一種鑑別式熱釋光個人劑量計的製作方法
2024-03-10 08:50:15
一種鑑別式熱釋光個人劑量計的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鑑別式熱釋光個人劑量計，可測X、γ等多種射線，能夠應用於輻射監測的各個領域，尤其是個人劑量監測方面。本劑量計由兩個計量盒及盒內裝置構成，上蓋、底座構成單獨計量盒，底座內設有一個矩形槽，用於放置粉末探測器，其中一個計量盒中粉末探測器與上蓋之間放置半圓形金屬過濾片，解決了鑑別式劑量計價格高，尺寸大，因角響應造成的劑量偏差也相對較大，以及而固態探測器的分散性較難控制等問題。
【專利說明】一種鑑別式熱釋光個人劑量計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於輻射劑量監測的裝置，具體地講是一種基於個人監測目標量Hp(1)設計的一種多功能組合式能量鑑別熱釋光個人劑量計。它與相應的探測元件配套，可用於X、Y射線個人常規、任務和特殊監測，特別是放射工作人員的深部劑量Hp(1)的監測，並能進行X、Y射線的能量鑑別以及中子劑量的測量。
【背景技術】
[0002]核能和核技術的開發與利用已成為當代科學技術發展的重要標誌之一。核醫學的發展更與人的日常生活與之密切相關，X光透視、CT、介入治療已成為常規檢查和治療手段。隨著我國核能利用的日益發展，輻射劑量監測作為核能和放射性同位素應用中不可缺少的組成部分，越來越顯示出它的重要性。
[0003]個人劑量監測作為評價放射性職業危害程度的主要手段，是職業危害因素監測、評價和職業病危害評價管理工作的重要組成部分。放射性技術應用過程中，射線成分非常複雜，特別是醫用核技術應用領域，從低能X射線(如乳腺機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)複雜。
[0004]某些礦物在黑暗中加熱時瞬時發光的現象被稱為熱釋光，熱釋光探測技術在電離輻射劑量監測方面的應用始於上個世紀六十年代。自1965年召開第一次國際發光計量學會議以來，熱釋光探測技術的推廣應用得到迅速的發展。
[0005]目前通常的熱釋光劑量學的原理是基於某些物質(例如LiF、CaF2,CaSO4等)所具有的熱釋光特性，這些物質經過輻射後，物質結構的能級發生變化，部分電子躍遷到較高能級，並被由於晶體摻雜後的缺陷形成的陷阱所俘獲。把這些經過照射的材料加熱，受熱激發的電子又返回到基態能級，同時把儲存的能量以發光的形式釋放出來，且發光強度與材料受照的劑量成正比。
[0006]用於劑量測量的熱釋光探測器按物理狀態分為固態和粉末兩類。固態探測器有片狀、棒狀和管狀等，以片狀應用最為廣泛。片狀探測器的優點是使用方便，但由於片與片之間在尺寸、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過篩選，且篩選之後分散性的問題仍然存在，篩選次數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，只需控制好每次進入加熱盤的粉末量則分散性遠好於片狀探測器。
[0007]熱釋光探測器和劑量盒共同組成熱釋光劑量計。熱釋光劑量計因有能量響應好、靈敏度高、量程範圍寬等優點，被廣泛應用於輻射監測的各個領域，尤其在個人劑量監測方面已經相當普及。
[0008]根據我國國家標準《職業性外照射個人監測規範》(GBZ128-2002)的相關要求，對於單一成分已知能量的X、Y射線和中子，可用無能量鑑別功能的普通個人劑量計；對於未知能量或者混合能量的輻射場，應使用能量鑑別式個人劑量計。同時，在個人劑量監測的實際工作中，很多照射都不是垂直入射，這就要求個人劑量計還要有較好的角響應，即不同角度入射對劑量計的讀數影響不大。能量鑑別式熱釋光個人劑量計多為過濾型，其原理是利用濾片對不同能量射線的濾過作用來鑑別射線能量。
[0009]目前市面上有能量鑑別式和普通型劑量計兩種個人劑量計。普通型劑量計不能進行能量鑑別。能量鑑別式劑量計只是在劑量盒的蓋子內加一層平片式金屬過濾片，劑量盒的側面則沒有，因而射線非垂直照射時角響應造成的劑量偏差相對較大；另一方面，目前市面上能量鑑別式只能結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量有限。
【發明內容】
[0010]為了解決現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種鑑別式熱釋光個人劑量計，有效地解決了能量鑑別和角度響應的雙重問題。
[0011]如圖1所示，本實用新型由劑量盒A和劑量盒B構成，劑量盒分為上蓋I和底座2兩部分，底座2內設有一個矩形槽，用於放置粉末探測器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可以單獨作為普通劑量計使用，劑量盒A和劑量盒B組合作為鑑別式劑量計使用。根據兩個劑量盒內探測器的測量結果，算出劑量盒A中探測器的計數值與劑量盒B探測器計數值的比值，通過查看劑量盒能量響應曲線(事先做劑量比值與能量響應試驗，繪製曲線)就可以確定該射線的能量，從而達到能量鑑別的目的，比如鑑別低能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之間設有滑動槽，不需要特殊的開啟工具，且不易損壞，堅固耐用。
[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]本實用新型劑量盒單個尺寸可以為lcm*lcm*3.5cm,作為普通劑量計使用。劑量盒A和劑量盒B組合作為鑑別式劑量計使用，組合尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
