CTLD-350型热释光剂量读出器剂量刻度方法
2019-04-04 来源:本站 点击次数:94
CTLD-350型热释光剂量读出器剂量刻度方法
北京瑞辐特辐射测量仪器有限公司
概述：热释光探测器在读出器上的读数值是一相对值，该结果转换成剂量值需进行剂量刻度。这里所说的剂量刻度是指要确定待刻度探测器、剂量计对一系列已知辐射值(或刻度标准值)的响应或读数。
刻度剂量计一般采用标准源或已知辐射场(如辐射场是未知的，可用基准仪器，次级标准仪器或参考标准仪器测出辐射场中刻度处的剂量率) 来刻度。对于一些稳定性和重复性较差的辐射源(如加速器、Ｘ光机等)，通常需要用一台监督仪器校正辐射场变化的影响。
1 刻度源
刻度源按其辐射水平分为环境、防护、治疗和处理水平四级(表1)。
表1 辐射水平剂量表
1.1 β刻度源 β刻度源一般以离源表面一定距离处的吸收剂量率表示。在空气中表面吸收剂量率可采用外推电离室测得。用于剂量刻度的β源见表2。
表2 国际标准化组织推荐的β辐射刻度源
一个良好的源应提供有关衬底材料和反散射。小面积90Sr-90Y或147Pm源可作为一个“点”源。
1.2 Ｘ、γ辐射刻度源
1.2.1 Ｘ辐射刻度源
刻度用的Ｘ辐射源可以用过滤和荧光技术方法得到。过滤方法是利用一台恒压Ｘ射线机产生所需要的经过过滤的准值初级Ｘ射线束；荧光方法是利用同一非过滤的初级Ｘ射线束激发不同元素(辐射体)的荧光Ｘ射线。图2和图3给出过滤Ｘ射线和荧光Ｘ射线装置的示意图。
图2、过滤X射线刻度装置示意图
D1-初级光阑, D2-限束光阑, D3和D4-屏蔽光阑, S-快门, F-过 滤器, M-监督电离室, A-测半值层用的吸收器, R-标准电离室, I-待刻度仪表的电离室。
图3、K荧光X射线刻度装置示意图
经过滤和荧光辐射的刻度源，可以通过快门随意接通或断开，对于给定能谱的辐射可以通过调节电流或改变距离来控制其照射量率。其缺点是射束输出量的稳定性较差，源或激发电压、电流、管发热(或老化)的微小变化，都可能显著改变输出量或辐射谱。为了保持Ｘ射线机工作所要求的电压，应有专设的测高压设备，而不能崐只依靠测量变压器的初级电压；电流控制和测量也应考虑，随着Ｘ射线管的老化，要定期检查其性能，如焦外辐射，有效初始过滤等。
1.2.2 γ刻度源 用于剂量刻度的辐射源见表3。
表3 国际标准化组织推荐的辐射源
* 照射量率常数只适用于未加屏蔽的点源。
辐射源可以使用准直或非准直的几何条件。ISO 4037标准推荐的照射室和准直器的结构见图4。
图4、照射室、准直器装置示意图
A. 屏蔽层 B. 准直器 C. 射线束截面 D. 辐射源
标准射线束截面必须大于被照射的探测器；距离d1必须大于或等于30cm；距离d2必须足够大，使得在不同的照射距离下，与源包壳无关的散射贡献不超过总照射量率的5% 。
辐射源的标定，最好以某一特定距离上的照射量率表示，并需对其衰变进行修正。在给定的刻度条件下，源产生的辐射场应符合反平方定律。因为当源或探测器的几何尺寸与源至探测器的距离属同一数量级，或者刻度场所与刻度支架的散射辐射及辐射在空气中的减弱很大时，辐射场将不符合反平方定率。
2 刻度仪器
按照辐射种类的不同，计量仪器有测量Ｘ射线的自由空气电离室，测量γ射线的空腔电离室，测量β射线的外推电离室等(表4)。
表4 辐射剂量标准测量仪
为了减少刻度时的散射辐射，刻度机械装置应采用低原子序数的材料。
3 刻度方法
根据探测器的能量响应确定辐射源，对能响依赖性小的探测器，可在不同类型的辐射场中刻度。对某些能量响应大的剂量计，则要求刻度辐射场与实测辐射场的能谱尽可能接近，剂量率和累积剂量的范围也应相仿。对混合辐射场中使用的剂量计应该对混合场中各辐射组分分别刻度，例如，用于ｎ-γ混合场的γ剂量计，首先应刻度其γ响应，这就要求用一个与混合场中γ组分的能谱类似的γ辐射场刻度，然后还要用一能谱类似的已知中子场，或用一个已知成分的ｎ－γ混合场来刻度剂量计。
