的確定

1、LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器測量、退火方式的確定張 建 郭 勇 寧 靜 王軍良（北京放射醫(yī)學(xué)研究所, 100850）摘 要 實驗研究了BR-1000A型LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器的測量和退火方式對劑量測量的影響。結(jié)果表明：當(dāng)測量和退火方式分別在熱釋光探測器兩個不同表面下進行時，其分散性將比測量和退火在同一表面下進行時增大，使測量精度下降。所以在高精度要求的測量中，應(yīng)使測量和退火面保持一致。熱釋光探測器受灰塵或手觸摸等污染后，對其讀出值和測量精度有一定的影響，其影響大小和污染程度有關(guān)。關(guān)鍵詞 熱釋光探測器 測量參數(shù) 退火方式 分散性 測量精度1 引言LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測

2、器在制作和使用過程中, 由于熱釋光探測器表面污染等因素的影響, 造成熱釋光探測器兩面靈敏度的差別, 加大熱釋光探測器一批的分散性, 直接影響熱釋光探測器的測量精度。對一些精密測量(劑量檢定、比對，模體內(nèi)劑量分布測量等)控制熱釋光探測器的測量面是一種行之有效的辦法。本文就退火、測量方式對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器的靈敏度、測量精度和分散性的影響，及熱釋光探測器被灰塵或手觸摸污染后對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器靈敏度、測量精度和分散性的影響進行了討論，提出了定面退火和定面測量控制測量精度的方法。對于一些要求比較高的測量（體內(nèi)劑量、劑量檢定）,應(yīng)對熱釋光探測器進行定面測量。2 材料與方

3、法2.1 材料實驗使用BR-1000A型LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器，規(guī)格4.50.8mm；TOLEDO 654 熱釋光劑量讀出器,重復(fù)性0.01，穩(wěn)定性0.05；BR2000型熱釋光探測器退火爐。2.2 方法2.2.1 照射條件60熱釋光探測器采用Co點放射源照射，照射量為2.58102.2.2 測量 -10Ckg-1。讀出器測量相對靈敏度設(shè)為100, 氮氣流量為400ml/min。程序測量參數(shù)：140預(yù)熱20s，240加熱25s，加熱速率20s。退火參數(shù)：測量前135退火5min，使用后240退火15min。熱釋光劑量測定值受測量條件諸多因素的影響，因此優(yōu)化測讀參數(shù)是至關(guān)重要的。測量

4、參數(shù)和探測器的類型、規(guī)格等因素有關(guān)。2.3 熱釋光探測器的篩選對BR-1000A 型熱釋光探測器進行篩選，熱釋光探測器的分散性(均勻性)控制在1% 以內(nèi)。實驗時將熱釋光探測器一面進行標(biāo)記，標(biāo)記面朝上定為()，朝下定為()。熱釋光探測器篩選退火、測量方式為()，熱釋光探測器照射后采用預(yù)退火處理，測量時不再預(yù)熱。實驗采用兩組熱釋光探測器，每組15片，第一組用于測量、退火方式對熱釋光探測器測量結(jié)果的影響實驗，第二組用于污染對熱釋光探測器測量結(jié)果的影響實驗。3 實驗結(jié)果 -13.1 測量方式對熱釋光探測器測量結(jié)果的影響表1 給出測量方式對LiF:Mg,Cu,P 熱釋光探測器讀出值的影響，退火方式均為（

5、+）。表1 測量方式對LiF:Mg,Cu,P 熱釋光探測器測量結(jié)果的影響Tab.1 The influence of measuring methods on the readouts of LiF:Mg,Cu,PTLDs測量方式(+) 測量結(jié)果 256401092.07 2.32 (-) 25401525 25214584注：（+）表示標(biāo)記面向上，（-）表示標(biāo)記面向下；后的數(shù)值為每組15個樣品測量的單次測量標(biāo)準(zhǔn)差，測量精度即為標(biāo)準(zhǔn)偏差；余表同此。從表1可以看出，熱釋光探測器的測量面和退火面保持一致，其平均讀出值相差1，對LiF(Mg,Cu,P)熱釋光探測器的靈敏度無明顯影響；改變熱釋光探測器

6、的測量方式，加大了熱釋光探測器的分散性，其測量精度下降。3.2 退火方式對熱釋光探測器測量結(jié)果的影響表2給出了退火方式對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器讀出值的影響，測量方式均為（+）。表2 退火方式對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器測量結(jié)果的影響Tab.2 The influence of annealing mode on the readouts of LiF:Mg,Cu,P TLDs退火方式(+) 測量結(jié)果 256401091.82 2.52 (-) 25617467 25421641表2結(jié)果表明：退火方式對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器的靈敏度無影響；但熱釋光探測器的分散性加

