1.光谱辐射谱域的划分及各区域的应用（请举例说明）
2.可见光区特征光谱线对应波长各为多少？
3.光辐射度学研究的范畴包含哪些内容？
4.各向同性辐射源辐射强度为Ie，试计算半个球面的辐射通量为多
少？
5.请列表对比辐射度学与光度学的异同点？
1.名词解释：
色温显示指数光谱光视效率
2.请写出光度学中的三大定律或定则及其满足的特性和条件？
3.在图中，灯离地面3m高，要在P处产生12lx的照度，问光源的
光强应为多大？（P离点光源5m）(500cd)
4.已知光照度为20lx的普泡，照射到距离灯2m的桌面，此桌面是
半径为1m的圆形，试求桌子边沿各点的照度？
5.有一点光源放在半径是2m的球心上，已知这个球每4m2的面积所
得到的光通量是8lm，试求光源的发光强度，光源的总光通量和球面上的照度？
1.物理测量法所用的探测器有，热电探测器有，化学效应探测器有。
2.外光电效应探测器探测到的波长极限λ0 ，决定了光电管和光电倍增管只能对、和进行探测。
3.光电管分和两种，其积分响应度比较（高、低）响应时间（长、短），一般在左右，可测量光。
4.光电管产生的暗电流由和两部分组成，其中热电流是由产生的，漏电流是由产生的，光电管的暗电流主要由决定。
5.光电倍增管的响应度包括和两部分，光谱响应度由决定，积分响应度分和两部分，响应度光电倍增管主要由决定，而光电管由决定。
6.光电倍增管各级由高压电源用电压供电，一般设计成和两种。
7.光电倍增管暗电流由决定，以为主，减小暗电流应降低倍增管的。
二、名词解释
长波极限波长二次电子发射疲劳现象
三、请写出常用探测器工作原理及各种探测器均属于何种效应探测器？
四、光电倍增管和光电管的使用注意事项及感光底片的种类和用途？作业四
1.一切物体除了发光外，还有、和
发光等，热辐射辐射的是光谱，辐射的性质与有关，可用描述热辐射性质。
2.对于紫外区的测量，其泡壳应采用
3.钨带灯作为标准光源，它是金属钨带通电流加热而发光的，其钨带为形状，为了定出辐射体的亮度温度，可用与作比较和用先测定钨带灯的，然后计算出钨带的，最后计算出两种方法得到。
4.高压氙灯作为光源，它的亮度主要取决于，亮度主要集中在
5.高压氙灯主要是辐射近红外波长的强线谱，而氘灯是辐射的连续辐射源，最大峰值在处。
6.常用的标准光源有、和，我国选用的是系列。
二、请简述绝对黑体的辐射定律及用作二级标准光源的种类和各自辐射的光谱特性？
一、填空题
1.光学测量中目视与光电法的区别在于
2.已知均匀点光源的光强12cd，其光通量为，照射r=2m
的球壁上的照度为
3.距离平方反比定律的照度是
要求光源为光源，实际光源在时满足要求
4.目视法测光强时照度为，测色温需要加上
5.我国常用的光强标准灯是
6.照度计有和组成，还需要配置、
和
7.常用的V(λ)滤光片有滤光片和滤光片
8. 常用的照度计测照度时必须先
二、选择题
1.光电法测量中的接收器前必须配置（）
A、中性减光片
B、V(λ)修正滤光片
C、乳白玻璃
2.光电法测量（）的光强，必须考虑修正系数K
A、同色温光源
B、异色温光源
C、精度一般的光源
3.照度计最好（）工作
A、室温下
B、高温下
C、低温下
4.照度计作精密测量时连用（）
A、低阻微安表
B、安培计
C、低阻检流计
5.硒光电池的S(λ)和V(λ)（）
A、一致
B、接近
C、差别较大
6. 硒光电池的（）测量结果越精确
A、线性越好
B、灵敏度越高
C、透光率越大
三、计算题
有一只光强为120cd的白炽灯挂在变长为a m的正方形桌面中心上方试求：
1.桌面中心的照度（桌中心与边沿的夹角为θ）
2.四个角的照度（S与桌子的距离为r）
作业六
一、选择题（不定项选择）
1.朗伯光源的亮度计算公式（）
A L=ЛФ/S
B L=Ф/ЛS
C L=M/Л
D L=ρI/Лr2
2.一般光源的亮度是通过测（）而求得的
A、I
B、Ф C 、E D、L
3.测量亮度的两种方法而求得的亮度是（）的平均亮度
A 任意方向
B 垂直方向
C 水平方向
D 光源总
4.求带状光源的亮度时，光源前加限制光栏主要是限制（）
A 发光体的面积
B 发光体的亮度
C 发光体的高度
5.由透镜成像确定的亮度与（）有关
A 透镜的面积
B 像的面积
C 透镜到像的距离
D 发光表面到透镜的距离
二、请画图简述实际积分球的结构、各组成部件的作用和球体的要求？
三、请简述影响积分球测量的因素及各大修正系数的表达式和意义？理想积分球的满足条件？实际测量中是如何考虑理想积分球的理想条件的？
作业七
一、填空题
1.亮度计（分布光度计）除测定外，还可测量
亮度计的光电接收器一般用
2.用亮度计定标用照射而进行的，在定标前必须先进行，同时为了避免误差产生应注意
3.用亮度计测量亮度时一般用之间的视场角，它的大小由决定
4.计算总光通量的方法有、和，其中等角度法测得的照度是，在测量时理想积分球及光源应具有性，若不是这一特性应
在各个位置下，分别测，最后取
5.我国总光通量白炽标准灯有、、
三种，在标定量值前，要在情况下，老炼进行后，再由国家计量部门后方可传递到使用
部门
二、等角度系数法和等立体角法测量的步骤及各自的优缺点？
三、请简述亮度计的定标方法和紫外辐射照度计的定标方法（请用图加以说明）？
三、棱镜单色仪的结构及基本光路走向（用图说明）?