[0016]粉末探測器4可以分樣器封裝於塑料軟管中，整體放入劑量盒內。劑量盒A內可放置1-3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內可放置I個封裝好的塑料軟管。本劑量計使用的是粉末探測器4，相比片狀探測器，易於封裝在塑料管內；相同的容積(劑量盒內空間)下，可裝入較多的探測器，一個劑量盒內探測器的測讀數據可超過10個，減小測量隨機誤差。
[0017]劑量盒背面設有一中間凸起的凹槽，別針5從凸起中穿過，以方便佩戴，使劑量計佩戴牢固，不易丟失。
[0018]與目前市場上的鑑別式劑量計相比本實用新型有如下特點:
[0019]本鑑別式劑量使用了弧形金屬過濾片，這種弧形設計可以更好的適應非垂直照射的情況，較市面上其他劑量計具有更好的角響應，在相同條件下劑量計的角響應明顯優於市面上的同類劑量計。
[0020]本鑑別式劑量計是專門內置粉末探測器的鑑別式熱釋光個人劑量計，粉末探測器無需經過篩選，只需控制好每次進入加熱盤的粉末量則分散性遠好於片狀探測器。粉末探測器相對固態探測器價格低廉，且本劑量計既可以作為普通劑量計使用，又可以作為鑑別式劑量計使用，因此具有經濟方便、用途廣泛的優點。
[0021]本劑量計可以根據檢測需求靈活使用，對於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作為普通劑量計來使用；對於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組合作為鑑別式劑量計來使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為鑑別式劑量計器件安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本實用新型由劑量盒A和劑量盒B構成，劑量盒分為上蓋I和底座2兩部分，上蓋I與底座2之間設有滑動槽，將劑量盒上蓋通I過滑動槽抽出。
[0025]底座2內設有一個矩形槽，用於放置粉末探測器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以分樣器封裝於塑料軟管中，整體放入劑量盒內。劑量盒A內放置3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內放置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，作為普通劑量計使用。劑量盒A和劑量盒B組合作為鑑別式劑量計使用，組合尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
[0027]劑量盒背面設有一中間凸起的凹槽，別針5從凸起中穿過，以方便佩戴，使劑量計佩戴牢固，不易丟失。
[0028]根據劑量盒A、B內探測器讀數的比值，通過能量響應曲線鑑別射線能量(同時可得知劑量)。中子測量時利用劑量盒內不同探測器4的測讀差值，計算中子劑量。
[0029]實施例2
[0030]對於X和Y射線輻射場的個人劑量監測，參考下表:
[0031]
【權利要求】
1.一種鑑別式個人劑量計，由劑量盒A、劑量盒B及盒內裝置構成，上蓋(I)、底座(2)構成整體的劑量盒，底座(2)內設有一個矩形槽，用於放置粉末探測器(4)，其特徵在於劑量盒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.根據權利要求1所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於其上蓋(I)與底座(2)之間設有滑動槽。
3.根據權利要求1或2所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於劑量盒單個尺寸為lcm*lcm*3.5cm,劑量盒A和劑量盒B組合成劑量計,尺寸為2cm*lcm*3.5cm。
4.根據權利要求1或2所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於金屬過濾片(3)為鋁片、銅片或錫片。
5.根據權利要求1或2所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於金屬過濾片(3)的厚度0.9mm。
6.根據權利要求1所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於所述粉末探測器(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.根據權利要求1所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於所述粉末探測器(4)，以分樣器封裝於塑料軟管中。
8.根據權利要求7所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於劑量盒A放1-3個封裝好的塑料軟管，劑量盒B內放置I個封裝好的塑料軟管。
9.根據權利要求1所述的鑑別式個人劑量計，其特徵在於劑量盒背面設有中間凸起的凹槽，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 優先權日:2014年5月5日
【發明者】楊小勇, 泰永春, 陳維, 王福如, 史曉東 申請人:江蘇省疾病預防控制中心