电离辐射剂量与防护课件(12).ppt

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1、电离辐射剂量与防护肖德涛辐射防护和环境保护工学博士南华大学教授、博士生导师第二讲固体核径迹探测器TLD（SolidStateNuclearTrackDetector）一、辐射损伤机制（Principleofradioactivedamage1.径迹的形成、放大与观测重带电粒子（高LET）↓作用固体绝缘材料粒子穿行路径上产生辐射损伤留下的损伤痕迹潜伏径迹(放大)蚀刻处理蚀刻径迹用STIM和光学显微镜来测读2.辐射损伤①重粒子作用于矿物和无机玻璃（离子爆炸模型）a.释放电子后形成圆柱形正电荷区域；b.正离子间相互排

2、斥作用引起了晶格原子位移；c.损伤区域更易受蚀刻剂的腐蚀。②重离子作用于有机材料a.分子链受照断裂，形成新的产物，它们对蚀刻剂非常敏感；b.损伤痕迹对蚀刻剂敏感区域较大，有较高的径迹检测灵敏度。3.伏径迹的稳定性①与作为探测器的材料的软化或熔化温度有关；②辐射损伤修复（潜伏径迹退火）。二、化学蚀刻（Chemicaletching）对于无机绝缘材料：强酸（HF）对于有机绝缘材料：强碱（KOHNaOH）定义：蚀刻比定义：径迹可以被探测的临界入射角为θc为满足Vtcosθc=Vb的角，即θc=arcos(1/R)对于

3、高能重带电粒子，其初始LET较小，只有当粒子在径迹探测器内穿过一段路径xc之后的剩余径迹才可能在蚀刻剂作用下变为蚀刻径迹，即只有通过体腐蚀的作用将固体径迹探测器表面厚度h腐蚀掉之后，剩余的潜伏径迹才能被蚀刻。故对于给定的h值，潜伏径迹能够通过蚀刻放大至可观测尺度的条件为：三、电化学蚀刻（Electrochemicaletching）1.蚀刻装置2.ECE形成蚀刻径迹的形状：树状径迹3.探测灵敏度与蚀刻方式之间的关系四、预蚀刻和退火目的：减小测量下限，提高探测灵敏度五、径迹计数1.光学显微测读：人工和自动2.STM

4、和AFM自动测读3.火花计数器自动测读注：人工测读更准确。1.①中子剂量测量：快中子（利用裂变反应、（n、p）反应）和热中子（利用（n,α）反应）；②氡及其子体测量2.能量响应3.角响应及改善措施六、应用作业：P1953、4、7Thankyou!Mayyoumakegreatprogress!