四、光谱仪入射缝照明系统应满足的条件？
一、填空题
1.通常分解光的器件有和，由它们分别制成的单色仪是、和测量和计算的主要分光仪器。
2.表征单色仪或摄谱仪的基本性质有、、和四个参量。
3.紫外光定标单色仪的棱镜是，而红外定标中的棱镜是。
4.有光基本性质可知：波长相同的各条出射光谱线之间是
而波长不同的则各条光谱线是
5.单色仪测光源的光谱功率分布时，第一要解决的是
且能有效的使光线充满，目的是为了
6.棱镜是由折射平面组成的光学系统，它的作用是
它的作用是，而光栅又是由
组成的光学系统，分为和两种，平面光栅据其所用的光线又可分为和二、名词解释
偏向角（用图解释）色散现象分辨本领聚光本领
三、可见光和紫外光的定标方法？
四、入射光照明系统的种类和优缺点？
实验5 热释光剂量仪 实验目的 1. 了解热释光剂量仪的工作原理，并掌握热释光剂量仪的正确使用方法。 2.了解照射距离和屏蔽材料对测定γ射线照射量的影响，并掌握外照射防护的基本原 则。 实验内容 1．测量LiF元件的发光曲线，选择加热程序。 2．校准热释光剂量仪。 3．用光和法测量不同照射距离上的照射量。 4．根据对减弱照射量的要求，选择铅屏蔽体的厚度。 原理 热释光剂量法（即TLD）与通常采用的电离室或胶片等方法相比，其主要优点是：组织等效好，灵敏度高，线性范围宽，能量响应好，可测较长时间内的累积剂量，性能稳定，使用方便，并可对α、β、γ、n、p、π等各种射线及粒子进行测量。因此，热释光剂量法在辐射防护测量，特别是个人剂量监测中有着广泛的应用。热释光剂量仪方框图如图1所示。
热释光剂量仪的基本工作原理是：经辐照后的待测元件由仪器内的电热片或热气等加热，待测元件加热后所发出的光，通过光路系统滤光、反射、聚焦后，通过光电倍增管转换成电信号。输出显示可用率表指示出发光峰的高度（峰高法）或以数字显示出电荷积分值（光和法），最后再换算出待测元件所接受到的照射量。 1. 热释光 物质受到电离辐射等作用后，将辐射能量储存于陷阱中。当加热时，陷阱中的能量便以光的形式释放出来，这种现象称为热释发光。具有热释发光特性的物质称为热释光磷光体（简称磷光体），如锰激活的硫酸钙[CaSO 4(Mn)]、镁钛激活的氟化锂[LiF(Mg 、Ti)]、氧化铍[BeO]等。 磷光体的发光机制可以用固体的能带理论解释。假设磷光体内只存在一种陷阱，并且忽 略电子的多次俘获，则热释光的强度I 为： )exp(kT nS I ε -= （1） 这里，S 为一常数，k 是玻耳兹曼常数， T 是加热温度（K ），n 是在所考虑时刻 陷阱能级ε上的电子数。强度I 与磷光 体所吸收的辐射能量成正比，因此通 常用光电倍增管测量热释光的强度， 就可以探测辐射及确定辐射剂量。 2. 发光强度曲线 热释光的强度与加热温度（或加 热时间）的关系曲线叫做发光曲线。 如图2所示。晶体受热时，电子首先 由较浅的陷阱中释放出来，当这些陷 阱中储存的电子全部释放完时，光强 度减小，形成图中的第一个峰。随着 加热温度的增高，较深的陷阱中的电子被释放，又形成了图中的其它的峰。发光曲线的形状与材料性质、加热速度、热处理工艺和射线种类等有关。对于辐射剂量测量的热释光磷光体，要求发光曲线尽量简单，并且主峰温度要适中。 发光曲线下的面积叫做发光总额。同一种磷光体，若接受的照射量一定，则发光总额是一个常数。因此，原则上可以用任何一个峰的积分强度确定剂量。但是低温峰一般不稳定，有严重的衰退现象，必须在预热阶段予以消除。很高温度下的峰是红外辐射的贡献，不适宜用作剂量测量。对LiF 元件通常测量的是210℃下的第五个峰。另外，剂量也可以与峰的高度相联系。所以测量发光强度一般有两种方法： （1） 峰高法－测量发光曲线中峰的高度。这一方法具有测速快、衰退影响小、本底荧光和热辐射本底干扰小等优点。它的主要缺点是，因为峰的高度是加热速度的函数，所以加热速度和加热过程的重复性对测量带来的影响比较大。 （2） 光和法－测量发光曲线下的面积，亦称面积法。这一方法受升温速度和加热过程重复性的影响小，可以采用较高的升温速度，并可采用测量发光曲线中一部分面积的方法（窗户测量法）消除低温峰及噪声本底的影响。它的主要缺点是受“假荧光”热释光本底及残余剂量干扰较大。所以在测量中必须选择合适的“测量”阶段和“退火”阶段的温度。合理地选择各阶段持续时间，以保证磷光体各个部分的温度达到平衡，以利于充分释放储存的