下面介绍几种刻度剂量计的方法。
剂量计刻度通常采用曲线、单点剂量和自身刻度法。探测器刻度方法的选择可根据具体情况而定。曲线刻度法所用探测器较多,一般要多个点(每点3-5个探测器)。如留不出这么多探测器，则可采用单点剂量刻度法，此方法要求刻度剂量范围在探测器的剂量线性范围内。如无刻度探测器，则可采用自身刻度法对探测器进行刻度。一般多采用曲线刻度法。在实际操作时，除留刻度用探测器外，还要留出本底探测器。刻度探测器和本底探测器的灵敏度应和实验探测器的一致，即为同一组探测器。
3.1 刻度曲线法(探测器的发光值与辐照剂量的关系) 在剂量范围较大或在探测器的非线性区(亚线性和超线性)使用的情况下，应采用此方法刻度剂量计，根据剂量计的使用剂量确定刻度曲线的辐照剂量范围。举例说明如下。
取一组探测器做为刻度探测器，探测器的剂量范围为 1×(10-5～10-2) Gy，将探测器分为6组分别照射不同剂量，测后将结果做在座标纸上(图5)。
用最小二乘法处理得出公式:
式中Ｘ为待求剂量值，Y为探测器的读数值。佩带剂量计受照剂量可通过其读数值直接从刻度曲线上查出，也可以用公式求出。
图5、LiF: Mg,Ti探测器剂量响应曲线
3.2 单点剂量刻度法 单点剂量刻度法的具体操作为，将探测器照射一剂量(该剂量可根据佩带剂量计受照剂量的估计值确定，如剂量范围较大则可取一平均值)，测后用下式对佩带剂量计进行刻度。
D＝N2/(N1/D1) (2)
式中:
D: 佩带剂量计受照剂量；
D1:刻度探测器受照剂量；
N1:刻度探测器读出值(平均值)；
N2:佩带剂量计的读出值(平均值)。
上式可改写为:
使用此法刻度剂量计要求准确的刻度剂量(D1)，否则将给测量结果带来较大统误差。
3.3 自身刻度法 在实际工作中可能会碰到只有佩带剂量计而没有刻度探测器的情况，在这种情况下可采用探测器自身刻度。其具体作法是：将佩带剂量计的探测器测后退火，做为刻度探测器，根据具体情况采用上述二种方法来刻度剂量计。采用此法刻度剂量计时，要严格控制探测器的退火条件。该方法的误差来源于探测器的重复使用性能。
3.4 CTLD-J3000型个人剂量计的刻度
在进行Ｘ、γ射线个人剂量计刻度时，习惯是在“自由空气中”进行，而且基于照射量的测量，在自由空气中照射个人剂量计，并不能模拟佩戴的实际情况。因此，在刻度个人剂量计时，应当将个人剂量计佩戴在人体模型(模体)上进行刻度[1]。
对用于个人剂量计刻度的模体，可采用直径为30cm的ICRU球[2]。使用ICRU球模体刻度剂量计很不方便，对较大的剂量计，很难在球面上找到剂量计大小的均匀，用一个近似于ICRU球的二十面的多面体，进行个人剂量计的刻度，可较好地解决这一问题[3]。
在常规剂量刻度中，可采用30cm×30cm×15cm的PMMA材料的平板模体代替ICRU球，对肢端监测可考虑采用其它小模体[4]。用平板模体代替ICRU球，由于二者的反散射和吸收情况有一定的差异，会在刻度过程中引进相应的误差，其影响程度和剂量计的类型有关，无法进行统一的修正，但一般情况下误差不会超过10%。在刻度中允许存在不大于10%的误差。原则上讲，在常规刻度中，只要所使用的模体引入的误差不大于10%，就可代替ICRU球。
表7给出了几种不同模体的反散射差异，表中Bs、B1、B2、B3、B4分别为直径30cm水球、30cm×30cm×15cm、30cm×25cm×15cm、30cm×30cm×10cm和30cm×25cm×7cm平板形水模体的反散射系数[5]。
表7 几种不同形状水模体的反散差异
由于水和ICRU组织材料对能量30KeV-2MeV的γ辐射的线吸收系数十分相近，所以，实验用ICRU球采用直径30cm的水球(Bs)代替ICRU球，其反散射可近似的认为相同。
