一種鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)，可測X、γ等多種射線，能夠應(yīng)用于輻射監(jiān)測的各個領(lǐng)域，尤其是個人劑量監(jiān)測方面。本劑量計(jì)由兩個計(jì)量盒及盒內(nèi)裝置構(gòu)成，上蓋、底座構(gòu)成單獨(dú)計(jì)量盒，底座內(nèi)設(shè)有一個矩形槽，用于放置粉末探測器，其中一個計(jì)量盒中粉末探測器與上蓋之間放置半圓形金屬過濾片，解決了鑒別式劑量計(jì)價(jià)格高，尺寸大，因角響應(yīng)造成的劑量偏差也相對較大，以及而固態(tài)探測器的分散性較難控制等問題。
【專利說明】一種鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于輻射劑量監(jiān)測的裝置，具體地講是一種基于個人監(jiān)測目標(biāo)量Hp(1)設(shè)計(jì)的一種多功能組合式能量鑒別熱釋光個人劑量計(jì)。它與相應(yīng)的探測元件配套，可用于X、Y射線個人常規(guī)、任務(wù)和特殊監(jiān)測，特別是放射工作人員的深部劑量Hp(1)的監(jiān)測，并能進(jìn)行X、Y射線的能量鑒別以及中子劑量的測量。
【背景技術(shù)】
[0002]核能和核技術(shù)的開發(fā)與利用已成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。核醫(yī)學(xué)的發(fā)展更與人的日常生活與之密切相關(guān)，X光透視、CT、介入治療已成為常規(guī)檢查和治療手段。隨著我國核能利用的日益發(fā)展，輻射劑量監(jiān)測作為核能和放射性同位素應(yīng)用中不可缺少的組成部分，越來越顯示出它的重要性。
[0003]個人劑量監(jiān)測作為評價(jià)放射性職業(yè)危害程度的主要手段，是職業(yè)危害因素監(jiān)測、評價(jià)和職業(yè)病危害評價(jià)管理工作的重要組成部分。放射性技術(shù)應(yīng)用過程中，射線成分非常復(fù)雜，特別是醫(yī)用核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，從低能X射線(如乳腺機(jī)10?40keV)和Y射線(99mTcHOkeV)到高能X射線(如放療加速器6?50MeV)和Y射線(60Col.25MeV),許多情況下還存在未知能量或者混合能量的輻射場，射線的方向(角度)復(fù)雜。
[0004]某些礦物在黑暗中加熱時(shí)瞬時(shí)發(fā)光的現(xiàn)象被稱為熱釋光，熱釋光探測技術(shù)在電離輻射劑量監(jiān)測方面的應(yīng)用始于上個世紀(jì)六十年代。自1965年召開第一次國際發(fā)光計(jì)量學(xué)會議以來，熱釋光探測技術(shù)的推廣應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。
[0005]目前通常的熱釋光劑量學(xué)的原理是基于某些物質(zhì)(例如LiF、CaF2,CaSO4等)所具有的熱釋光特性，這些物質(zhì)經(jīng)過輻射后，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的能級發(fā)生變化，部分電子躍遷到較高能級，并被由于晶體摻雜后的缺陷形成的陷阱所俘獲。把這些經(jīng)過照射的材料加熱，受熱激發(fā)的電子又返回到基態(tài)能級，同時(shí)把儲存的能量以發(fā)光的形式釋放出來，且發(fā)光強(qiáng)度與材料受照的劑量成正比。
[0006]用于劑量測量的熱釋光探測器按物理狀態(tài)分為固態(tài)和粉末兩類。固態(tài)探測器有片狀、棒狀和管狀等，以片狀應(yīng)用最為廣泛。片狀探測器的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，但由于片與片之間在尺寸、厚度、摻雜濃度等方面存在個體差異，故存在一定的分散性，在要求較高的測量中使用前需經(jīng)過篩選，且篩選之后分散性的問題仍然存在，篩選次數(shù)過多則可能影響探測器的靈敏度；而粉末探測器是較均勻的粉末，無需篩選，只需控制好每次進(jìn)入加熱盤的粉末量則分散性遠(yuǎn)好于片狀探測器。
[0007]熱釋光探測器和劑量盒共同組成熱釋光劑量計(jì)。熱釋光劑量計(jì)因有能量響應(yīng)好、靈敏度高、量程范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于輻射監(jiān)測的各個領(lǐng)域，尤其在個人劑量監(jiān)測方面已經(jīng)相當(dāng)普及。
