热释光辐射剂量测量 学院:理工学院专业:核工程与核技术学号:08345002 实验人:赖滔合作者:麦宇华 一、 实验目的 1、 了解热释光测量仪的工作原理，并掌握热释光测量仪的正确使用方法； 2、 测量分析 Al2O3:C 元件的发光曲线，了解发光曲线的意义； 3、 了解热释光剂量计的温度稳定性； 4、 测量Al2O3:C 元件的剂量响应曲线； 5、 测量未知剂量的热释光曲线，确定其照射剂量。 二、 实验原理 1、 热释光 物质收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[CaSO4(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： I=nSexp(- ᵰᵅᵄ) 这里，S 为一常数，k 是波尔兹曼常数，T 是加热温度(K)，n 是所在考虑时刻陷阱能级 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 1 所示。警惕受热时，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°C 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...
