食盐POSL辐射剂量测量特性的研究

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研究了食盐POSL辐射剂量测量特性,得到食盐OSL信号与电离辐射剂量之间的关系,以期用于核事故公众剂量的测量,此方法具有高通量、测量时间短、测量简便、测量下限低和测量范围宽等明显的优势,本文介绍了光致发光的相关理论以及实验仪器,实验研究了食盐的剂量响应、线性稳定性以及影响食盐OSL信号的因素。采用价带理论介绍了 OSL原理,采用OTOR模型从理论上验证了 OSL材料的光致发光信号与电离辐射剂量成正比,介绍了 OSL技术的三种激发模式,指出了 POSL具有的优势,介绍了研究中需要使用的三种实验仪器,分析了进行食盐剂量特性研究前需要做的准备工作。为探究食盐剂量测量特性,对生物辐照仪辐照容器中心吸收剂量误差进行了修正,使用3D打印机制作了符合InLight200A型剂量测量系统测量通道的食盐容器;根据激发OSL信号的程度,采用完全激发和部分激发两种方法分别对食盐剂量响应关系进行了实验研究,实验结果表明,食盐OSL信号在全部激发时,在1~100mGy范围内具有较好的线性响应和线性稳定性,但是测量时间长,剂量线性范围相对较小;食盐OSL信号在部分激发时,在1~1000OmGy范围内具有较好的线性响应和线性稳定性,计算了食盐POSL剂量测量法的最小可探测下限,可达10.56uGy;实验研究了自然光照、储存时间以及预热温度对食盐OSL信号的影响,实验结果表明,食盐OSL信号容易受到自然光照以及预热温度的影响,食盐OSL信号在30天的储存时间内衰减幅度不大,在核事故现场采样时应采集阴暗处食盐样本并且在实验测量中注意避光处理。本文利用食盐分布较广,取样方便的优点,使得核事故公众辐射剂量的测量具有高通量优势,基于POSL激发模式无需将晶体陷阱中的离子全部激发,食盐本底OSL信号强度较小,从而具有更低的最小可探测下限,充分证实了食盐具有较好的辐射剂量测量特性,不仅是一种较好的核事故剂量材料,能完善现有回顾性剂量学方法不足,还有潜能发展为个人剂量计。
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