BR4000A型热释光个人剂量计对不同射线能量响应的研究

李秀芹，侯金兵，杨新芳，赵进沛，孔雪梅，闫 妍

BR4000A型热释光个人剂量计对不同射线能量响应的研究

李秀芹，侯金兵，杨新芳，赵进沛，孔雪梅，闫 妍

目的：为保证辐射受照人员个人剂量监测数据的准确可靠，研究非鉴别式热释光个人剂量计（GR-200A型LiF：Mg，Cu，P探测器片+BR4000A型剂量计盒）对不同能量射线响应，探讨其皮下10mm剂量H p（10）、皮肤剂量H p（0.07）与射线能量之间的相互关系。方法：依据标准JJG593-2006，将已筛选退火后的探测器片放于剂量计盒的H p（10）、H p（0.07）位置，在标准计量学实验室将装好的剂量计置于有机玻璃平衡板中，分别予以不同剂量γ射线照射和不同能量窄谱过滤X射线照射，对照探测器读数比值H p（0.07）/H p（10）与能量的关系，寻找其相互关系的规律。结果：不同剂量γ射线照射和不同能量窄谱过滤X射线照射，H p（0.07）/H p（10）探测器计数之比与能量的关系具有显著统计学意义。结论：应用BR4000A型剂量计H p（0.07）/H p（10）探测器计数的比值，能够对受照人员所受照射从射线性质、能量范围和照射剂量上给出更为确切和详细的资料，从而为放射工作人员个人健康监护以及核与辐射事故受辐照人员临床诊疗提供参考依据，同时为实验室间比对提供技术方法。

热释光剂量计；能量鉴别；读出器计数；H p（0.07）/H p（10）

目前，热释光剂量测量系统是应用最为广泛的受辐照人员个人剂量监测手段。热释光剂量测量系统是为确定剂量当量评定值所使用的热释光剂量计、读出器和所有的配套设备以及所有的工作程序。热释光个人剂量计分为鉴别式和非鉴别式个人剂量计，放射工作人员所佩戴的个人剂量计普遍是非鉴别式个人剂量计。热释光个人剂量监测系统的质量保证是一项系统工程，热释光剂量测量系统的检定和刻度系数的应用，是诸多环节中的重中之重。研究报道，对100 keV～1.25MeV的γ射线的响应规律[1]，但利用非鉴别式BR4000A型TLD热释光个人剂量计H p（10）、H p（0.07）不同位置对33 keV的低能射线响应，目前未见报道。为了了解受辐照人员所受射线的性质、保证个人剂量监测数据更接近真实性，依据国家相关法规标准[2-4]，本研究对非鉴别式BR4000A型热释光个人剂量计（BR4000A型剂量计盒+GR-200A型LiF：Mg，Cu，P探测器片）对不同能量射线响应，皮下10mm剂量H p（10）、皮肤剂量H p（0.07）值之间的相互关系进行研究。目的是对受照人员所受照射从射线性质、能量范围和照射剂量上给出更为确切和详细的资料，从而为放射工作人员个人健康监护以及核与辐射事故受辐照人员临床诊疗提供参考依据，同时为实验室间比对提供技术方法。

1 仪器和方法

1.1 热释光剂量测量系统 探测器片：GR-200A型LiF：Mg，Cu，P探测器圆柱片（防化研究院），直径4.5mm、厚度0.8mm。BR4000A型剂量计盒：是一种多功能组合式徽章式个人剂量计，剂量计内部设有4个槽，配置不同内衬可放置直径4.5mm、厚度0.8 mm探测器片。本研究选取左下角H p（10）、左上角H p（0.07）两组探测片放置位置（北京博创特科技发展有限公司）。剂量计上盖材料及用途，见表1。热释光退火炉：BR2000A型热释光退火炉（北京博创特科技发展有限公司），温度范围：室温～450℃，升温速度：室温～450℃≤80min，温度误差≤±5%。

