ОПТИЧЕСКИЕ И ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА СТЕКЛООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ
КемГУ, ИФН |
|
|
В.Н.Ротанов, студент группы х-132
к.ф.-м.н., ассистент каф. ОФХ Зверев Антон Сергеевич
ТЛД
Термолюминесцентный дозиметр (ТЛД) – это прибор, измеряющий радиоактивные излучения. Наиболее эффективен для регистрации рентгеновского излучения и потоков тепловых нейтронов на атомных объектах при оценке радиационного фона.
Принцип действия ТЛД основан на термолюминесцентном эффекте, заключающемся в проявлении оптических эффектов при нагревании облученного материала дозиметра.
|
Люминесцентный |
|
|
метод |
|
|
Люминесцентный метод |
|
|
обусловлен возникновением |
|
свечения под влиянием какого-либо |
|
|
|
|
|
|
воздействия(фотолюминесценция, радиолюминесценция, |
|
|
хемилюминесценция, триболюминесценция, |
и |
|
термолюминесценция и.т.д.).Возникновение |
|
|
интенсивность свечения обусловлены накоплением энергии при |
|
|
взаимодействии излучения с веществом. Для регистрации |
|
|
радиоактивного излучения используются сцинтилляционные |
|
|
детекторы различных типов, в которых в результате попадания |
|
|
альфа-, бетта- частиц и гамма-квантов возникают световые |
|
|
вспышки разной интенсивности, продолжительности и.т.д., |
|
|
которые регистрируются фотодетектором(фотодиод, |
|
|
фотоумножитель и.т.д.). |
|
|
Существуют твердотельные(ZnS, активированный Ag; NaI, |
|
|
активированный Тl и.т.д.),жидкостные, газовые(ксенон и др. |
|
)детекторы. Это также один из самых широко применяемых методов регистрации радиоактивного излучения
Оптический метод
Оптический метод реализуется на эффекте изменения оптических свойств материалов под воздействием радиоактивного излучения. Для этих целей используются различные типы стекол(фосфатные, борные, активированныеAgлибоBi и т.д.), полимерные материалы(цветной целлофан, ацетил целлюлоза и т.д.)
На этом методе создана аппаратура для измерения радиационных полей высокой интенсивности. Интенсивность почернения прямо пропорциональна дозе радиоактивного излучения. На этом принципе работают многие типы индивидуальных дозиметров.
Этот метод широко используется в лабораторных исследованиях радиоактивных веществ для их обнаружения и пространственной локализации.
ТЛ-Дозиметры
Устройство ТЛД
Комплектация стандартного термолюминесцентного дозиметра включает кассеты с фильтрами различной толщины (обычно медные или пластмассовые) и картридж с термолюминесцентным материалом. Прибор, считывающий показания с дозиметра, оснащен системой для нагревания термолюминесцентного материала, устройством преобразующим свечение в электрический импульс, а также другой связанной электроникой, обеспечивающей работу системы.
В ТЛД может быть использован как прямой нагрев датчиков, так и СВЧ нагрев. Нагревание дозиметров в ходе считывания происходит в атмосфере инертных газов, что позволяет уменьшить термолюминесцентные эффекты, имеющие нерадиационное происхождение.
Принцип работы
ТЛД
Появление свечения означает, что термолюминесцентный материал достиг определенных температур нагрева. Далее происходит усиление светового импульса и его перевод в электрический сигнал посредством ФЭУ (фотоэлектронного умножителя), выходной сигнал которого представляет собой серию импульсов, направленных в систему считывания и обработки. Результат считывания – кривая интенсивности испускаемого свечения. Полученные данные позволяют определить полученную человеком дозу излучения.
Преимущества и
недостатки ТЛД
Первое преимущество ТЛД – их небольшой размер (поскольку для получения данных необходим небольшой объем материала). Второе же заключается в возможности повторного использования.
Основной недостаток – однократное получение информации (при нагреве) без возможности воспроизведения. Кроме того, под влиянием тепла и света имеется риск потери информации о дозе излучения, а после отжига уменьшается чувствительность ТЛД.