RETLD系统的刻度方法和特点Word下载.docx

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（1）

式中，

是待求剂量值，

是剂量计的读数。

个人佩带的剂量计的受照剂量可以通过读数值直接从直线上查出，也可用公式

（1）计算得出。

1.2点刻度法

点刻度法是将一组剂量计在标准的刻度源上照射某一剂量，然后根据公式

（2）计算佩带剂量计的个人剂量当量：

（2）

是剂量计所受照射剂量当量；

是“刻度组剂量计”辐照的个人剂量当量；

为剂量计的热释光读数（除去本底的平均值）；

为刻度剂量计读出的热释光计数值（除去本底值）。

上式中

，这里

称为刻度系数或刻度因子。

刻度源给出的值

是一个标准的个人剂量值，

值不准确将会带来较大的系统误差。

在无法采用上述两种方法的情况下，将佩带的剂量计测量完毕后，取出剂量计里面足够数量的热释光元件，高温退火后分为两组：

一组为照射组，另一组为本底组，用上述同样的方法进行线刻度或者点刻度。

2.RE2000热释光读数仪系统简介

图1：

RE2000读数仪系统原理图

RE2000热释光读数仪系统采用氮气加热，这样就避免了热释光晶体在空气中的高温氧化，提高了热释光晶体的寿命，也使加热更加均匀，提高了测量结果的准确性和可重复性。

同时加热热释光晶体发出的光在通过光导进入光电倍增管前通过滤光片将其它波长的光过滤掉，减少加热时产生的红外线的影响。

同时通过光导把测量室（加热室）和光电倍增管分离开，有效的避免了测量室产生的高温对光电倍增管的不利影响。

RE2000读数仪内置了一个由发光二极管产生的参考光源，参考光的波长与热释光晶体发出的热释光波长相近。

读数仪开机之后，系统取最先的十个参考光源的测量结果与设定的值进行比较，平均值也和此值进行比较。

在每个热释光晶体开始测量之前测量参考光源的计数0.2秒，在接下来的测读过程中，最后一个和最后十个参考光源的测量结果将连续地和最先的十个测量结果的平均值进行比较，通过这些值的变化来判断读数仪的稳定性。

RE2000读数仪设定了热释光测量系统的本底计数（暗计数）报警阈值，通过对本底计数的测量来监测光测量系统，特别是光电倍增管的稳定性，光电倍增管安装位置远离加热室，光电倍增管上具有温度控制单元，此控制单元利用珀耳帖效应将光电倍增管的温度控制在一个稳定的范围。

3.RE2000热释光读数仪系统的刻度原理

由于各个热释光的灵敏度不同，因此在传统的热释光测度系统中，对同一分组热释光采用同一修正公式或刻度参数，这样将会在测量结果中引进较大的误差，为了减小此误差，需要对同一分组的热释光的分散性进行筛选，一般要求分散性在±

5%以内。

虽然筛选后的TLD的分散性非常小，但仍然无法消除对测量结果的影响。

因此要从根本上消除热释光灵敏度差异对测量结果带来的影响，需要对每一个剂量计都建立一个独立的刻度系数。

RE2000热释光读数仪系统是一套自动测读系统，并且采用了数据库技术，因此可以很方便的实现对每个剂量计乃至每个剂量计所包含的热释光晶体建立一个刻度参数数据库，从而实现对每个热释光晶体的测读结果进行独立的修正。

考虑到读数仪和热释光剂量计的一些特性以及刻度操作的要求，系统设计了六个刻度参数：

1.ZD（ZeroDose），热释光晶体本底计数；

2.RS（ReaderSensitivity），读数仪灵敏度；

3.CS（Crystals’Sensitivity），热释光晶体灵敏度；

4.IR，剂量转换因子；

5.BG（NaturalBackgroundDoses），天然本底剂量；

6.DQ（DoseQualityfactors），剂量品质因子。

其中前四个是基本的刻度参数：

热释光晶体本底计数（ZD）、读数仪灵敏度（RS）、热释光晶体灵敏度（CS）、剂量转换因子（IR）。

剂量计的测读结果经过上述四个参数的修正之后，将得到准确的剂量值。

经过修正后热释光晶体的剂量计算公式见公式3：

（3）

（CrystalDose）为热释光晶体的剂量值，

（RawPulses）为读数仪测得的热释光晶体的原始计数。

3.1刻度剂量计的概念

一般对每一个剂量计分组，内部都会设置部分剂量计专门用于此分组的刻度操作，这些剂量计要能代表其所在分组内所有剂量计。

即刻度剂量计的平均发光效率应等于或者近似于分组内所有剂量计的平均发光效率。

刻度剂量计的分散性一般非常小（如±

1%以内）。

3.2热释光晶体本底计数ZD

热释光剂量计在未经辐照或者退火之后，剂量应该是0，但实际上此时对热释光剂量计进行测读仍然会有计数，此计数是由于热释光晶体的“热辐射发光”、“光测量系统的电子学噪声”以及“光电倍增管的暗电流”等因素引起的。

因此，把剂量计热释光晶体在零剂量时测得的计数作为热释光晶体本底计数，对剂量计的每个热释光晶体都建立此参数，在测读剂量计时从测量结果中扣除此本底计数即可得到由辐照引起的净发光计数。

通过此参数可以对测读结果的计数值进行修正。

系统通过对剂量计热释光晶体退火后再进行测量来确定热释光晶体本底计数，并为每一个剂量计的热释光晶体建立本底计数的数据库，它是刻度的第一步。

热释光晶体本底计数随热释光材料、晶体的处理方式、使用次数和接受的剂量等不同而不同；

对不同的读数仪或者相同的读数仪由于维护、灰尘、温度变化等因素影响，同一个热释光晶体的本底计数也会不同。

特殊情况下（如使用WinTLDLight版本软件），可使用同一批热释光晶体的平均本底计数作为单个的本底计数的替代值（如刻度剂量计的热释光晶体的平均本底计数），但应该保证由此引入的误差足够小而可以忽略。