7、大，測量精度下降。3.3 測量、退火方式對熱釋光探測器測量結(jié)果的影響表3 給出了同時改變測量、退火方式對LiF:Mg,Cu,P熱釋光探測器讀出值的影響。表3 測量、退火方式對LiF:Mg,Cu,P 熱釋光探測器測量結(jié)果的影響Tab.3 The influence of measuring and annealing mode on the readouts ofLiF:Mg,Cu,P TLDs退火方式(+)從表3結(jié)果可以看出，改變熱釋光探測器的退火和測量方式，使熱釋光探測器的退火和測量條件保持一致，其平均讀出值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、測量精度和算術(shù)平均偏差無明顯差別。這一結(jié)果表明：為了保證熱釋光探測器的測

8、量精度，應(yīng)對熱釋光探測器進行定面測量和退火，使熱釋光探測器的測量面和退火面保持一致。3.4 污染對熱釋光探測器的影響表4 給出了污染對熱釋光探測器的影響結(jié)果。表4 污染對LiF:Mg,Cu,P 熱釋光探測器的影響*Tab.4 The influence of contamination on the readouts of LiF:Mg,Cu,P TLDs退火方式 測量方式 測量結(jié)果 測量精度(%)* 輕微污染是將熱釋光探測器在桌面和地面上放一下，嚴(yán)重污染是將熱釋光探測器在不干凈的桌面上放一下。從表4可以看出，熱釋光探測器被輕微污染后，其讀出值下降了2, 標(biāo)準(zhǔn)偏差加大了約6倍，測量精度下降了5

9、.6倍。熱釋光探測器被嚴(yán)重污染后，熱釋光探測器的讀出值下降了4.1, 標(biāo)準(zhǔn)偏差加大了約11倍，測量精度下降了10.8倍。熱釋光探測器一面被污染后，其另一面的讀出值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、算術(shù)平均偏差變化不大。以上結(jié)果表明，熱釋光探測器污染對其讀出值和測量精度有一定程度的影響，其影響大小和污染程度有關(guān)。因此控制熱釋光探測器的測量面，對提高熱釋光探測器的測量精度有重要意義。4 討論4.1 熱釋光探測器在使用中會受到不同程度的污染，造成熱釋光探測器靈敏度和測量精度下降、分散性加大，這將給測量結(jié)果造成不同程度的誤差。為了保證熱釋光探測器的性能，在使用熱釋光探測器時，應(yīng)盡量避免對熱釋光探測器的污染，操作使用的器具（

10、鑷子、托盤、冷卻板等）應(yīng)保持清潔，嚴(yán)禁用手觸摸熱釋光探測器。熱釋光探測器測量后，應(yīng)盡快裝起來，不要將其放置在臺面上，以免灰塵落在上面，對熱釋光探測器造成污染。4.2 對于一些要求比較高的測量（體內(nèi)劑量、劑量檢定），應(yīng)對熱釋光探測器進行定面測量，本實驗室研制的BR-1000B、BR-6000B和BR-7000B型熱釋光探測器(專利號:ZL 98 2 48361.9)較好地解決了定面測量的問題。4.3 熱釋光探測器被污染后，可采用清洗和篩選的辦法處理，熱釋光探測器被清洗后，應(yīng)重新進行篩選，該方法適用于各種熱釋光探測器。對于能夠定面測量的熱釋光探測器可采用重新篩選的辦法進行處理，這是因為熱釋光探測器

11、兩面污染的程度不同，如不控制熱釋光探測器的測量面，即使是篩選后也不能控制熱釋光探測器的分散性。4.4 本實驗得出的測量、退火方式對熱釋光探測器讀出值無明顯影響的實驗結(jié)果，僅適用于未被污染的熱釋光探測器，而不適用于經(jīng)過多次使用的熱釋光探測器，特別是被污染的熱釋光探測器。參 考 文 獻1、張建，郭勇，王興功，BR 系列熱釋光探測器的研究，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊, 1994. 18(3)：472、張建，郭勇，熱釋光劑量測量的質(zhì)量控制，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊,1994. 18(3)：51Determination of Measurement and Annealing Methods for LiF:Mg,

12、Cu,PThermoluminescence DetectorsZhang Jian, Wang Yaping, Guo Yong Wang Xinggong,Ning Jing, Wang Junliang(Institute of Radiation Medicine, Beijing 100850)Abstract The influence of measurement and annealing methods to dose measurement for BR-1000A LiF:Mg,Cu,P TLDs is studied by experiments. It shows that changing the annealing and measurement methods for TLDs will increase the dispersity of TLDs and decrease the precise. In order to obtain high precise data and guarantee the uniformity of TLDs in using, the masurement and annealing should be face-fixed. The reading and precise will b