由此看出,几种平板形水模体与球形模体的反散射差异最大的为13%，而水的线吸收系数又略大于ICRU组织材料，因此，平板形水模体与ICRU球的反散射差异还会略小些，用它们代替ICRU球刻度个人剂量计是可行的。分析表明，低能X辐射反散射主要来源于模体靠近电离室的区域，模体边缘和后面的区域对反散射贡献很小，中、高能量X(或γ)辐射在模体上反散射来源的区域比低能X(或γ)辐射要大，模体后面区域对反散射贡献相对增大。
次级标准指形电离室在体模表面上的响应与空气中的响应的差异在10KeV的附近光点效应占优势，在体模表面的响应与空气相同。在体模中1cm深处的响应与在空气中的响应的比值为0.1左右。随着光子能量的增大,康普顿散射增加并成为主要效应，造成在体模表面和 1cm深处的响应与空气中的响应比值随能量增大而增大。在40-60KeV之 间达到一个平缓的极大值。当光子的能量进一步增大，向前散射的光子越来越多，造成体模表面和1cm深处的响应与空气中响应的比值下降，当能量高于100KeV时，体模表面的响应与空气中的响应大致相同[6](图6)。由此可以看出，当光子能量大于100KeV以后，个人剂量计刻度不用人体模型也是可以的。在能量小于100KeV的低能级，个人剂量计如不在体模上刻度，将造成很大的误差。
中子反照剂量计的测量结果与其所在模体(或人体)的反散射显著相关,即:由人体散射到剂量计的中子会对剂量计的结果产生较大的影响。因此,在刻度剂量计时必须使用模体,而应尽量采用与人体相近的模体[7]。
在进行外照射个人剂量刻度时，应当把剂量计和标准电离室都放在体模表面(或内部)相同位置，并在相同的条件下给出各自的响应进行比较，这时不应当只将个人剂量计放在体模的表面，而将标准电离室放在自由空气中测量。
图6、标准电离室在体模表面上与在空气中读数的比值
○ 体模表面与空气读数的比值 ●体模1cm深处与空气读数的比值
４、实验操作技术要点
热释光探测器实验操作技术包括退火、测量、保管和清洗等。
4.1 退火
严格控制探测器的退火条件是保证探测器测量精度和准确度的一个非常重要的环节。因此，在使用中要注意以下几方面的问题：
(1) 要使用经过温度标定的退火炉对探测器进行退火，并定期对退火炉的温度进行标定。
(2) 将探测器摆放在退火盘时，对能够区分正反面的探测器，正面(无编号的面或凸面)朝上摆放。摆放时探测器不要重叠。
(3) 退火炉恒温后，将装有探测器的托盘放入炉内，这时退火炉炉温略有下降，待其再次恒温时开始记时。
(4) 探测器从炉中取出后，要直接放在冷却板(10-20mm厚的金属板)上冷却。同时用小风扇吹(建议在冷却板上方装一微机电源用小风扇)。为保证探测器冷却速率的一致性，防止探测器表面污染，不要将探测器直接倒在金属板上。
(5) 为保证探测器的冷却速率，放置探测器的托盘不易太厚，以减小托盘热容量对探测器冷却速率的影响。
(6) 放置探测器的器具要保持清洁。
4.2 测量
有关具体操作方法可参考所使用的读出器的说明书。并注意以下几个问题。
(1) 不同读出器的加热盘不尽相同，加热程序亦不完全一样，因此要选择合适的测量程序。
(2) 在操作过程中，应避免非辐射热释光的产生。操作时使用镊子夹在探测器的两侧。切勿用手或其它污物接触探测器，以免沾污。
(3) 探测器应放在加热盘的中心位置处，并保持位置的一致性。
(4) 加热盘经乙醇擦洗后，放置片刻，待其挥发后空测几次方可使用。
(5) 测量后，可直接将探测器放在金属盒内或金属板上，以使探测器在测量时崐的冷却速率和退火时保持一致。
4.3 保管和清洗
为减少探测器的“假荧光”，探测器要放置在干燥的环境中保存，经过退火的探测器最好放置在铅室中，尽量避免外部辐射源(包括天然辐射)和较强光线的影响。
表面污染的探测器应用酒精清洗(勿用乙醇棉球擦洗)，清洗后的探测器经退火后方可使用。如不经清洗就退火，可能将脏物烧结在探测器表面上，造成永久的污点。对使用多次的探测器本底增高时，可用酒精浸泡2小时，漂洗2次，干燥后退火处理，可以降低本底。也可以将探测器放在烯酸溶液中浸泡清洗，经过处理的探测器的灵敏度和一致性将会有所变化。因此，在使用前应重新进行筛选。