本技术公开了一种射线辐射剂量远程测量系统及测量方法，包括辐射监测仪、云服务器和远程监控终端，辐射监测仪与云服务器建立通信连接，云服务器与远程监控终端建立通信连接，其中，辐射监测仪包括辐射传感器、通信模块、供电模块和主控模块，辐射传感器和通信模块与主控模块电气连接，供电模块用于对辐射传感器、通信模块、主控模块进行供电；云服务器用于获取和存储从辐射监测仪发送过来的辐射剂量值数据；远程监控终端用于获取云服务器上存储的辐射剂量值数据。与现有技术相比，本技术具有方法简单，安全性高，实用性强等优点，可实现射线辐射的安全检测，降低辐射对检测人员身体健康的影响。 权利要求书 1.一种射线辐射剂量远程测量系统，其特征在于，包括辐射监测仪、云服务器和远程监控终端，所述辐射监测仪与所述云服务器建立通信连接，所述云服务器与所述远程监控终端建立通信连接，其中， 所述辐射监测仪包括辐射传感器、通信模块、供电模块和主控模块，所述辐射传感器和所述通信模块与所述主控模块电气连接，所述供电模块用于对所述辐射传感器、通信模块、主控模块进行供电； 所述云服务器用于获取和存储从所述辐射监测仪发送过来的辐射剂量值数据； 所述远程监控终端用于获取云服务器上存储的辐射剂量值数据，并将控制命令数据发送至所述云服务器上，而所述云服务器将所述控制命令数据发送给所述辐射监测仪的通信模块，由
主控模块控制各个模块的动作。 2.根据权利要求1所述的射线辐射剂量远程测量系统，其特征在于，所述辐射监测仪还包括定位模块，所述定位模块用于获取所述辐射监测仪的位置信息。 3.根据权利要求2所述的射线辐射剂量远程测量系统，其特征在于，所述辐射监测仪还包括时钟模块，所述时钟模块用于获取所述辐射监测仪采集数据时的时间。 4.根据权利要求1所述的射线辐射剂量远程测量系统，其特征在于，所述供电模块为太阳能电池板。 5.根据权利要求1所述的射线辐射剂量远程测量系统，其特征在于，所述远程终端为联网的电脑或智能手机。 6.如权利要求1至5任一所述射线辐射剂量远程测量系统的测量方法，其特征在于，包括： S1、在射线发生装置附近的多个设定位置处放置辐射监测仪，将各个辐射监测仪与云服务器建立通信连接； S2、在射线发生装置启动后，通过各个辐射监测仪采集辐射剂量信息，并将辐射剂量信息实时上传至云服务器上； S3、处于安全位置处的远程监控终端与云服务器建立通信连接，通过访问云服务器获取辐射剂量信息，通过可将控制命令通过云服务器发送给辐射监测仪。 技术说明书
第七章作业答案 1.设测量样品的平均计数率是5计数/s,使用泊松分布公式确定在任1s 内得到计数小于或等于2个的概率。 解： 5152 5(,)!5(0;5)0.00670!5(0;5)0.03371! 5(0;5)0.08422! N N r r r r N P N N e N P e P e P e ----=?=?==?==?= 在1秒内小于或等于2的概率为： (0;5)(1;5)(2;5)0.00670.03370.08420.1246r r r P P P ++=++= 2.若某时间内的真计数值是100，求得到计数为104的概率。 解： 高斯概率密度函数为： 2 22220.012102()2(100104)4(;,)100,10 104 (104;100;10)0.0145 N N P N N e N N P e e σσσ?-----======== 5.本底计数率n b =15计数/min,测量样品计数率n 0=60计数/min,试求对给定的测 量时间t b +t s 来说净计数率精确度最高时的最优比值t b /t s ;若净计数率的误差为 5％，t b 和t s 的最小值是多少？ 解： 2:2:1 s b s b t t t t ==== 若要使净计数率的误差为5％ 1122222211222222()60(6015)17.778().(6015).(5%) ()15(6015)8.889().(6015).(5%)s s s s b s s b n b s b b s b n n n n t n n n n n t n n δδ+?+?===--+?+?= ==-- 6.为了探测α粒子，有两种探测器可以选择，一种的本底为7计数/min,效率为0.02;另一种的本底为3计数/min,效率为0.016,对于低水平测量工作，应选用
