Dozimetr termoluminescencyjny: od kryształowej luminescencji do ochrony przed promieniowaniem

W wielu dziedzinach, takich jak wykorzystanie energii jądrowej, radioterapia medyczna, badania przemysłowe i eksperymenty naukowe, promieniowanie jest wszechobecne.Dokładne pomiar dawki promieniowania otrzymanej przez organizm ludzki oraz zapewnienie bezpieczeństwa osobistego w zakresie promieniowania stały się kluczowym zagadnieniemW tym zakresie ważną rolę odgrywa termoluminescencyjny dozimetr, jako klasyczne i niezawodne narzędzie wykrywania promieniowania.z podstawowej zasady "krystalnej luminescencji" do kluczowej pozycji w systemach ochrony osobistej przed promieniowaniem.

I. Zjawisko termoluminescencji i materiały krystaliczne

Zasada działania dozimetrów termoluminescencyjnych opiera się na właściwościach termoluminescencyjnych niektórych specyficznych materiałów krystalicznych.takie jak fluorek litu (LiF) i siarczan wapnia (CaSO4)W przypadku promieniowania jonizującego,energia promieniowania powoduje, że elektrony w krysztale zyskują wystarczającą energię, aby uwolnić się od jądra atomowego i przeskoczyć do pasma przewodzeniaW tym procesie, niektóre elektrony są schwytane przez "pułapki" tworzone przez zanieczyszczenia lub wady w krysztale.pozostające w stanie metastabilnymW tym momencie, chociaż kryształ wchłonął energię promieniowania, nie występuje żadna wyraźna zmiana wyglądu, w istocie przechowując informacje o promieniowaniu w postaci "latent image".

II. Proces pomiaru: podniecenie cieplne, uwalnianie światła

Aby odczytać informacje o dawce promieniowania przechowywanej w krysztale, potrzebne jest ogrzewanie.elektrony uchwycone przez "pułapki" powrócą do pasma przewodzenia z powodu wystarczającej energii cieplnejNastępnie te elektrony rekombinują się z dziurami, a podczas procesu rekombinacji nadmiar energii jest uwalniany w postaci fotonów. To jest termoluminescencja, którą obserwujemy.Ponadto, intensywność uwalnianego światła jest bezpośrednio proporcjonalna do dawki promieniowania otrzymanej wcześniej przez kryształ.Pomiar tego sygnału świetlnego za pomocą bardzo wrażliwej lampy fotomultipliera lub innego fotodetektora, a następnie za pomocą złożonej kalibracji i konwersji można uzyskać odpowiednią wartość dawki promieniowania.Cały proces jest jak opowiadanie historii promieniowania "zapamiętany przez kryształ" używając języka światła. III. Zalety w zastosowaniach bezpieczeństwa promieniowania osobistego

1Szeroki zakres pomiarów i wysoka dokładność: może obejmować szeroki zakres środowisk,od środowisk o niskiej dawce, takich jak monitorowanie promieniowania tła w zwykłych miejscach publicznych, do scenariuszy wysokich dawek, takich jak pomieszczenia radioterapiiW zakresie jego zastosowania zapewnia bardzo dokładne wyniki pomiarowe z małym marginesem błędu, spełniając potrzeby różnych grup zawodowych,pracowników elektrowni jądrowych i personelu medycznego zajmującego się radiologią interwencyjną, w celu precyzyjnej kontroli indywidualnej dawki kumulacyjnej.

2. Dobry równoważność tkanek: Ponieważ powszechnie stosowane materiały krystaliczne termoluminescencyjne mają właściwości fizyczne podobne do ludzkich tkanek miękkich,Oznacza to, że jego reakcja na promieniowanie jest bliższa rzeczywistej sytuacji narażenia ciała ludzkiego.W porównaniu z niektórymi urządzeniami, które mierzą tylko parametry pośrednie, takie jak kerma powietrza, może on bardziej dokładnie odzwierciedlać prawdziwą dawkę wchłoniętą przez ludzkie ciało.zapewnienie wiarygodnej podstawy do oceny potencjalnej szkody dla zdrowia ludzi spowodowanej promieniowaniem.

3. Wielokrotne wykorzystanie i długotrwała stabilność: po odpowiedniej obróbce grzewczej elementy termoluminescencyjne mogą być wielokrotnie wykorzystywane.Wyróżnienie pomiaru:, może być ponownie wykorzystany do następnego zadania monitorowania dawki promieniowania.wysokiej jakości materiały krystaliczne i dojrzałe procesy produkcyjne zapewniają stabilność przyrządu nawet po długim przechowywaniu, eliminując konieczność częstej kalibracji, obniżając koszty eksploatacji i utrzymania oraz zapewniając ciągłość i niezawodność danych z ciągłego monitorowania.

4Małe, przenośne i nadające się do indywidualnego noszenia: Nowoczesne urządzenia są zaprojektowane tak, aby były kompaktowe i lekkie, i można je łatwo wytworzyć w postaci kart,umożliwiając personelowi łatwe noszenie ich na klatce piersiowejW przypadku przypadkowego nadmiernego narażenia na promieniowanie, urządzenie może monitorować poziom promieniowania w otoczeniu w czasie rzeczywistym, bez wpływu na normalną pracę.może natychmiast wyłączyć alarm, aby przypomnieć personelowi o ewakuacji z niebezpiecznego obszaru, aby skutecznie uniknąć niepotrzebnych szkód zdrowotnych.

Krótko mówiąc, dozymetry termoluminescencyjne z ich unikalnymi zasadami odgrywają ważną rolę w ochronie bezpieczeństwa radiologicznego osób.W celu codziennej ochrony pracy lub monitorowania sytuacji awaryjnych w odpowiedzi na nagłe incydenty związane z promieniowaniem, cicho, ale wiernie chroni zdrowie i prawa wszystkich narażonych na promieniowanie,Służy jako kluczowy most łączący mikroskopijny świat promieniowania z makroskopijną ochroną bezpieczeństwa.