探测器在使用过程中，切勿受压、撞击。要用清洁光滑不起毛的纸包装(忌用棉花或掉毛的纸)，放在垫有泡沫塑料的盒子里保存。
CTLD-350型热释光剂量读出器图片
北京瑞辐特辐射测量仪器有限公司
概述：热释光探测器在读出器上的读数值是一相对值，该结果转换成剂量值需进行剂量刻度。这里所说的剂量刻度是指要确定待刻度探测器、剂量计对一系列已知辐射值(或刻度标准值)的响应或读数。
刻度剂量计一般采用标准源或已知辐射场(如辐射场是未知的，可用基准仪器，次级标准仪器或参考标准仪器测出辐射场中刻度处的剂量率) 来刻度。对于一些稳定性和重复性较差的辐射源(如加速器、Ｘ光机等)，通常需要用一台监督仪器校正辐射场变化的影响。
1 刻度源
刻度源按其辐射水平分为环境、防护、治疗和处理水平四级(表1)。
表1 辐射水平剂量表
| 辐射水平 | 剂 量 范 围 | |
| C·kg-1·h-1 | R·h-1 | |
| 环 境 | 2.58×10-10～2.58×10-7 | 10-6～10-3 |
| 防 护 | 2.58×10-7 ～2.58×10-2 | 10-3 ～102 |
| 治 疗 | 2.58×10-2 ～2.58 | 102 ～104 |
| 处 理 | 2.58～2.58 ×103 | 104 ～107 |
1.1 β刻度源 β刻度源一般以离源表面一定距离处的吸收剂量率表示。在空气中表面吸收剂量率可采用外推电离室测得。用于剂量刻度的β源见表2。
表2 国际标准化组织推荐的β辐射刻度源
| 核素 | 半 衰 期 | β谱的最大能量(MeV) | 放出的其他主要辐射 |
| 14C | 5730a | 0.156 | 无 |
| 147Pm | 2.62a | 0.225 | γ0.12MeV,0.01% SmX射线 |
| 204Tl | 3.78a | 0.763 | HgX射线 |
| 90Sr-90Y | 28.5a | 0.546t 2.274 | 无 |
| 106Ru-Rh | 369d | 0.039t 3.54 | 106Rhγ0.512MeV(21%) |
| 0.622MeV(11%) | |||
| 1.05MeV(1.5%) | |||
| 1.13MeV(0.5%) | |||
| 1.55MeV(0.2%) |
一个良好的源应提供有关衬底材料和反散射。小面积90Sr-90Y或147Pm源可作为一个“点”源。
1.2 Ｘ、γ辐射刻度源
1.2.1 Ｘ辐射刻度源
刻度用的Ｘ辐射源可以用过滤和荧光技术方法得到。过滤方法是利用一台恒压Ｘ射线机产生所需要的经过过滤的准值初级Ｘ射线束；荧光方法是利用同一非过滤的初级Ｘ射线束激发不同元素(辐射体)的荧光Ｘ射线。图2和图3给出过滤Ｘ射线和荧光Ｘ射线装置的示意图。
图2、过滤X射线刻度装置示意图
D1-初级光阑, D2-限束光阑, D3和D4-屏蔽光阑, S-快门, F-过 滤器, M-监督电离室, A-测半值层用的吸收器, R-标准电离室, I-待刻度仪表的电离室。
图3、K荧光X射线刻度装置示意图
经过滤和荧光辐射的刻度源，可以通过快门随意接通或断开，对于给定能谱的辐射可以通过调节电流或改变距离来控制其照射量率。其缺点是射束输出量的稳定性较差，源或激发电压、电流、管发热(或老化)的微小变化，都可能显著改变输出量或辐射谱。为了保持Ｘ射线机工作所要求的电压，应有专设的测高压设备，而不能崐只依靠测量变压器的初级电压；电流控制和测量也应考虑，随着Ｘ射线管的老化，要定期检查其性能，如焦外辐射，有效初始过滤等。
1.2.2 γ刻度源 用于剂量刻度的辐射源见表3。
表3 国际标准化组织推荐的辐射源
| 核 素 | 辐射能量 (KeV) |
半衰期 （a） |
照射量率常数* | |