辐射对人体的危害 辐射对人体的效应是从细胞开始的。它会使细胞的衰亡加速，使新细胞的生成受到抑制，或造成细胞畸形，或造成人体内生化反应的改变。在辐射剂量较低时，人体本身对辐射损伤有一定的修复能力，可对上述反应进行修复，从而不表现出危害效应或症状。但如果剂量过高，超出了人体内各器官或组织具有的修复能力，就会引起局部或全身的病变。下表为目前国际上公认的辐射的生物效应。从中可以看到：人体能够耐受一次25雷姆的集中照射而不致遭受损伤。当然各个人的抵抗能力和体质是有所不同的。 全身受照射剂量可能发生的效应 0-0.25希伏没有显著的伤害 0.25-0.50希伏可以引起血液的变化，但无严重伤害 0.50-1.0希伏血球发生变化且有一些损害，但无疲劳感 1.0- 2.0希伏有损伤，而且可能感到全身无力 2.0-4.0希伏有损伤，全身无力，体弱者可能死亡 4.0希伏50%的致命伤 6.0希伏以上可能因此而死亡 我们身边的辐射 说起辐射，人们就会有些害怕，因为它看不见，摸不着，却会给人体造成伤
害。其实辐射并不是一种稀罕物，我们的周围到处存在着辐射。在日常生活中，我们晒太阳、看电视、戴夜光表、乘飞机、拍X光片等，都会受到一定的辐照。只是生活中的辐照都是微量的，不会对人体造成伤害，所以人们也感觉不到它的存在。而大量的辐射对人体是非常有害的，因此我们应该通过采取一些相应的保护措施来防止和减少辐射对我们人体的伤害。 天然本底辐照 自然界中放射性是到处存在的，我们一直在接受天然本底的辐照。天然辐射的“本底”有两个来源：一个是高能粒子形式的辐射，它来自外层空间，统称宇宙射线；另一个来源是天然放射性，即天然存在于普通物质（如空气、水、泥土和岩石，甚至食物）中的放射性辐射。另外现代社会中人们还会接触到各种人为的辐射，如X光检查，看电视，使用微波炉等。下表按辐射的大小列出了各种本底辐射。从中可以看到人类的吃、用、住、行都会接受微量的放射性辐照。 来源所受 住在核电厂周围每年约0.0002毫希伏 乘坐飞机每小时约0.005毫希伏 每天看1小时电视每年约0.001毫希伏 吃食物每年约0.02毫希伏 宇宙射线每年约0.03毫希伏 大地和住房每年约0.05毫希伏
本科生实验报告 实验课程热释光剂量计测量实验 学院名称核技术与自动化学院 专业名称辐射防护与环境工程 学生姓名 学生学号2012060801 指导教师张庆贤 实验地点核工楼 实验成绩 二〇一五年六月二〇一五年六月
填写说明 (1)适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； (2)专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； (3)格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下 2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值 （缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
热释光剂量计测量实验 实验目的： 1.了解热释光剂量计的原理及应用。 2.运用热释光剂量计测量自身平时所受辐射剂量。 实验原理： 1.热释光 热释光是指发光体中以某种方式被激发储存了能量，然后加热发光体，使发光体以光的形式把能量再释放出来的发光现象。物理机制是发光体被激发时产生了离化，被离化出的电子将进入导带，这时它或者与离化中心复合产生发光，或者被材料中的陷阱俘获。所谓陷阱是缺陷或杂质在晶体中形成的局部反常结构。它在禁带中形成了局域性能级，可以容纳和储存电子。这些电子只有通过热、光、电场的作用才能返回到导带，到导带后它们或者和离化中心复合产生发光，或者再次被陷阱俘获。由热释放出的电子同离化中心复合所产生的发光，就叫作热释光。 2.热释光剂量计 热释光剂量计是利用热致发光原理记录累积辐射剂量的一种器件。热释光剂量计将接收照射的这种剂量计加热，并用光电倍增管测量热释光输出，即可读出辐射剂量值。优点是即使搁置很长时间后，其读数衰减很少。此外，可制成各种形状的胶片佩章，以供个人剂量