表1 BR4000A型剂量计盒上盖材料及用途

1.2 标准剂量学实验室设备 国防科技工业电离辐射一级计量站。S-Cs辐射质（137Csγ射线）和窄谱X射线标准辐射源；IAEA体模[有机玻璃（PMMA）材料]30 cm×30 cm×15 cm：在射线入射方向体模表面用4mm厚的有机玻璃，其余各面均使用10mm厚的有机玻璃粘结而成，上面开口作为注水窗，并在里面充入蒸馏水。剂量计紧贴入射窗口表面进行照射[8]。

1.3 探测器片的退火分装与分组 将筛选好的探测器片在BR2000A型热释光退火炉中240℃退火10min，然后分装于BR4000A型剂量计盒中H p（10）、H p（0.07）相应位置，每个位置放置2片，即每个剂量计盒放置TLD探测器4片。将分装好的热释光个人剂量计分为实验组、本底组。

1.4 标准剂量学实验室剂量计照射 将实验组剂量计分组，分别放置于IAEA体模，置于体模表面正对射线束方向的一面，其测量有效中心点位置与剂量当量约定真值已知的检定位置重合。分别予以0.5 mSv、1.0 mSv、2.0 mSv、5.0 mSv、10.0 mSv的137Csγ射线照射和1mSv的NS40（33 keV）、NS60（47 keV）、NS80（65 keV）、NS100（83 keV）、NS120（100 keV）、NS150（117 keV）的窄谱过滤X射线照射。跟随本底1组。详细照射分组方案，见表2。

1.5 数据处理 线性、能量响应和刻度系数以及量值检验，数据处理依据JJG593-2006《个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量系统（装置）检定规程》[2]和GBZ 207-2008《外照射个人剂量系统性能检验规范》[3]。数据修约依据GB/T 8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》[5]。

2 结果

不同能量的射线照射，以及同一能量不同剂量照射条件下，H p（0.07）与H p（10）位置探测器计数，见表3。实验结果表明，BR4000A型TLD H p（0.07）与H p（10）位置探测器计数，在不同能量、不同剂量下，差别均较大，但H p（0.07）与H p（10）位置探测器计数之比与能量呈现良好的相关性，H p（0.07）/H p（10）位置探测器计数之比随能量增大而递减。因此，BR4000A型TLD，通过探测器H p（0.07）、H p（10）位置读出器计数之间的比值，可以判断TLD所受射线的性质、能量范围，通过此能量范围的刻度系数，可以更加准确地判断TLD的照射相当于皮下10mm软组织以及皮肤浅表剂量处的剂量当量。

表3 不同能量射线照射下TLD不同位置探测器计数分析

3.1 BR4000A型剂量计可以判断射线性质和能量范围 BR4000A型TLD，通过探测器H p（0.07）/H p（10）读出器计数之间的比值，可以判断TLD所受射

3 讨 论

线的性质和能量范围。由于BR4000A型剂量计设计上，上盖材料及厚度不同，因此对射线的响应不同。H p（10）位置用于深度剂量测量，上盖材料为ABS加上一层吸收片；H p（0.07）位置用于浅表剂量的测量，上盖材料为7mg/cm2的Mylar，开窗。又由于不同的辐射质、同一辐射质不同能量的射线穿透能力不同，因此在H p（10）、H p（0.07）位置读出器计数会有显著差别。通过本次研究，利用常规非鉴别式BR4000A型TLD，通过探测器H p（0.07）、H p（10）位置读出器计数之间的比值，可用于低能光子的鉴别，达到判断TLD所受射线的性质和能量范围的作用。

3.2 通过利用不同能量的刻度系数，BR4000A型剂量计可以给出更准确的剂量 常规非鉴别式BR4000A型TLD，利用探测器H p（0.07）、H p（10）位置读出器计数之间的比值，判断TLD所受射线的性质和能量范围，通过使用不同能量的H p（0.07）、H p（10）剂量当量刻度系数，可以更加准确地给出TLD的照射相当于皮下10 mm软组织以及皮肤浅表剂量。

