学术论著

中国医学装备2013年7月第10卷第7期 OSL剂量计能量响应特性的检测*

-欧向明 等

模体。测量车、轨道和激光定位仪等，设备的技术指标和性能完全满足辐射剂量学测量要求。2 检测和评价方法

理论分析表明，辐射探测器对光子的能量响应特性主要取决于探测器材料的有效原子序数和他对光子辐射的质量能量吸收系数，μen/ ρ 。除此之外，对于给定的剂量计来说，剂量计的能量响应还和为了能量补偿所采用的材料和材料厚度有关。能量响应的含义正像ISO4037表述的那样，是指剂量计在不同能量点指示值M(E)与校准点被测量的约定真值M0之比的波动范围，其数学表达式为：

R(E)=M(E)/M0

为此，将OSL剂量计在空气和板模体条件下分别用不同能量的光子辐射进行照射，观测其相应读数。在表达能响结果时，一般采用两种方法:①将不同光子能量照射的剂量计响应值归一到照射时的约定真值，然后比较他们响应值的一致性；②将相同剂量照射所获得的响应值归一到60Co，而后再比较响应值的一致性。当对于一种未经补偿的探测器进行能量响应评价时，常常采纳第二种方法[8]。而本项实验采用的OSL剂量计是已经能量补偿过的，而且又是商品化的剂量计。因此，在对其能量响应进行评价时采纳第一种方法。2.1 标准辐射场参数

OSL剂量计的照射是在ISO4037推荐的辐射防护水平窄谱线质束条件下完成的。选用N60～250的7种能量X射线和1种60Coγ射线，共计8个能量点[9]。表1列出了照射用X射线束的管电压、半值层以及平均能量等参数。

表1 照射OSL剂量计的标准辐射场参数

辐射线质峰值管电压(kV)半值层(mmCu)

平均能量(keV)

N60600.2448N80800.6065N1001001.1683N1501501.80100N1801802.45108N2002004.15164N250

2505.4020860

Co

--------

1250

2.2 OSL剂量计的照射

将40只OSL剂量计平均分为两组。按照表1列示的参考条件分别在空气中和板模体上依次进行照射。每个能量点同时照射2只剂量计，余下的8只剂量计作为对照跟随本底。为了评价上的方便，剂量计在空气和板模体中的照射分别为1.00 mGy的空气吸收剂量和1.00 mSv个人剂量当量，Hp(10)。照射时，剂量计几

8 ZHONGGUO

YIXUEZHUANGBEI

何中心与X射线管焦斑的距离均设定为1.50 m，线束

的入射角为0 o

。

2.3 OSL剂量计的测量

首先使用光电扫描器将每个剂量计的条形码信息录入电脑。在读取剂量时，卡式剂量计滑片上的4个OSL探测元件AL2O3：C受到发光二极管所发出光的激发而释放荧光信号，该信号与所受辐照强度成正比。读数仪将探测出的剂量计荧光信号处理后输出，由笔记本电脑中的μMicrostar测量程序计算并显示测量结果，再扣除跟随本底的对照剂量计测量值后，分别测读给出每个OSL剂量计的累计剂量数值和鉴别辐射能量的高低，测量数据以EXCEL表格文件的形式储存在电脑的特定文件夹中。由于光致发光的测量是非破坏性的，绝大部分的荧光信号仍保留在OSL的元件内。本次检测选择每只OSL测量2次，剂量值取其平均值。3 测量结果

在评价OSL剂量计能量响应特性时，绘制能量响应曲线是常用的最直观的方法之一。在体模中照射的一组剂量计测量结果采用剂量归一的方法处理后，绘制成曲线(如图1所示)；画出了在空气中照射的另一组

剂量计能量响应曲线(如图2所示)。

图1 OSL在板模体的能量响应

图2 OSL在空气中的能量响应

图1、图2显示，被检测的OSL剂量计在板模体上和空气中的能量响应从光子能量0.048～1.25 MeV均为0.80～1.20。

4 讨论

(1)在做能量响应特性检测时，本研究选择照射OSL剂量计的累积剂量值分别为1.0 mSv和1.0 mGy是因为考虑到扣除天然本底的辐射后，能获得合适的信噪比。