辐照量单位与剂量测量 （一）放射性强度与放射性比度 1、放射性强度 又称放射性活度，是度量放射性强弱的物理量。 曾采用的单位有： （1）居里（Curie简写Ci） 若放射性同位素每秒有3.7×1010次核衰变，则它的放射性强度为1居里（Ci）。 （2）贝可勒尔（Becqurel，简称贝可Bq） 1贝可表示放射性同位素每秒有一个原子核衰变。 （3）克镭当量 放射γ射线的放射性同位素（即γ辐射源）和1克镭（密封在0.5mm厚铂滤片内）在同样条件下所起的电离作用相等时，其放射性强度就称为1克镭当量。 2、放射性比度 将一个化合物或元素中的放射性同位素的浓度称为"放射性比度"，也用以表示单位数量的物质的放射性强度。 （二）照射量 照射量（Exposure）是用来度量X射线或γ射线在空气中电离能力的物理量。 使用的单位有： （1）伦琴（Roentgen，简写R） （2） SI库仑/千克（C·kg-1） （三）吸收剂量 1、吸收剂量单位 （1）吸收剂量 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收剂量，其单位有： （1）拉德（rad））：每克物质吸收100尔格的能量 （2）戈瑞（Gray，简称Gy）：每kg物质吸收1焦耳的能量。 换算关系：1 GY =100 rad 1kGY = 0.1 mrad = 1 KW.S/kg （2）剂量率 是指单位质量被照射物质在单位时间内所吸收的能量。 （3）剂量当量 是用来度量不同类型的辐照所引起的不同的生物学效应，其单位为希（沃特）（Sv）。 （4）剂量当量率 是指单位时间内的剂量当量，单位为Sv·s-1或Sv·h-1。 2、吸收剂量测量 （1）国家基准--采用Frickle剂量计（硫酸亚铁剂量计） （2）国家传递标准剂量测量体系--丙氨酸/ESR剂量计（属自由基型固体剂量计），硫酸铈-亚铈剂量计，重铬酸钾（银）-高氯酸剂量计，重铬酸银剂量计等 （3）常规剂量计--无色透明或红色有机玻璃片（聚甲基丙烯酸甲酯），三醋酸纤维素，基质为尼龙或PVC 的含有隐色染料的辐照显色薄膜等
第一章 原子核的基本性质 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 1-2 将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 1-5 已知()()92,23847.309,92,23950.574MeV MeV ?=?= ()()92,23540.921,92,23642.446MeV MeV ?=?= 试计算239U ，236U 最后一个中子的结合能。 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 第二章 原子核的放射性 2.1经多少半衰期以后，放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%? 2.7 人体内含%18的C 和%2.0%的K 。已知天然条件下C C 1214与的原子数之比为12102.1，C 14的573021=T 年；K 40的天然丰度为%0118.0，其半衰期a T 911026.1?=。求体重为Kg 75的人体内的总放射性活度。 2-8 已知Sr 90按下式衰变： Zr Y Sr h a 90 64,901.28,90??→????→?--ββ(稳定) 试计算纯Sr 90放置多常时间，其放射性活度刚好与Y 90的相等。 2-11 31000 cm 海水含有g 4.0K 和g 6108.1-?U 。假定后者与其子体达平衡，试计算31000 cm 海水的放射性活度。 第三章 原子核的衰变 3.1 实验测得 Ra 226 的α能谱精细结构由()%95785.41MeV T =α和()%5602.42 MeV T =α两种α粒子组成，试计算如下内容并作出Ra 226衰变网图（简图） （1）子体Rn 222核的反冲能； （2）Ra 226的衰变能； （3）激发态Rn 222发射的γ光子的能量。 3.2 比较下列核衰变过程的衰变能和库仑位垒高度： Th He U 2304234+→； Rn C U 22212234+→； Po O U 21816234+→。
中国移动信号塔学名（基站）的辐射对人体的危害！ 也许大家还不清楚为什么一些近郊区到处可见都是中国移动或中国联通的信号塔（学名基站）其样子要比电线杆粗好多高度也差不多是电线杆的两倍基站全身为白色大约50公里就有这么一个在现代化社会的今天每人不只有一部手机虽然这基站给人们的通信带来了很方便的服务，但是凡事有利就有弊他给人类带来的危害也是相当大的，距实际报道生活在基站附近的人在他们的下一代每四个人中就有一个是白血病的患者后果很可怕。 通信基站或微波站对人体有什么伤害？主要是通过发射高功率微波束对伤害人的器官主要是神经系统、生殖系统、眼等，对心血管系统、肝等也有明显的损伤效应。 通信通过天线发出电磁波，对于电磁波的辐射是指能量以电磁波的形式由辐射源（天线）发射到空间的现象，简称电磁辐射。当电磁辐射穿过人体时，其能量会被人体吸收，如果这种能量过大，将会对人体健康构成危害，人体暴露在这样的电磁辐射环境中，会产生一定的影响。 目前，电磁辐射源的来源通常有以下几种：雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、移动通信基站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列