刻度步骤：

1.TLDServer：

用退火命令，用同样的退火时间和退火温度，对所有剂量计进行退火（这一步是必须的）；

2.TLDServer：

选择读取命令，读取所有剂量计，读取结果自动存储在数据库中；

3.TLDExplorer：

运行TLDExplorer，打开新结果“Newresults”，把所有剂量计分配到“CalibrationofZeroDose”；

4.TLDExplorer：

从“ExecuteAssignment”菜单中执行“ZeroDoseCalibration”命令。

还可以用“ZeroDoseCalibration”对话窗口浏览结果。

3.3读数仪灵敏度RS

虽然对读数仪的稳定性可以通过内置的参考光进行监测，但是读数仪的热释光测量系统很容易受到各种因素（如灰尘沉积、设备维护）的影响而导致其效率发生变化，因此，为了方便对系统的刻度，设置了一个只与热释光材料类型以及读数仪相关的参数：

读数仪灵敏度RS。

其定义见公式4：

（4）

为用于刻度读数仪灵敏度所使用的“刻度剂量计”所受到照射的辐射量，它不一定是辐射的剂量，也可以是在固定放射源固定距离上照射的时间、所有照射条件固定时的照射次数等，但必须保证照射的形式是固定的，在接下来的所有刻度中必须保持一致；

是所有“刻度剂量计”中同一材料的热释光晶体净计数的平均值。

由上式可以看出，读数仪灵敏度是特定材料的热释光晶体在接受单位辐射照射后在特定读数仪上测得的计数值。

对不同的热释光材料，读数仪灵敏度不同，对相同的热释光材料，在不同的读数仪上的灵敏度也不一样。

读数仪灵敏度主要表征的是不同热释光材料的发光效率和不同读数仪的探测效率（即光电转换的效率）。

在正常情况下，热释光材料的发光效率是基本不变的，但是由于读数仪的探测效率很容易受到其它因素的影响，所以造成读数仪灵敏度的不稳定。

为保证测读结果的准确性，读数仪灵敏度最好是每天（或者大量测读之后）进行重新刻度，以保证及时响应读数仪的灵敏度变化。

1.把所有“刻度剂量计”照射一定的剂量（个人剂量计10mSv，环境剂量计1mSv）；

a）注意：

每天照射10mSv的剂量会降低晶体的使用寿命（<

2年），实际上为了延长使用寿命，这些“刻度剂量计”建议照射0.5–1mSv。

2.在读取设置中，选中后加热退火选项（post-irradiationannealing）；

3.TLDServer：

把剂量计装入弹夹，开始读取；

读取完毕后，打开“Newresults”，把所有的剂量计分配到“CalibrationofReaderSensitivity”读数仪灵敏度刻度中；

5.TLDExplorer：

从“ExecuteAssignment”执行分配菜单中选择“ReaderSensitivityCalibration”读数仪刻度命令；

6.TLDExplorer：

在读数仪灵敏度刻度对话窗口中，输入照射量，点击“OK”按钮开始执行刻度。

3.4热释光晶体灵敏度CS

由于热释光晶体在制造时无法保证每个晶体的性能都完全相同，所以同一分组内的热释光晶体的发光效率不可能相同。

因此为了对此进行修正，系统设计了刻度参数：

热释光晶体灵敏度CS，用此参数来表示不同热释光晶体相对于“刻度剂量计”的发光效率，热释光晶体灵敏度的定义见公式5：

（5）

是热释光晶体照射的辐照量，它应该和读数仪灵敏度刻度采取的是相同的辐照方式；

是读出器灵敏度，

是热释光元件照射

辐照量之后测读的计数，

是热释光元件的本底计数；

式中

表示照射

之后热释光晶体测读的净计数，

之后“刻度剂量计”的平均测读计数，因此热释光晶体灵敏度表示的是每个热释光晶体与同分组内的“刻度剂量计”的相对灵敏度，它是一个无量纲的量。

对于经过筛选的剂量计分组，热释光晶体灵敏度应该在1左右。

把热释光晶体的分散性定义为：

（6）

根据定义，可以看出分散性表示的是热释光晶体与“刻度剂量计”的热释光晶体之间的灵敏度差异。

根据分散性的大小，可以对热释光剂量计进行筛选。

由于在RE2000热释光系统中，为每个热释光晶体都建立了灵敏度的数据，在对测读结果进行计算时，会使用此参数进行修正，因此从理论上来说，可以完全修正由于热释光晶体灵敏度差异引起的误差而不需要对晶体进行筛选。

但是由于对热释光晶体灵敏度进行刻度时，采用的是每个剂量计对“刻度剂量计”的相对灵敏度，而“刻度剂量计”的平均效率只能近似的代表同一分组剂量计的平均值，因此，采用热释光剂量计灵敏度修正时仍会有一定的误差，但是这个误差已经远远小于不修正带来的误差。

为此，还需要对剂量计进行筛选，但是可放宽分散性的范围（如±

30%甚至更大）。

另外，利用对热释光晶体灵敏度历史趋势的分析可以对晶体的寿命进行评价，因为在晶体的寿期末，晶体的灵敏度将下降的特别快。

由于热释光晶体灵敏度是一个相对值，因此其在短时间内的变化不会很大，相应的刻度周期也可以达到一年。

对剂量计进行退火处理；

2.TLDExplorer：

在剂量计类型对话框中选择“AutomaticTLDServeroperation”（TLDServer自动操作）为“‘CalculationsbyTLDEx