圆片不退火应用研究
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:314
唐开勇 沈文秀 蔡干刚 王寿山 陆敏 朱红英
通过改变升温速率、最大读出温度及恒温时间等参数研究了性能改善的gr-200a重复使用中的灵敏度、残余信号和发光曲线的变化情况,探讨了不退火重复使用的可能性。结果表明采用最大读出温度240℃、恒温时间20s、升温速率为6℃/s时能达到残余信号减少到小于0.5%,且重复使用中灵敏度稳定,发光曲线不发生变化,删除了辐照前退火炉退火的需要。高于240℃的读出温度作用gr-200a tld,灵敏度下降、灵敏度分散性增加,不宜采用。
关键词:热释光探测器 退火 灵敏度 残余信号
the reuse of gr-200a lif(mg,cu,p) circular chip
without annealing
tang kaiyong shen wenxiu cai gangang
wang shoushan lu min zhu hongying
(research institute of chemical defence, p.o.box 1044-203, beijing, 102205)
abstract the tl sensitivity stability, glow curve and residual signal of improved gr-200a lif(mg,cu,p) circular chip in re-use were investigated by changing heating rate, maximum readout temperature and duration time. the possibility of reuse gr-200a without pre-irradiation annealing was discussed. readout temperature of 240 ℃ at the heating rate of 6 ℃/s for 20s res ults in residual signal of <
0.5%, the sensitivity remains stable within the statistical uncertainties, and the glow curve does′nt change, eliminating the need for pre-irradiation oven annealing. it is not suitable for gr-200a to be he ated higher than 240℃, since the sensitivity reduces obviously and the dispersity of the sensitivity increases greatly.
key words thermoluminescence detector(tld) annealing sensitivity
residual signal
0 引言
lif(mg,cu,p)tld是一种新型的热释光探测器,以它的高灵敏度、高信噪比、低探测阈及好的组织等效性等几乎全部剂量学特性都明显优于lif(mg,ti)tld[1],正在辐射剂量的各个领域,如个人剂量监测、环境剂量监测、医学剂量、石油勘探及科学研究等领域的实际应用中逐步取代传统的lif(mg,ti)tld。以前的研究表明lif(mg,cu,p)tld的残余剂量较大[2~4],在重复使用中,为了消除残余剂量的影响,就需要进行辐照前的退火[5]。在个人剂量监测时,由于商业和人为的原因,高温退火一般被认为是极讨厌的事[2,6,7]。减少lif(mg,cu,p)tld的残余剂量方法主要有两条途径:一是改进生产工艺,一是改变读出程序。国际固体剂量学组织主席horowitz[3]通过对lif(mg,cu,p)制备工艺的多参数调查研究已制备出在240℃10s读出时其灵敏度为tld-100的17倍,残余信号为0.25%~0.5%。但这种材料仅为粉末形式,且不可商业获得。近几年gr-200a(lif(mg,cu,p))圆片的生产工艺得到了较大的改善,相应其剂量学特性也得到了较大的改善。本文的研究目的是寻找一种既能减少性能改进的gr-200a的残余信号到小于0.5%,又能保持其发光曲线结构不变和灵敏度稳定,且使用方便的读出方法。通过改变升温速率、最大读出温度及恒温时间等研究了性能改善的gr-200a重复使用中的灵敏度稳定性、残余信号和发光曲线变化情况及不退火重复使用的可能性。
1 材料
lif(mg,cu,p)热释光探测是由固体剂量探测器和方法实验室研制生产的可商业获得的gr-200系列的gr-200alif(mg,cu,p)tld冷压烧结片φ4.5mm×0.8mm的1998年产品。其制作工艺已在以前的文章中描述[4,5]。热释光读出仪是由该实验室研制的rgd-3型热释光剂量仪。辐照条件:使用60coγ射线源,并在电子平衡条件下照射剂量为1mgy。
2 实验方法
取同一批gr-200a热释光探测器,按照厂家推荐的标准退火程序,即240℃10min进行退火。使用60coγ射线源,在电子平衡条件下辐照,照射剂量为1mgy。分成五组并分别按照表1的测量程序1~5进行读出两次,第1次读出用于获取探测器的发光强度即相对灵敏度,第2次读出用于获取残余信号。并且每组利用一片按照表1的测量程序序号6的测量程序测量各组的发光曲线。未进行辐照前240℃10min退火,重复进行以上过程10次。