车及电气火车以及大多数家用电器等。 电磁辐射场区：电磁辐射场区可分为近区场和远区场。一般情况下，天线的300米以内的区域都为近场区，在这个区域电场要比磁场强得多；而在大于300米的区域，磁场要比电场大得多。远区场为弱场，其电磁场强度均较小。所以，对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说，应注意电磁辐射近区场的防护，包括对作业人员及处在近区场环境内人员的防护，和对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。而在远区场，通常对人的危害较小，这时应该考虑的主要因素就是对信号的保护。 电磁波的辐射危害：由于无线通信网络的射频辐射伤害具有累积效应，所以当处于射频辐射下时，人体是不会立即受到伤害的，只有随时间推移，累积到一定程度时才会对人体造成伤害。这个累积过程为安全滞留时间。而这个安全滞留时间往往是几年的时间。 从武汉大学中南医院又传出消息，动物实验研究表明，通信设备所产生的电磁波对胎儿的脑组织有损害。因为大脑的活动是以脑电波为主，大脑细胞是通过脑电波来传递信号的。手机和移动通信基站所有产生辐射为电磁波，既然可以干扰无线电的通讯和导航系统，也就同样对人的大脑构成“污染”。从而对胎儿的脑组织有损害而引起畸形；对与从年人却可以引起
核数据处理理论知识 核辐射测量数据特征：随机性（被测对象测量过程）局限性混合型空间性 数据分类：测量型计数型级序型状态型名义型 精度：精密度正确度准确度 统计误差：核辐射测量中，待测物理量本身就是一个随机变量。准确值为无限次测量的平均值， 实际测量为有限次，把样本的平均值作为真平均值，因此存在误差。 变量分类：（原始组合变换）变量 误差来源：（设备方法人员环境被测对象）误差 误差分类：系统误差随机误差统计误差粗大误差 放射性测量统计误差的规律答：各次测量值围绕平均值涨落二项分布泊松分布高斯分布 精度的计算，提高测量精度的方法？答：采用灵敏度高的探测器增加放射源强度增加测量次数延长测量时间减少测量时本底计数 放射性测量中的统计误差与一般测量的误差的异同点？答：不同点：测量对象是随机的，核衰变本身具有统计性，放射性测量数据间相差可能很大。测量过程中存在各种随机因素影响。相同点：测量都存在误差。 样本的集中性统计量？答：算术平均值几何平均值中位数众数（最大频数） 样本的离散性统计量？答：极差方差变异系数或然系数算术平均误差 单变量的线性变换方法？答： 1.标准化变换 2.极差变换 3.均匀化变换 4.均方差变换 单变量的正态化变换方法？答：标准化变化角度变换平方根变换对数变换 数据网格化变换的目的？答： 1.把不规则的网点变为规则网点 2.网格加密 数据网格变换的方法？答： 1.插值法（拉格朗日插值三次样条插值距离导数法方位法） 2.曲面拟合法（趋势面拟合法趋势面和残差叠加法加权最小二乘拟合法） 边界扩充的方法有哪些？答：拉格朗日外推法余弦尖灭法偶开拓法直接扩充法补零法 核数据检验目的： 1.帮助检查测量系统的工作和测量条件是否正常和稳定，判断测量除统计误差外是否存在其它的随机误差或系统误差 2.确定测量数据之间的差异是统计涨落引起的，还是测量对象或条件确实发生了变化引起的 变量选择的数学方法：几何作图法（点聚图数轴）相关法（简单相关系数逐步回归分析秩相关 系数）秩和检验法 谱数据处理—问答题谱的两大特点？答： 1.放射性核素与辐射的能量间存在一一对应关系 2.放射性核素含量和辐射强度成正比 谱光滑的意义是什么？方法有哪些？答：意义 1.由于核衰变及测量的统计性，当计数较小时， 计数的统计涨落比较大，计数最多的一道不一定是高斯分布的期望，真正峰被湮没在统计涨落中2.为了在统计涨落的影响下，能可靠的识别峰的存在，并准确确定峰的位置和能量，从而完成定 性分析，就需要谱光滑 3.由于散射的影响，峰边界受统计涨落较大，需要谱光滑方法算术滑动平均法重心法多项式最小二乘法其他（傅里叶变换法） 寻峰的方法有哪些？答：简单比较法导数法对称零面积变换法二阶插值多项式计算峰位法 重心法拟合二次多项式计算峰位法 峰面积计算的意义和方法？答： 1）峰面积的计算是定量分析的基础。2）知道了特征峰的净峰面积，就可以计算目标元素的含量线性本底法（科沃尔沃森 Sterlinski ）峰面积法单峰曲面拟合法 谱的定性分析、定量分析的内容？答：定性：确定产生放射性的核素或元素定量：峰边界的确定峰面积计算重锋分析含量计算 核辐射测量特点：核辐射是核衰变的产物核辐射的能量具有特征性核素的含量与特征辐射的
