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摘要：热释光剂量监测的测量结果不仅与所选择的探测器类型、所使用的测定仪的外壳和热释光传感器密切相关，而且与技术人员的操作也密切相关。因此，为了减少各种因素对措施的影响，确保释放热量措施的准确性和一致性，应在整个剂量监测系统中实施质量控制措施。

关键词：热释光;剂量监测;质控;不确定度;

引言

热释光探测器在辐射监测领域中应用已十分普遍，既可用于个人剂量监测，也可用于环境辐射水平监测，尤其在环境辐射累积剂量监测中，被国内外广泛使用。热释光测量系统的质量控制非常重要，负责辐射监测的实验室应对热释光测量系统采取多重质控措施，以保证监测数据的准确可靠。

1与热释光剂量计相关的因素

1.1准备阶段

这一阶段主要是探测器的选择。一方面，随着使用频率的增加，碎片的散布（TL）和剂量越来越大，影响了测量的不确定性。因此，有必要定期筛选和标记所使用的探测器等（1）探测器筛选：在使用探测器之前，如果使用次数超过6次，则应进行筛选，以确保有效地表示数据。本测量采用GR-200A型热释放探测器、清洁探测器（视使用量的2 ～ 3倍而定）、按要求进行测量、测量基本背景、用137Cs或辐照装置测量辐射后的TL值，并选择基本背景低的探针在5 ～ 10%的范围内，最好执行上述操作两次。（2）探测器分散性：用一定的剂量辐照一批剂量片，辐照结束后，从中选取一组样本进行测量，求出这组样本中的每个剂量片的评定值，并计算出这组评定值的平均值X与标准差δ。按±n%分散性筛选（n≤5），则选片区间为[（1-n%）X，（1+n%）X]，为了充分地利用热释光片，可再定出[（1-3n%）X，（1-n%）X]、[（1+n%）X，（1+3n%）X]等区间。根据热释光探测器的测量值按照区间对其进行分组。本单位选取分散性在5%以内的片子作为布放使用，选出的合格片放入低本底铅室储存。

1.2剂量衰退

放置时间越长，放置温度越高，衰退越明显。作为常规环境监测和个人监测，布放周期一般为3个月;当用于应急监测时，应视需要而定。回收的剂量计带回实验室后及时测量，若不能及时测量，需存放在低本底铅室内。布放过程要避免靠近热源，加热程序要注意低温峰的消除。

1.3退火

我单位所用热释光剂量计为北京海阳博创科技股份有限公司生产的GR-200A型，该剂量计为高灵敏度LiF（Mg、Cu、P）剂量圆片，规格为Φ4.5×0.8mm。剂量盒为TLD-469型，外壳尺寸为4.7×1.8×1.8cm。打开退火炉开关，将退火温度设置在240℃，等退火温度稳定在240℃后打开炉门，将装有热释光剂量片的退火盘送入炉腔（剂量片要单层平放，严禁采用堆放或筒装方式），关闭炉门，开始计时，10分钟后，迅速将退火盘取出，冷却到室温。实践证明，退火温度变化，会使探测器响应发生偏移。应根据探测器种类选择合适的退火温度和退火时间，退火炉应定期检定;此外，退火后应快速冷却至室温，否则也会使探测器响应发生偏移，为加快冷却速度可采用钢板导热、吹风等方式。

2.与测量仪器相关的因素

2.1检定/校准

检定/校准是系统偏差和不确定度的主要来源，仪器应每年检定/校准。检定/校准时应随机选取合格热释光剂量计，以保证结果的可代表性。

2.2光学部件

探测器受热激发的光信号到达PMT光阴极之前，通过若干光学部件。过程中可能引入干扰因素。其中滤光镜的作用为使入射光成分与PMT匹配，屏蔽其他光干扰。常见的干扰因素是部件沾污，使光信号衰减。因此要定期对关键光学部件进行清理，注意合理安排清理周期以消除清理后可能出现的伪信号干扰。

2.3 加热过程

热释光按程序受热是测量过程中的重要过程，合理的加热程序，程序的重复稳定性是测量结果稳定可靠的保证，失控的加热程序会导致发光曲线的畸变，可能导致探测器与读出仪的损耗。因此，使用过程中要关注升温曲线状况，出现温漂的情况要及时处理并定期人工验证，以确保恒温时间、升温速率稳定。

3.与测量过程相关的因素

确保测量时环境温度与湿度与校检时一致，是保证测量结果准确的关键环节

环境温度影响参考光源强度及PMT暗电流;环境湿度改变光的折射和散射，影响光信号强度，因此要关注并保持实验环境温湿度稳定，选取具有弹性的参考值。

4.布放过程相关的因素

4.1 包装

每个剂量计中放入同一批次退火后的剂量片，环境监测通常每个剂量计中放3-4片，个人监测通常放置2-3片，每点位准备2个剂量计，每人分发1个剂量计。剂量计必须有足够的厚度，以便达到电子平衡及消除β辐射干扰，包装材料最好是塑料，防止水或水汽的渗入，包装的外层不宜用黑色，以防止阳光照射后吸热使热释光信息衰退。

