热释光剂量计第二章补充幻灯片.ppt

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1、热释光剂量计第二章补充第1页，共11页，编辑于2022年，星期日2.Randall2.RandallWilkinsWilkins理论理论 热释光过程可以用一级动力学方程描述，若给定深度电子热释光过程可以用一级动力学方程描述，若给定深度电子陷阱中的电子浓度为陷阱中的电子浓度为n，在没有新的激发条件下，有，在没有新的激发条件下，有设设其中：其中：0为频率因子；为频率因子；E 为电子从陷阱跃迁到导带所需要的激发能；为电子从陷阱跃迁到导带所需要的激发能；k 为波尔兹曼常数（为波尔兹曼常数（k=1.38110-23JK-1或或8.6210-5eVK-1）；）；T 为温度（为温度（K）。）。第2页，共11

2、页，编辑于2022年，星期日当当T保持不变时保持不变时 平均寿命其中：其中：n0为陷阱中电子的起始浓度。为陷阱中电子的起始浓度。当当 ，即对磷光体进行线形加热时，即对磷光体进行线形加热时 其中：其中：t0为加热的起始时刻；为加热的起始时刻；T0为磷光体的初始温度。为磷光体的初始温度。第3页，共11页，编辑于2022年，星期日定义：磷光体的发光强度定义：磷光体的发光强度I与陷阱中的电子的减少率成正比。与陷阱中的电子的减少率成正比。其中：其中：c 为比例因子。为比例因子。对于对于T保持不变的情形：保持不变的情形：对于线形升温的情形：对于线形升温的情形：这就是著名的这就是著名的Randall-Wil

3、kins公式。公式。第4页，共11页，编辑于2022年，星期日 从从Randall-Wilkins公式可以看出：公式可以看出：I(T)存在极大值，极大值点叫存在极大值，极大值点叫发光峰，发光峰的温度发光峰，发光峰的温度Tm可以由可以由dI/dT=0求得，即求得，即Tm满足下式：满足下式：讨论：讨论：磷光体在线形加热升温时的发光强度磷光体在线形加热升温时的发光强度I与与T的关系（即发的关系（即发光曲线形状）与频率因子光曲线形状）与频率因子0、陷阱深度、陷阱深度E和加热升温速率和加热升温速率有关；有关；当磷光体中具有不止一个电子俘获能级时，则每一陷阱深度中当磷光体中具有不止一个电子俘获能级时，则每

4、一陷阱深度中的电子浓度均独立衰减，而总的发光曲线将是各陷阱对应的发光曲线叠的电子浓度均独立衰减，而总的发光曲线将是各陷阱对应的发光曲线叠加的结果。加的结果。第5页，共11页，编辑于2022年，星期日发光曲线是发光曲线是TLD的一个主要特的一个主要特性；性；激活剂浓度对发光曲线的形状和峰激活剂浓度对发光曲线的形状和峰高有很大的影响（如左图）；高有很大的影响（如左图）；多峰发光曲线；多峰发光曲线；电离辐射的水平、品质对发光电离辐射的水平、品质对发光曲线的形状和峰高有影响；曲线的形状和峰高有影响；TLD测量吸收剂量的方法：积分测量吸收剂量的方法：积分法和峰高法。法和峰高法。积分法测量结果更精确一积分

5、法测量结果更精确一些，因为峰高与加热测量时的升些，因为峰高与加热测量时的升温速率有关。温速率有关。3.3.发光曲线发光曲线第6页，共11页，编辑于2022年，星期日4.4.辐射响应辐射响应 a.本征热释光效率本征热释光效率表征磷光体测量电离辐射的灵敏度，表征磷光体测量电离辐射的灵敏度，单位质量的磷光体发射的单位质量的磷光体发射的TLD光能与吸收剂量的比值，称作光能与吸收剂量的比值，称作本征热释光效率。本征热释光效率。b.剂量的响应曲线剂量的响应曲线发光强度与吸收剂量之间的关系称为剂量响应发光强度与吸收剂量之间的关系称为剂量响应超线性与次线性甚至饱和现象超线性与次线性甚至饱和现象负感现象负感现象

6、 c.超线性的解释和敏化超线性的解释和敏化陷阱竞争模型陷阱竞争模型径迹相互作用模型径迹相互作用模型第7页，共11页，编辑于2022年，星期日d.LET响应响应 第8页，共11页，编辑于2022年，星期日e.能量响应能量响应 LiFCaSO4CaF2:Mn第9页，共11页，编辑于2022年，星期日5.测量测量a.测量装置测量装置第10页，共11页，编辑于2022年，星期日b.测量升温和退火程序测量升温和退火程序c.假热释光假热释光 6.光效应光效应 光照使热释光信号降低光照使热释光信号降低 光致转移响应：光把深陷阱中的电子转移到浅陷阱中去光致转移响应：光把深陷阱中的电子转移到浅陷阱中去 7.衰退和坪检验衰退和坪检验 8.应用应用a.个人剂量监测个人剂量监测b.环境监测环境监测c.其它：医学放射剂量测量、体模中其它：医学放射剂量测量、体模中D的分布测量、考的分布测量、考古定年等。古定年等。第11页，共11页，编辑于2022年，星期日