[0008]根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》(GBZ128-2002)的相關(guān)要求，對于單一成分已知能量的X、Y射線和中子，可用無能量鑒別功能的普通個人劑量計(jì)；對于未知能量或者混合能量的輻射場，應(yīng)使用能量鑒別式個人劑量計(jì)。同時(shí)，在個人劑量監(jiān)測的實(shí)際工作中，很多照射都不是垂直入射，這就要求個人劑量計(jì)還要有較好的角響應(yīng)，即不同角度入射對劑量計(jì)的讀數(shù)影響不大。能量鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)多為過濾型，其原理是利用濾片對不同能量射線的濾過作用來鑒別射線能量。
[0009]目前市面上有能量鑒別式和普通型劑量計(jì)兩種個人劑量計(jì)。普通型劑量計(jì)不能進(jìn)行能量鑒別。能量鑒別式劑量計(jì)只是在劑量盒的蓋子內(nèi)加一層平片式金屬過濾片，劑量盒的側(cè)面則沒有，因而射線非垂直照射時(shí)角響應(yīng)造成的劑量偏差相對較大；另一方面，目前市面上能量鑒別式只能結(jié)合固體片狀探測器使用，探測器分散性較難控制，且劑量盒尺寸一般較大，裝入的固體片狀探測器數(shù)量有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)，有效地解決了能量鑒別和角度響應(yīng)的雙重問題。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型由劑量盒A和劑量盒B構(gòu)成，劑量盒分為上蓋I和底座2兩部分，底座2內(nèi)設(shè)有一個矩形槽，用于放置粉末探測器4。在劑量盒B粉末探測器4與上蓋I之間放置半圓形金屬過濾片3。
[0012]劑量盒A可以單獨(dú)作為普通劑量計(jì)使用，劑量盒A和劑量盒B組合作為鑒別式劑量計(jì)使用。根據(jù)兩個劑量盒內(nèi)探測器的測量結(jié)果，算出劑量盒A中探測器的計(jì)數(shù)值與劑量盒B探測器計(jì)數(shù)值的比值，通過查看劑量盒能量響應(yīng)曲線(事先做劑量比值與能量響應(yīng)試驗(yàn)，繪制曲線)就可以確定該射線的能量，從而達(dá)到能量鑒別的目的，比如鑒別低能X射線和Y射線。
[0013]為了劑量盒的開啟方便、簡單，上蓋I與底座2之間設(shè)有滑動槽，不需要特殊的開啟工具，且不易損壞，堅(jiān)固耐用。
[0014]金屬過濾片可以是密度從小到大的鋁片、銅片或錫片，金屬過濾片3厚度可以為
0.9mmο
[0015]本實(shí)用新型劑量盒單個尺寸可以為lcm*lcm*3.5cm,作為普通劑量計(jì)使用。劑量盒A和劑量盒B組合作為鑒別式劑量計(jì)使用，組合尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
[0016]粉末探測器4可以分樣器封裝于塑料軟管中，整體放入劑量盒內(nèi)。劑量盒A內(nèi)可放置1-3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內(nèi)可放置I個封裝好的塑料軟管。本劑量計(jì)使用的是粉末探測器4，相比片狀探測器，易于封裝在塑料管內(nèi)；相同的容積(劑量盒內(nèi)空間)下，可裝入較多的探測器，一個劑量盒內(nèi)探測器的測讀數(shù)據(jù)可超過10個，減小測量隨機(jī)誤差。
[0017]劑量盒背面設(shè)有一中間凸起的凹槽，別針5從凸起中穿過，以方便佩戴，使劑量計(jì)佩戴牢固，不易丟失。
[0018]與目前市場上的鑒別式劑量計(jì)相比本實(shí)用新型有如下特點(diǎn):
[0019]本鑒別式劑量使用了弧形金屬過濾片，這種弧形設(shè)計(jì)可以更好的適應(yīng)非垂直照射的情況，較市面上其他劑量計(jì)具有更好的角響應(yīng)，在相同條件下劑量計(jì)的角響應(yīng)明顯優(yōu)于市面上的同類劑量計(jì)。