辐射剂量检测报告制度 1、辐射工作单位应当按照本方法和国家有关标准。规范的要求。安排本单位的辐射工作人员接受个人剂量检测，并遵守下列规定： （1）外照射个人剂量检测周期为90天；内照射个人剂量监测周期按照有关标准执行；并详细记录，上报市相应部门备案。 （2）建立并终生保存个人剂量监测档案；其保存期限至其离开辐射工作岗位后30 年。 2、个人剂量监测： （1）任何在控制区工作，或有时进入控制区工作且可能受到显著职业外照射的工作人员，在监督区工作或偶尔进入控制区工作均应进行常规监测，其监测的方法和结果记录在个人资料并备案，关交由预防保健科保存。 （2）对于短期工作和临时进入放射工作场新的人员（包括参观人员和检修人员等），应佩带直读式个人剂量计，监测所记录的剂置资斜应交预防保健科保存。 （3）对在应急或者事故中受到照射的剂量和调查报告等相关资料。将个人剂量监测结果及时记录在其《辐射工作人员证》中。 3、辐射工作人员进入辐射工作场所，应当遵守下列规定：
（1）正确佩戴个人剂量计；个人剂量仪每三个月送省相关部门检测。 （2）操作结束离开并非密封辐射性物质工作场所时，按要求进行个人体表、衣物及防护用品的辐射性表面污染监测，发现污染要及时处理，做好记录并存档； （3）进入贮源室、分装室、放射治疗等强辐射工作场所时，除佩戴常规个人剂量计外，还应当携带报警式剂量计。 4、对每天进入科室的放射性药物及其标记物，均记录明细台帐，其包括日期、放射性药物种类、活度、使用情况、剩余放射性药物活度及处理等内容。 5、对可能受到放射污染的场所及物品，利用表面沾污仪进行辐射监测，并将监测数据记录。
核辐射检测仪又名辐射检测仪。市场上有辐射报警仪,辐射仪是不带剂量显示的仪器，只能提示佩戴人员当前所在场地射线是不是超标，至于辐射剂量具体是多少，不好确定。辐射剂量检测仪，这种仪器不仅可以报警，也可以清晰显示当前所在场地的辐射剂量值。 目前按照给出信息的方式，辐射探测器主要分为两类： 一类是粒子入射到探测器后，经过一定的处置才给出为人们感官所能接受的信息。例如，各种粒子径迹探测器，一般经过照相、显影或辐射监测仪化学腐蚀等过程。还有热释光探测器、光致发光探测器，则经过热或光激发才能给出与被照射量有关的光输出。这一类探测器基本上不属于核电子学的研究范围。 另一类探测器接收到入射粒子后，立即给出相应的电信号，经过电子线路放大、处理，就可以进行记录和分析。这一类称为电探测器。
电探测器是应用最广泛的辐射探测器。这一类探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。能给出电信号的辐射探测器已不下百余种。最常用的主要有气体电离探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。 早在1908年，气体电离探测器就已问世。但直到1931年脉冲计数器出现后才解决了快速计数问题。1947年，闪烁计数器的出现，由于其密度远大于气体而大大提高了对粒子的探测效率。最显著的是碘化钠（铊）闪烁体，对γ射线还具有较高的能量分辨本领。60年代初，半导体探测器的研制成功，使能谱测量技术有了新的发展。现代用于高能物理、核物理和其他科学技术领域的各种类型探测器件和装置，都是基于上述三种类型探测器件经过不断改进创新而发展起来的。 一般来说购买核辐射检测仪的客户可大概分为4类：
1.安全组织, 譬如警察局和消防队、紧急反应组织、环保组织、危险物料处置、金属回收公司、矿山等,他们接触到各种放射性的机率较高。 2.港口、码头、机场等，这些地方因为人员及各类进出口货物流量大，特别涉及到出入境人员受放射线污染的机率较高。 3.五金厂、陶瓷厂、医院、研究机构、实验室、药监局、大学等，他们接触到各种低强度或泄漏放射线的机率较高。 4.关注居住环境质量及个人安全的私人个体, 比如某人想在家,食物、水中等寻找周围的环境污染(各种突发事故或恐怖分子攻击等)。 而杭州旭辐检测技术有限公司实力雄厚，资源配置齐备，可以为客户提供各种工程辐射检测服务。 更多详情请拨打联系电话或登录杭州旭辐检测技术有限公司https://www.doczj.com/doc/8c8696389.html,咨询。