3.3 常规非鉴别式BR4000A型TLD与CTLD-J3000型鉴别式TLD的比较 BR4000A型TLD与CTLD-J3000型鉴别式TLD相比，CTLD-J3000型鉴别式TLD在H p（10）测量位置上盖使用的是滤片材料，在上盖外观上表现为突出的半球形；H p（0.07）测量位置上盖使用的是镀铝薄膜材料，在上盖外观上表现为开窗的薄膜。通过H p（10）/H p（0.07）的值，对照探测器读出值与能量的关系表，从而达到鉴别射线能量的目的。BR4000A型TLD作为广泛使用的热释光剂量计，虽然上盖材料不同，但通过本研究证明，利用H p（10）、H p（0.07）读出器与能量的关系，同样可以判定射线的性质和能量。

3.4 BR4000A型TLD能量判别功能为辐射受照人员照射情况提供更为详细的资料 BR4000A型TLD热释光个人剂量计对不同低能射线响应不同，通过H p（0.07）/H p（10）比值可用于低能光子的鉴别，能够判定受照人员所受射线性质和能量范围，照射剂量计算上不同能量照射使用响应的刻度因子[6]，在照射剂量上给出更为确切和详细的资料，从而为放射工作人员个人健康监护以及核与辐射事故受辐照人员临床诊疗提供参考依据，同时也为实验室间比对提供了切实可行的技术方法。

[1]常冬梅，彭宏论，林东生，等.热释光剂量计能量响应特性研究[J].核电子学与探测技术，2005，25（2）：190-192.

[2]国家质量监督检验检疫总局.JJG 593-2006个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量（装置）系统[S].中国计量出版社，2006.

[3]中华人民共和国卫生部.GBZ207-2008外照射个人剂量系统性能检验规范[S].人民卫生出版社，2008.

[4]中华人民共和国卫生部.GBZ 128-2002职业外照射个人监测规范[S].法律出版社，2002.

[5]国家标准化管理委员会.GB/T 8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》[S].中国标准出版社，2008.

[6]李秀芹，赵进沛，米 宁，等.热释光剂量测量系统检定的质量保证及刻度因子的应用[J].职业与健康，2012，28（18）：2191-2193.

（收稿：2013-08-09 修回：2013-10-21 编校：齐 彤）

The Study of the BR4000A thermolum inescence dosimetry responding to the different radiation energy

LIXiu-qin，ZHAO Jin-pei，YANG Xin-fang，HOU Jin-bing.Center of Disease control and Prevention，PLA Beijingm ilitary region，Beijing 100042，China

Objective：To assure the accuracy of the therom lum inescence(TL)dosimetrymeasurementon radiationalworkers personal dosage，and study the response of non-distinguishing doser to the different energy rays，and explore the relationship between the reader count H p(0.07)/H p(10)and ray energy.Methods：According to the criterion JJG 593-2006，the chosen TL detectors were placed in the dosimetry box at the pointof Hp（10）、Hp（0.07），then laid up on the phantom and irradiated by the differentdosage 137Csγrays and different energy X rays.The linearity and calibration factorswere calculated to look for the regularity of H p（10）/H p（0.07）.Result：The reader count ratio of the differentdosage 137Csγrays and differentenergy X rays have the significant difference.Conclusion：By using the different energy reader count of different site in BR4000A personal dosimetry，the character and energy rangeof the raysaswellas themore exactdosage valuewere distinguished，which providing the reference frame for the health ward of the radiation workers and the clinical diagnosis and treatment of the irradiated persons in the nucleus and radiation events,and providing technologicalmethodsbetween laboratories.

therom lum inescence(TL)dosimetry；energy distinguish；reader count；H p（0.07）/H p（10）

R 144

A

2095-3496（2013）04-0222-04

100042 北京，北京军区疾病预防控制中心

（李秀芹，杨新芳，赵进沛，孔雪梅，闫 妍）；北京，原子能科学研究院（侯金兵）