[0020]本鑒別式劑量計(jì)是專門內(nèi)置粉末探測器的鑒別式熱釋光個人劑量計(jì)，粉末探測器無需經(jīng)過篩選，只需控制好每次進(jìn)入加熱盤的粉末量則分散性遠(yuǎn)好于片狀探測器。粉末探測器相對固態(tài)探測器價(jià)格低廉，且本劑量計(jì)既可以作為普通劑量計(jì)使用，又可以作為鑒別式劑量計(jì)使用，因此具有經(jīng)濟(jì)方便、用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]本劑量計(jì)可以根據(jù)檢測需求靈活使用，對于已知能量的單一輻射場，可以用單個不加金屬過濾片的劑量計(jì)作為普通劑量計(jì)來使用；對于未知能量或者混合能量的輻射場，可以用不加金屬過濾片與加金屬過濾片的兩個劑量計(jì)組合作為鑒別式劑量計(jì)來使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為鑒別式劑量計(jì)器件安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型由劑量盒A和劑量盒B構(gòu)成，劑量盒分為上蓋I和底座2兩部分，上蓋I與底座2之間設(shè)有滑動槽，將劑量盒上蓋通I過滑動槽抽出。
[0025]底座2內(nèi)設(shè)有一個矩形槽，用于放置粉末探測器4。粉末狀探測器4中材料可以是6LiF (Mg, Cu, P) ,7LiF (Mg, Cu, P) ,7LiF (Mg, Cu, Si) ,6LiF (Mg, Ti) ,6LiF (Mg, T1-M)、CaF2 (Mn)、CaSO4等。粉末探測器4以分樣器封裝于塑料軟管中，整體放入劑量盒內(nèi)。劑量盒A內(nèi)放置3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內(nèi)放置I個封裝好的塑料軟管。
[0026]在劑量盒B粉末探測器4與上蓋I之間放置半圓形過濾銅片。過濾銅片厚度為
0.9mm。劑量盒單個尺 為lcm*lcm*3.5cm，作為普通劑量計(jì)使用。劑量盒A和劑量盒B組合作為鑒別式劑量計(jì)使用，組合尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
[0027]劑量盒背面設(shè)有一中間凸起的凹槽，別針5從凸起中穿過，以方便佩戴，使劑量計(jì)佩戴牢固，不易丟失。
[0028]根據(jù)劑量盒A、B內(nèi)探測器讀數(shù)的比值，通過能量響應(yīng)曲線鑒別射線能量(同時(shí)可得知劑量)。中子測量時(shí)利用劑量盒內(nèi)不同探測器4的測讀差值，計(jì)算中子劑量。
[0029]實(shí)施例2
[0030]對于X和Y射線輻射場的個人劑量監(jiān)測，參考下表:
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種鑒別式個人劑量計(jì)，由劑量盒A、劑量盒B及盒內(nèi)裝置構(gòu)成，上蓋(I)、底座(2)構(gòu)成整體的劑量盒，底座(2)內(nèi)設(shè)有一個矩形槽，用于放置粉末探測器(4)，其特征在于劑量盒B中粉末探測器(4)與上蓋(I)之間放置半圓形金屬過濾片(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于其上蓋(I)與底座(2)之間設(shè)有滑動槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于劑量盒單個尺寸為lcm*lcm*3.5cm,劑量盒A和劑量盒B組合成劑量計(jì),尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于金屬過濾片(3)為鋁片、銅片或錫片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于金屬過濾片(3)的厚度0.9mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于所述粉末探測器(4)中材料為 6LiF (Mg, Cu, P) ,7LiF (Mg, Cu, P) ,7LiF (Mg, Cu, Si) ,6LiF (Mg, Ti) ,6LiF (Mg, T1-M)、CaF2 (Mn)或者CaSO4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于所述粉末探測器(4)，以分樣器封裝于塑料軟管中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于劑量盒A放1-3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內(nèi)放置I個封裝好的塑料軟管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒別式個人劑量計(jì)，其特征在于劑量盒背面設(shè)有中間凸起的凹槽，別針(5)從凸起中穿過。
【文檔編號】G01T1/02GK203825203SQ201420227243
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】楊小勇, 泰永春, 陳維, 王福如, 史曉東 申請人:江蘇省疾病預(yù)防控制中心