| C.kg-1.h-1.m2.Bq-1 | (R.m2.h-1.Ci-1) | |||
| 60Co | 1173.3 1332.5 |
5.272 | 0.913×10-14 | 1.31 |
| 137Cs | 661.6 | 30.1 | 0.234×10-14 | 0.336 |
| 241Am | 59.54 | 433 | 0.906×10-16 | 0.013 |
辐射源可以使用准直或非准直的几何条件。ISO 4037标准推荐的照射室和准直器的结构见图4。
图4、照射室、准直器装置示意图
A. 屏蔽层 B. 准直器 C. 射线束截面 D. 辐射源
标准射线束截面必须大于被照射的探测器；距离d1必须大于或等于30cm；距离d2必须足够大，使得在不同的照射距离下，与源包壳无关的散射贡献不超过总照射量率的5% 。
辐射源的标定，最好以某一特定距离上的照射量率表示，并需对其衰变进行修正。在给定的刻度条件下，源产生的辐射场应符合反平方定律。因为当源或探测器的几何尺寸与源至探测器的距离属同一数量级，或者刻度场所与刻度支架的散射辐射及辐射在空气中的减弱很大时，辐射场将不符合反平方定率。
2 刻度仪器
按照辐射种类的不同，计量仪器有测量Ｘ射线的自由空气电离室，测量γ射线的空腔电离室，测量β射线的外推电离室等(表4)。
表4 辐射剂量标准测量仪
| 仪 器 | 辐射类型 | 能量范围 | 准确度 | 测量的量 |
| 伦琴计 | X和γ射线 | 30至1300keV | ±2% | 照 射 量 |
| 自由空气电离室 | X射线 | ≤100keV | ±5% | 照 射 量 |
| 外推电离室 | β射线 | 50keV至3MeV | ±2% | 吸收剂量 |
| 精密长计数器 | 中 子 | 0.5eV到16MeV | ±5% | 通 量 |
| 活化金箔 | 中 子 | 热 能 | ±2% | 通 量 |
为了减少刻度时的散射辐射，刻度机械装置应采用低原子序数的材料。
3 刻度方法
根据探测器的能量响应确定辐射源，对能响依赖性小的探测器，可在不同类型的辐射场中刻度。对某些能量响应大的剂量计，则要求刻度辐射场与实测辐射场的能谱尽可能接近，剂量率和累积剂量的范围也应相仿。对混合辐射场中使用的剂量计应该对混合场中各辐射组分分别刻度，例如，用于ｎ-γ混合场的γ剂量计，首先应刻度其γ响应，这就要求用一个与混合场中γ组分的能谱类似的γ辐射场刻度，然后还要用一能谱类似的已知中子场，或用一个已知成分的ｎ－γ混合场来刻度剂量计。
下面介绍几种刻度剂量计的方法。
剂量计刻度通常采用曲线、单点剂量和自身刻度法。探测器刻度方法的选择可根据具体情况而定。曲线刻度法所用探测器较多,一般要多个点(每点3-5个探测器)。如留不出这么多探测器，则可采用单点剂量刻度法，此方法要求刻度剂量范围在探测器的剂量线性范围内。如无刻度探测器，则可采用自身刻度法对探测器进行刻度。一般多采用曲线刻度法。在实际操作时，除留刻度用探测器外，还要留出本底探测器。刻度探测器和本底探测器的灵敏度应和实验探测器的一致，即为同一组探测器。
3.1 刻度曲线法(探测器的发光值与辐照剂量的关系) 在剂量范围较大或在探测器的非线性区(亚线性和超线性)使用的情况下，应采用此方法刻度剂量计，根据剂量计的使用剂量确定刻度曲线的辐照剂量范围。举例说明如下。
取一组探测器做为刻度探测器，探测器的剂量范围为 1×(10-5～10-2) Gy，将探测器分为6组分别照射不同剂量，测后将结果做在座标纸上(图5)。
用最小二乘法处理得出公式:
式中Ｘ为待求剂量值，Y为探测器的读数值。佩带剂量计受照剂量可通过其读数值直接从刻度曲线上查出，也可以用公式求出。
图5、LiF: Mg,Ti探测器剂量响应曲线
3.2 单点剂量刻度法 单点剂量刻度法的具体操作为，将探测器照射一剂量(该剂量可根据佩带剂量计受照剂量的估计值确定，如剂量范围较大则可取一平均值)，测后用下式对佩带剂量计进行刻度。
