Термостимулированная люминесценция твердых тел: Учебное пособие, страница 13

Эмиссия электронов может быть вызвана или термической, или оптической стимуляцией. Наиболее перспективными представляются дозиметры на основе термостимулированной экзоэлектронной эмиссии.

 Оксид алюминия (анионно-дефектный a-Al2O3) – ТЛД-500К

Кристаллы анион-дефектного оксида алюминия  обладают оптимальными свойствами для применения в ТЛ твердотельной дозиметрии (обозначение их как дозиметров – ТЛД-500К). Они разработаны практически в последнее десятилетие, широко используются как средства индивидуального дозиметрического контроля и  имеют следующие дозиметрические свойства [6]:

- диапазон линейности регистрируемых доз - 10-6 - 102  Гр;

- температурное положение пиков ТЛ - ТСЭЭ Т=450 К при b = 2 К/с;

- максимум в спектре свечения - 410-420 нм;

- квантовый выход ТЛ - (2 Q 4)'1013 квант/ г 'Гр;

- квантовый выход по ТСЭЭ - (5 Q 11)'107 электр. / см-2,

- потеря светосуммы за год хранения в темноте (фединг) < 5%;

- воспроизводимость результатов, механическая и химическая прочность.

На рис.11. представлены формы кривых термовысвечивания и температуры рабочих пиков различных ТЛ  дозиметров, характеристики части которых приведены были выше. 

В  таблице по данным фирмы Harshaw LTD [4] показаны типы ТЛ  детекторов, химическая формула, области использования,  их сравнительные характеристики, диапазон измерений доз, фединг (в таблице приняты следующие обозначения: Zэфф - эффективный атомный номер; ТЛ-спектр  -эмиссионный спектр; (h-LiF) -  чувствительность к излучению  60Со относительно LiF; (h-30 кэВ/60Со) - зависимость чувствительности к излучению с энергией 30 кэВ по отношению к чувствительности к излучению  60Со).

Рис.11. Формы кривых термовысвечивания и температуры пиков ТЛ    различных термолюминесцентных дозиметров [4]

Данные этой таблицы показывают, что по таким параметрам, как чувствительность, спектральный диапазон свечения, фединг и др., детектор ТЛД-500К   является одним из лучших. Одним из основных достоинств этого детектора является простая форма кривой термовысвечивания, отсутствие необходимости сложного закона нагрева и дополнительного отжига детекторов перед повторным применением.   

 7.  Дозиметрическая  термолюминесцентная    система  «Сапфир – 001»

В качестве примера установки (системы) для дозиметрического контроля на базе высокочувствительных детекторов ионизирующих излучений можно привести разработанную   в УГТУ   автоматизированную термолюминес-центную дозиметрическую систему «Сапфир – 001», сертифицированную Госстандартом РФ [5]. Система предназначена для автоматизированного дозиметрического контроля персонала, работающего с источниками ионизирующих излучений, а также населения, проживающего на загрязненных территориях; для радиационного мониторинга окружающей среды, в том числе при ликвидации радиационных аварий в чрезвычайных ситуациях, она успешно используется для поиска газовых и нефтяных месторождений по сопутствующему им аномальному распределению естественного радиацион- ного фона.

В состав системы входят термолюминесцентный   дозиметрический считыватель с микропроцессорным управлением, набор блоков детектирования с детекторами гамма -, бета -  и нейтронных излучений, управляющая ПЭВМ.    

Основные технические характеристики системы:

-  диапазон измерения эквивалентной дозы рентгеновского и гамма- излучений  0,01 – 200 мЗв;

-  диапазон измерения эквивалентной дозы бета- излучения радионуклида Sr90/Y90   0,10 – 500 мЗв;

-  диапазон энергии рентгеновского  и гамма излучений  0,015 – 3,0 МэВ;

-  предел  допустимой погрешности не более  40 % в зависимости от энергии гамма-излучения;

-  анизотропия чувствительности дозиметров в диапазоне углов: 

  от 0 до 1800:   при Е = 662 кэВ -  ±25%; при Е = 60 кэВ -  ±60%

  от 0 до 450:     при Е = 60 кэВ  - ±15%;

 - фединг за 1 год хранения - не более 5%.