1-2017春季辐射剂量测量实验指导书.docx

辐射剂量测量实验实验指导书个人剂量监测技术的发展经过胶片和热释光（Thermoluminescence Dosimeter, TLD）,现在已经发展到了光致发光（Optically Stimulated Luminescence, OSL） 光致发光既有优于热释光剂量计的特点，主要是可以复读；又有优于胶片剂量计 的特点，主要是灵敏度高，可以用于各种辐射监测目的，具有广泛的应用前景1 实验目的掌握OSL剂量测量原理；熟悉OSL剂量测量方法2 实验原理光致发光（OSL）技术的原理与热释光近似，也是利用物质晶体的磷光现象由于受辐射损伤后产生的陷阱电子保存在晶格中，在光的作用下，这些陷阱电子 被激发跃出陷阱与空穴复合，同时以光子发射的形式释放其能量存在于晶体中 的陷阱电子，对于光的反应却不相同一部分是对光敏感的陷阱电子，它们在光 的作用下跃出陷阱与空穴复合，随即放出光子，这类陷阱电子称为“光敏陷阱电 子”光致发光所测定的正是这些陷阱电子与热释光技术通过加热的手段不同， 光致发光是通过外加的光照来激发陷阱中的电子，使其退激发光只有很少数电 子被激发，使得剂量计具有了重复分析能力发光量取决于剂量计所接受射线的 剂量大小和入射光的强度。

OSL剂量计外观如图1所示a）四元件OSL剂量计 （b）单点剂量计Dot图1光致发光（OSL）剂量计本实验采用的InLight便携式microStar手动型个人剂量监测系统（如图2所 示）InLight系统是一套剂量自动测量系统，使用蓝道尔公司的光致发光（OSL） 技术利用三氧化二铝（A12O3： C）做成探测器，使用发光二极管（LED）阵列 激发探测器来测量剂量 OSL 材料激发的光子由使用对光子有高灵敏度的光电 倍增管（PMT）检测和测量，激发的光子数量正比于辐射的剂量和激发光的强度， OSL技术允许对A12O3： C重复分析对每次测量大约有0.2%的信号衰减）InLightTM microStar 系统为 Inlgiht 系统剂量计的读出器，包括一台读数仪，一个 PC 机，测量软件 MicroStar 是最小的 Inlight 读数仪，可以用来在现场或者野外 实时测量，给出精确的剂量评估图 2InLightTM microStar 系统3 实验注意事项仪器上的旋钮位于H/P档时，只能顺时针拧，不能逆时针拧；位于E4档时， 只能逆时针拧回到 H/P 档，不要再顺时针拧4 实验操作4.1 刻度4.1.1 刻度原理 刻度的基本原理是利用读数仪测量已知受照剂量的剂量计，根据读数仪内置算法获取刻度曲线，作为测量待测剂量计的依据。

刻度总共需要使用 10 块刻度剂量计，受照剂量值为 5 种，分别为 0mSv，0.5mSv，5mSv，10mSv，50mSv，每种剂量值有 2 块低剂量刻度使用 0mSv， 0.5mSv， 5mSv 这 6 块刻度剂量计，高剂量刻度使 用0mSv，10mSv，50mSv这6块刻度剂量计0mSv是低剂量和高剂量刻度共用 的4.1.2 刻度操作从样品盒中找出刻度剂量计，整理出各种剂量值（区分刻度剂量计和校准剂量计），从小到大摆在桌面上打开microStar程序，进入刻度（C ）界面:; 哄旦：剜笈4『［IW靳已丫飞応样出百］Jg忡聲陆 \飞诙■作忒丫飞力矿、先于肿 \Hffi 占Ulj-Wjgj剤谢1■号庶(TS AM : 覺扫刖垦人哄砒Cl Cd _ICM].Ki_r. „ , 讪小幷IS円导出 心西剂叠⑹3S期直55出 I 牧鬲 I日期EFI1司可阳匱盟散 EB^lB |期岂畀Hlffl SS异求歆 五理舷ZD]Hin-nfll?L1僖WJ0.J+"Si 乩Nno(I TOEb JF■附20ilTT lordO.?93I52SD.MflMl.llH / □ J1氐刖呂SE旻an辰 lade1.15?：汎询320JS0sD?2KA-&-Z LTS5n.B?H1J8D.DELMJ^GSQ FIH $餉盘2t£#4 4bi:.• ：•强S31b.2uO.K富刖■:XC-5-ie-3?+70 K.3BI.K'*I.E0 IHLHT.D3B 1fBHS2DM-5-1SIZHfl5I7.SS和.柏D.DL7S3.A6IH /B /itKE-E-SD 迥L.ffijlllMDjjO1R剳■EftZWS-S-E0OXMI5OT0.OTDOT岭苛剧衍関莹人£ | 驱1岂| 脛ID Iifaa2DL11CH选择低剂量（L），点击开始向导（W）,出现:K.STitl M醉灿IOOOO.DOaaoWi.ii址如5LHI5533054.B6L46T.IB隔曲光标放置在剂量计号输入框内，拿起OmSv的刻度剂量计，并使条码一侧对 准条码扫面器，听见“嘀”声后，扫码成功。