唐开勇 沈文秀 蔡干刚 王寿山 陆敏 朱红英
通过改变升温速率、最大读出温度及恒温时间等参数研究了性能改善的gr-200a重复使用中的灵敏度、残余信号和发光曲线的变化情况,探讨了不退火重复使用的可能性。结果表明采用最大读出温度240℃、恒温时间20s、升温速率为6℃/s时能达到残余信号减少到小于0.5%,且重复使用中灵敏度稳定,发光曲线不发生变化,删除了辐照前退火炉退火的需要。高于240℃的读出温度作用gr-200a tld,灵敏度下降、灵敏度分散性增加,不宜采用。
关键词:热释光探测器 退火 灵敏度 残余信号
the reuse of gr-200a lif(mg,cu,p) circular chip
without annealing
tang kaiyong shen wenxiu cai gangang
wang shoushan lu min zhu hongying
(research institute of chemical defence, p.o.box 1044-203, beijing, 102205)
abstract the tl sensitivity stability, glow curve and residual signal of improved gr-200a lif(mg,cu,p) circular chip in re-use were investigated by changing heating rate, maximum readout temperature and duration time. the possibility of reuse gr-200a without pre-irradiation annealing was discussed. readout temperature of 240 ℃ at the heating rate of 6 ℃/s for 20s res ults in residual signal of <
0.5%, the sensitivity remains stable within the statistical uncertainties, and the glow curve does′nt change, eliminating the need for pre-irradiation oven annealing. it is not suitable for gr-200a to be he ated higher than 240℃, since the sensitivity reduces obviously and the dispersity of the sensitivity increases greatly.
key words thermoluminescence detector(tld) annealing sensitivity
residual signal
0 引言
lif(mg,cu,p)tld是一种新型的热释光探测器,以它的高灵敏度、高信噪比、低探测阈及好的组织等效性等几乎全部剂量学特性都明显优于lif(mg,ti)tld[1],正在辐射剂量的各个领域,如个人剂量监测、环境剂量监测、医学剂量、石油勘探及科学研究等领域的实际应用中逐步取代传统的lif(mg,ti)tld。以前的研究表明lif(mg,cu,p)tld的残余剂量较大[2~4],在重复使用中,为了消除残余剂量的影响,就需要进行辐照前的退火[5]。在个人剂量监测时,由于商业和人为的原因,高温退火一般被认为是极讨厌的事[2,6,7]。减少lif(mg,cu,p)tld的残余剂量方法主要有两条途径:一是改进生产工艺,一是改变读出程序。国际固体剂量学组织主席horowitz[3]通过对lif(mg,cu,p)制备工艺的多参数调查研究已制备出在240℃10s读出时其灵敏度为tld-100的17倍,残余信号为0.25%~0.5%。但这种材料仅为粉末形式,且不可商业获得。近几年gr-200a(lif(mg,cu,p))圆片的生产工艺得到了较大的改善,相应其剂量学特性也得到了较大的改善。本文的研究目的是寻找一种既能减少性能改进的gr-200a的残余信号到小于0.5%,又能保持其发光曲线结构不变和灵敏度稳定,且使用方便的读出方法。通过改变升温速率、最大读出温度及恒温时间等研究了性能改善的gr-200a重复使用中的灵敏度稳定性、残余信号和发光曲线变化情况及不退火重复使用的可能性。
1 材料
lif(mg,cu,p)热释光探测是由固体剂量探测器和方法实验室研制生产的可商业获得的gr-200系列的gr-200alif(mg,cu,p)tld冷压烧结片φ4.5mm×0.8mm的1998年产品。其制作工艺已在以前的文章中描述[4,5]。热释光读出仪是由该实验室研制的rgd-3型热释光剂量仪。辐照条件:使用60coγ射线源,并在电子平衡条件下照射剂量为1mgy。
2 实验方法
取同一批gr-200a热释光探测器,按照厂家推荐的标准退火程序,即240℃10min进行退火。使用60coγ射线源,在电子平衡条件下辐照,照射剂量为1mgy。分成五组并分别按照表1的测量程序1~5进行读出两次,第1次读出用于获取探测器的发光强度即相对灵敏度,第2次读出用于获取残余信号。并且每组利用一片按照表1的测量程序序号6的测量程序测量各组的发光曲线。未进行辐照前240℃10min退火,重复进行以上过程10次。
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