D＝N2/(N1/D1) (2)
式中:
D: 佩带剂量计受照剂量；
D1:刻度探测器受照剂量；
N1:刻度探测器读出值(平均值)；
N2:佩带剂量计的读出值(平均值)。
上式可改写为:
使用此法刻度剂量计要求准确的刻度剂量(D1)，否则将给测量结果带来较大统误差。
3.3 自身刻度法 在实际工作中可能会碰到只有佩带剂量计而没有刻度探测器的情况，在这种情况下可采用探测器自身刻度。其具体作法是：将佩带剂量计的探测器测后退火，做为刻度探测器，根据具体情况采用上述二种方法来刻度剂量计。采用此法刻度剂量计时，要严格控制探测器的退火条件。该方法的误差来源于探测器的重复使用性能。
3.4 CTLD-J3000型个人剂量计的刻度
在进行Ｘ、γ射线个人剂量计刻度时，习惯是在“自由空气中”进行，而且基于照射量的测量，在自由空气中照射个人剂量计，并不能模拟佩戴的实际情况。因此，在刻度个人剂量计时，应当将个人剂量计佩戴在人体模型(模体)上进行刻度[1]。
对用于个人剂量计刻度的模体，可采用直径为30cm的ICRU球[2]。使用ICRU球模体刻度剂量计很不方便，对较大的剂量计，很难在球面上找到剂量计大小的均匀，用一个近似于ICRU球的二十面的多面体，进行个人剂量计的刻度，可较好地解决这一问题[3]。
在常规剂量刻度中，可采用30cm×30cm×15cm的PMMA材料的平板模体代替ICRU球，对肢端监测可考虑采用其它小模体[4]。用平板模体代替ICRU球，由于二者的反散射和吸收情况有一定的差异，会在刻度过程中引进相应的误差，其影响程度和剂量计的类型有关，无法进行统一的修正，但一般情况下误差不会超过10%。在刻度中允许存在不大于10%的误差。原则上讲，在常规刻度中，只要所使用的模体引入的误差不大于10%，就可代替ICRU球。
表7给出了几种不同模体的反散射差异，表中Bs、B1、B2、B3、B4分别为直径30cm水球、30cm×30cm×15cm、30cm×25cm×15cm、30cm×30cm×10cm和30cm×25cm×7cm平板形水模体的反散射系数[5]。
表7 几种不同形状水模体的反散差异
| E/KeV | B1/Bs | B2/Bs | B3/Bs | B4/Bs |
| 33 | 1.08 | 1.08 | 1.08 | 1.05 |
| 48 | 1.12 | 1.11 | 1.12 | 1.09 |
| 65 | 1.13 | 1.11 | 1.12 | 1.07 |
| 83 | 1.12 | 1.10 | 1.11 | 1.05 |
| 100 | 1.11 | 1.09 | 1.09 | 1.04 |
| 118 | 1.09 | 1.08 | 1.09 | 1.03 |
| 161 | 1.08 | 1.06 | 1.07 | 1.02 |
| 205 | 1.07 | 1.05 | 1.06 | 1.02 |
| 248 | 1.05 | 1.04 | 1.05 | 1.01 |
| 662 | 1.03 | 1.02 | 1.02 | 1.00 |
| 1250 | 1.02 | 1.00 | 1.01 | 1.00 |
由于水和ICRU组织材料对能量30KeV-2MeV的γ辐射的线吸收系数十分相近，所以，实验用ICRU球采用直径30cm的水球(Bs)代替ICRU球，其反散射可近似的认为相同。
由此看出,几种平板形水模体与球形模体的反散射差异最大的为13%，而水的线吸收系数又略大于ICRU组织材料，因此，平板形水模体与ICRU球的反散射差异还会略小些，用它们代替ICRU球刻度个人剂量计是可行的。分析表明，低能X辐射反散射主要来源于模体靠近电离室的区域，模体边缘和后面的区域对反散射贡献很小，中、高能量X(或γ)辐射在模体上反散射来源的区域比低能X(或γ)辐射要大，模体后面区域对反散射贡献相对增大。