在受照剂量（mSv） 一栏中填入0, 点击下一步拉出仪器上的测量槽，放入该刻度剂量计，推入测量槽将旋钮顺时针拧半圈，指向 E1 档，仪器上 LED 灯亮，开始读取剂量计LED灯灭后，屏幕出现:元件1 一栏中自动出现测量数据，表示 E1 读取完成继续将旋钮顺时针拧一格，指向 E2 档，同样必须等待屏幕出现测量数据后 才能继续顺时针拧到 E3如上操作，直至 E4 数据读取完毕，屏幕出现：両—壬于】此时要先逆时针将旋钮退回到H/P档，然后才能点击下一个（N） >>这样就完成了一块刻度剂量计的刻度再将低剂量刻度所需的剩余 5 块刻度 剂量计依次按上述步骤刻度，最后不再点击下一个（N）>>,而是点击结束（F）, 再点击接受（A）即可完成低剂量刻度下面进行高剂量刻度在刻度（C）界面选中高剂量（L）,点击开始向导（W）,后面操作方法与低剂量完全相同，只是把刻度剂量计换成了高剂量刻度 所需的那6块，最后点击接受（A）即可完成高剂量刻度4.2 校准操作先将刻度剂量计装回样品盒中收好从样品盒中找出校准剂量计，因其外观 与刻度剂量计基本相同(注意其反面标签标注内容)，不能与刻度剂量计混放， 否则不便区分进入测读(R)界面，扫描该校准剂量计的号码，放入仪器的测量槽，依次 拧旋钮到E1〜E4,直至完成剂量计的测量,窗口下方会显示出深部剂量Hp(10)、 浅表剂量Hp (0.07)、眼晶体剂量Hp (3)、Beta剂量和辐射品质结果。

请记录 该测量结果，并对比与校准剂量计的标称值是否吻合4.3 测量操作进入程序的测读(R)界面，扫描待测剂量计的条码，放入测量槽，依次拧 旋钮到E1〜E4，直至完成剂量计的测量，窗口下方会显示出深部剂量、浅表剂 量、眼晶体剂量、Beta剂量和辐射品质结果每组实验测量5个剂量计自行设计实验数据表格，把测量数据都记录下来 参考《职业性外照射个人监测规范》(GBZ128-2016)对测量数据进行评价5 实验要求(1) 实验前根据实验指导书和相关材料预习实验内容2) 测量时需现场记录相关数据，并整理到原始数据记录表格中3) 注意：刻度、校准、测量三个步骤的原始数据都需要记录 在实验报告中阐述个人剂量监测的具体流程以及本实验所涉及环节的意义6 关于转动错误的处理在从 E1 依次拧到 E4 时，如果拧得太急，以致屏幕上尚未出现读取的数据就拧到下一档，会出现错误提示：niji w* ni xu■S"1 x 4此时不要操作键盘和鼠标，而是要将旋钮退回到H/P档，然后点击0K,点 击完之后鼠标不要再操作，更不要点击取消不论这个剂量计刚才已经读了几个 数据，要将旋钮拧到E1,程序会从元件1开始刷新数据，然后再拧到E2、E3、 E4,直至完成。

只要回H/P档就必须从E1读起，千万不要以为可以跳过E1直 接拧到还未读取的档位，否则程序又会出现转动错误而中断7 实验思考题（1） 请分析校准剂量计与标称值存在差别可能的原因？（2） 实际测得的 5 组数据，分别代表5 名辐射工作人员的个人剂量值，请 根据下面以下条件回答问题：第①组测量仪：活度1mCi的Co-60点源，1.5m远处，在无任何屏蔽的情 况下，请计算每名工作人员在此位置上所工作的时间？第②组测量仪：活度2mCi的Cs-137点源，累计操作了 150h，在无任何 屏蔽的情况下，请计算每名工作人员距源的距离？（3）请参考《职业性外照射个人监测规范》（GBZ128-2016）附录A3 “职 业外照射个人检测报告（签发版）”格式，编写5名辐射工作人员的个人检测结 果报告并参考剂量限值对个人剂量测量数据进行评价？注：① 样品受理编号:“实验日期”+“时间编号”+“实验组号”，如5.12,13:30-14:30, 第1组，则为20170512-1330-1；② 检测项目： 2017年第一季度个人剂量测量；③ 检测方法：光致发光辐射剂量测量；④ 用人、委托单位：清华大学工程物理系；⑤ 检测/评价依据： GBZ128-2016；⑥ 检测室名称：清华大学辐射防护及环境保护研究室；⑦ 探测类别/目的：常规监测；⑧ 5名工作人员从事工种代号6A,佩戴周期为2017年第1季度；⑨ 注 1：本周期调查水平参考值： 5mSv；注2：最低探测水平（MDL）： 0.04mSv。