4.2布放要求

4.2.1环境剂量计布放要求

环境剂量计的现场放置地点要选择得尽量能代表总的被测环境，合格的地点应是物理上是均匀的、空旷的地区，不受邻近建筑物的屏蔽，放置时，尽可能把热释光剂量计挂在离地面1.0±0.3m的高度，但当用于核电厂等长期不间断监测时应较多地考虑有利于合理提高回收率。热释光剂量计尽可能远离可引起辐射入射方向反常或干扰辐射场的高大密集的物体;合适的悬挂方法是把热释光剂量计放在特制的收集箱内，收集箱保持良好通风，所用材料应质量轻和含放射性杂质要少，剂量计也可挂在铁栅栏，小树或轻质木柱上。在布放完毕后应准确记录所布热释光探测器编号及布放地址。

4.2.2个人剂量计布放要求

个人剂量计退火装盒后先进行编号，发放完毕后准确记录布放时间。个人剂量计一般情况下应于工作时间佩带于左胸部以代表全身所受剂量，外穿戴铅围裙时，应佩带在铅围裙里面，佩带时有标签一面朝外。个人剂量计人员与编号为一一对应关系，不得随意互相交换，不被佩带时由本人保管，避免靠近热源，严禁私自打开;如有丢失或损坏，本人应及时向项目负责人员报备给予补发。

4.3 储运

减少储运过程中的干扰因素，一般遵循如下原则：减少引入过程中可能导致热释光衰退的因素，避免引入额外的剂量，合理规划以减少运输时间，使运输过程中的本底均匀。

5不确定度的评定

不确定度的评定是CNAS和CMA对实验室测量系统质量管理的基本要求，在测量系统的每个检定周期内评定一次。以某项目环境累积剂量的本底测量数据为例进行不确定度的评定。在同一点位布放30片热释光探测器作为平行样，从退火后布放至收回测量的时间段为2019年11月23日—2020年2月17日，累积测量时间为85 d。用于环境累积剂量监测的热释光测量系统，其不确定度来源主要是随机效应误差、热释光探测器分散性、热释光片和包装的自辐射、热释光片的信号衰退、校准因子的不确定度、其它因素。不确定度评定的方法是，对各个不确定度来源分别进行分量的评定，然后合成不确定度，最后给定适当的置信区间和包含因子，计算出测量方法的扩展不确定度。在监测结果中，需包含不确定度的表示。

5.1仪器的不稳定性带来的不确定度

保持灵敏度与测量方式不变，对热释光剂量计自带参考光源重复测读，由所测计数值得出标准不确定度为0.61，相对标准不确定度urel（）Ar为0.070%。具体见表1。

5.2由探测器筛选带来的不确定度

在热释光探测器的筛选中，剂量照射是最重要的因素，因此，辐射场的选择以及探测器的布放至关重要。应在剂量标准实验室的标准场中进行照射，若要求较高的准确度（如分散性<±3%），使用Cs-137γ射线标准场辐射场，辐射场均匀性99%，照射剂量（空气比释动能）为1～2 mGy，为了作为个人剂量当量的参考可在水板体模上照射1～2mSv（尽量不这样做，体模散射会增加辐射场的不均匀性）。若不要求较高的准确度或者不具有Cs-137γ射线标准场辐射场，可用N80标准场照射，也可在体模上照射，辐射场均匀性95～97%。若没有专用的布放工具，将探测器不放在两个厚度5mm左右的有机玻璃板中间，确保探测器不重叠，可达到文中工具类似的效果。由于影响分散性的因素较多，实验结果的分散性大于标称值±2%是预料之中的，原始结果近似正太分布，在1倍实验标准偏差之内的样本数量达到了70个（70%），但在平均值附近稍偏离对称，经剔除最小值后虽然1倍实验标准偏差之内的样本数量为67个（67.7%），但更接近正态分布，虽然选出的探测器数量稍少，但准确性更高，分散性更小，应基于该分布进行筛选，筛选出分散性±2%的片子达到80%。不能使用中位值进行筛选。

5.3由剂量计标定带来的不确定度

将筛选好的同一组剂量计中随机取出20片，分别进行0.2mSv、0.4mSv、0.6mSv辐照，用软件拟合标定曲线为y=A+Bx，得出A=-0.0097，B=0.000084，相关系数0.9984。可估计为正态分布，当置信概率为95%时，包含因子kp=1.96，故剂量计标定带来的不确定度为uy==a/kp=0.0291/1.96=0.015

5.4变异系数

变异系数表示同一批剂量辐射热发射的均匀程度，同一剂量低变异系数剂量反应信号基本相同，变异系数的标准限值不大于0.05，试验值为0.015;残留量是一种高质量计量表的再现性指标，其残留量应尽可能低，试验值为0.83%，相对于热量释放测量系统10%的最高精度要求而言，其影响微不足道;角度响应表示由于探针的形状以及铅笔盒的材料和结构，从不同角度对入射辐射的响应发生变化。不同角度的注射造成的反应差应尽可能小。冲击角度的响应限制范围为0.85到1.15。测试值分别为0.95和1.03。导致的错误在允许的范围内。热释放剂量读出装置是测量热释放装置发出的光的仪器，主要包括加热装置、光测量装置和辅助电子电路， 稳定性指标显示上述每一部分中的微小变化在多大程度上影响了某个特定时期内测量的值。24小时和168小时热量释放测量系统的稳定性限值分别为0.95-1.05和0.90-1.10，测试结果分别是0.99和1.03，表明读出仪的稳定性良好。

结束语

由于热释光剂量测量是一种不可复制的行为，因此其质控工作至关重要。为提高测量结果的准确性和可靠性，有必要对热释光剂量计、测量仪器及人的操作等全过程进行质控。

参考文献

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