次级标准指形电离室在体模表面上的响应与空气中的响应的差异在10KeV的附近光点效应占优势，在体模表面的响应与空气相同。在体模中1cm深处的响应与在空气中的响应的比值为0.1左右。随着光子能量的增大,康普顿散射增加并成为主要效应，造成在体模表面和 1cm深处的响应与空气中的响应比值随能量增大而增大。在40-60KeV之 间达到一个平缓的极大值。当光子的能量进一步增大，向前散射的光子越来越多，造成体模表面和1cm深处的响应与空气中响应的比值下降，当能量高于100KeV时，体模表面的响应与空气中的响应大致相同[6](图6)。由此可以看出，当光子能量大于100KeV以后，个人剂量计刻度不用人体模型也是可以的。在能量小于100KeV的低能级，个人剂量计如不在体模上刻度，将造成很大的误差。
中子反照剂量计的测量结果与其所在模体(或人体)的反散射显著相关,即:由人体散射到剂量计的中子会对剂量计的结果产生较大的影响。因此,在刻度剂量计时必须使用模体,而应尽量采用与人体相近的模体[7]。
在进行外照射个人剂量刻度时，应当把剂量计和标准电离室都放在体模表面(或内部)相同位置，并在相同的条件下给出各自的响应进行比较，这时不应当只将个人剂量计放在体模的表面，而将标准电离室放在自由空气中测量。
图6、标准电离室在体模表面上与在空气中读数的比值
○ 体模表面与空气读数的比值 ●体模1cm深处与空气读数的比值
４、实验操作技术要点
热释光探测器实验操作技术包括退火、测量、保管和清洗等。
4.1 退火
严格控制探测器的退火条件是保证探测器测量精度和准确度的一个非常重要的环节。因此，在使用中要注意以下几方面的问题：
(1) 要使用经过温度标定的退火炉对探测器进行退火，并定期对退火炉的温度进行标定。
(2) 将探测器摆放在退火盘时，对能够区分正反面的探测器，正面(无编号的面或凸面)朝上摆放。摆放时探测器不要重叠。
(3) 退火炉恒温后，将装有探测器的托盘放入炉内，这时退火炉炉温略有下降，待其再次恒温时开始记时。
(4) 探测器从炉中取出后，要直接放在冷却板(10-20mm厚的金属板)上冷却。同时用小风扇吹(建议在冷却板上方装一微机电源用小风扇)。为保证探测器冷却速率的一致性，防止探测器表面污染，不要将探测器直接倒在金属板上。
(5) 为保证探测器的冷却速率，放置探测器的托盘不易太厚，以减小托盘热容量对探测器冷却速率的影响。
(6) 放置探测器的器具要保持清洁。
4.2 测量
有关具体操作方法可参考所使用的读出器的说明书。并注意以下几个问题。
(1) 不同读出器的加热盘不尽相同，加热程序亦不完全一样，因此要选择合适的测量程序。
(2) 在操作过程中，应避免非辐射热释光的产生。操作时使用镊子夹在探测器的两侧。切勿用手或其它污物接触探测器，以免沾污。
(3) 探测器应放在加热盘的中心位置处，并保持位置的一致性。
(4) 加热盘经乙醇擦洗后，放置片刻，待其挥发后空测几次方可使用。
(5) 测量后，可直接将探测器放在金属盒内或金属板上，以使探测器在测量时崐的冷却速率和退火时保持一致。
4.3 保管和清洗
为减少探测器的“假荧光”，探测器要放置在干燥的环境中保存，经过退火的探测器最好放置在铅室中，尽量避免外部辐射源(包括天然辐射)和较强光线的影响。
表面污染的探测器应用酒精清洗(勿用乙醇棉球擦洗)，清洗后的探测器经退火后方可使用。如不经清洗就退火，可能将脏物烧结在探测器表面上，造成永久的污点。对使用多次的探测器本底增高时，可用酒精浸泡2小时，漂洗2次，干燥后退火处理，可以降低本底。也可以将探测器放在烯酸溶液中浸泡清洗，经过处理的探测器的灵敏度和一致性将会有所变化。因此，在使用前应重新进行筛选。
探测器在使用过程中，切勿受压、撞击。要用清洁光滑不起毛的纸包装(忌用棉花或掉毛的纸)，放在垫有泡沫塑料的盒子里保存。
CTLD-350型热释光剂量读出器图片
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