Термолюминесцентный дозиметр

A термолюминесцентный дозиметр, или TLD, это тип дозиметра излучения, состоящий из куска термолюминесцентного кристаллического материала внутри рентгенопрозрачного пакета.

Когда термолюминесцентный кристалл подвергается воздействию ионизирующего излучения, он поглощает и улавливает часть энергии излучения в своей кристаллической решетке. При нагревании кристалл выделяет захваченную энергию в виде видимого света, интенсивность которого пропорциональна интенсивности ионизирующего излучения, которому подвергался кристалл. Специализированный детектор измеряет интенсивность излучаемого света, и это измерение используется для расчета приблизительной дозы ионизирующего излучения, которому подвергся кристалл.

Материалы, проявляющие термолюминесценцию в ответ на ионизирующее излучение, включают фторид кальция, фторид лития, сульфат кальция, борат лития, борат кальция, бромид калия и полевой шпат. Он был изобретен в 1954 году профессором Фаррингтоном Дэниелсом из Университета Висконсин-Мэдисон.

Двумя наиболее распространенными типами TLD являются фторид кальция и фторид лития с одной или несколькими примесями для создания состояний ловушки для энергичных электронов. Первый используется для регистрации воздействия гамма, второй - облучения гамма- и нейтронами (косвенно, с использованием ядерной реакции Li-6 (n, альфа) ; по этой причине дозиметры LiF могут быть обогащены литием-6 для усиления этого эффекта или обогащены литием-7 для его уменьшения). Другие типы включают оксид бериллия и сульфат кальция, легированный тулием.

. Когда излучение взаимодействует с кристаллом, оно вызывает электроны в атомах кристалла. для перехода в более высокие энергетические состояния, где они остаются в ловушке из-за намеренно введенных примесей (обычно марганец или магний ) в кристалле, пока он не нагреется. Нагрев кристалла заставляет электроны возвращаться в свое основное состояние, высвобождая фотон с энергией, равной разнице энергий между состоянием ловушки и основным состоянием.