1. 小于10-5Ω·cm ；大于1014Ω·cm ；10-2 ～109Ω·cm 。 2. 核辐射粒子射入PN 结区后，通过与半导体的相互作用，损失能量产生电子-空穴对。在 外电场作用下，电子和空穴分别向两极漂移，于是在输出回路中形成信号，当电场足够强时，电子和空穴在结区的复合和俘获可以忽略时，输出信号的幅度与带电粒子在结区消耗的能量成正比。 3. 金硅面垒α半导体探测器；Ge （Li ）探测器；Si （Li ）探测器；HPGe 探测器；HgI 2探 测器；CdTe 探测器；CdSe 探测器。 4. 扩散型；面垒型；离子注入。 5. PN 结加偏压的目的是：使得PN 结的传导电流很小，相当于PN 结二极管加上反向电压 的情况；内部工作机理是相当于加上反向偏压后P 区中空穴从结区被吸引到接触点，相同的是，N 区中的电子也向结区外移动，那么结区宽度就会变宽。 6. 电荷运动的瞬时涨落。 7. 记录到的脉冲数；入射到探测器灵敏体积内的γ光子数。 8. ε源=π4Ω·ε本征 9. 全能峰内的计数；源发射的γ光子数。 10. 前置放大器与探测器的连接方式有交流耦合和直流耦合两种；其中，交流耦合的优点是 探测器和前置放大器的直流工作点互相隔离，设计简单。缺点是由于探测器负载电阻和耦合电容的存在，增加了分布电容，使得噪声增加，能量分辨率变差。直流耦合的特点是消除了耦合电容和负载电阻对地的分布电容，有效地提高信噪比，对低能X 射线的探测尤为重要。 11. 半导体探测器受强辐射照射一段时间以后性能会逐渐变坏，这种效应称为半导体探测器 的辐射损伤效应。辐射损伤是由于入射粒子通过半导体材料撞击原子产生填隙空位对引起的，它在半导体材料中形成的施主、受主、陷阱等可以作为俘获中心，从而降低载流子的寿命，影响载流子的收集，而且使电阻率发生变化，材料性能变化会使探测器性能变坏。 12. 半导体探测器的优点是： A 电离辐射在半导体介质中产生一对电子、空穴所需能量大约比气体中产生一对电子、离子对少一个数量级，因而电荷数的相对统计涨落也就小很多，能量分辨率高； B 带电粒子在半导体中形成电离密度要比在气体中形成高大约3个数量级，因而具有高空间分辨和快时间响应的探测器。 C 测量电离辐射的能量时，线性范围宽。 半导体探测器的缺点是： A 对辐射损伤效应灵敏，受强辐照后性能变差。 B 常用的Ge 探测器，要在低温条件下工作，使用不便，限制了应用范围。
文件编号：RHD-QB-K5864 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 核辐射对人体健康危害及防护标准版本
核辐射对人体健康危害及防护标准 版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 对日常工作中不接触辐射性工作的人来说，每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为1000-2000微西弗。 一次小于100微西弗的辐射，对人体无影响。 一次1000－2000微西弗，可能会引发轻度急性放射病，能够治愈。 福岛核电站1015微西弗/小时辐射，相当于一个人接受10次X光检查。 日常生活中，我们坐10小时飞机，相当于接受30微西弗辐射。
与放射相关的工人，一年最高辐射量为50000微西弗。 一次性遭受4000毫西弗会致死。 注：西弗，用来衡量辐射对生物组织的伤害，每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。西弗是个非常大的单位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗＝1000微西弗。 辐射伤害机理：人体有躯体细胞和生殖细胞两类细胞，它们对电离辐射的敏感性和受损后的效应是不同的。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。躯体细胞一旦死亡，损伤细胞也随之消失了，不会转移到下一代。在电离辐射或其他外界因素的影响下，可导致遗传基因发生突变，当生殖细胞
中的DNA受到损伤时，后代继承母体改变了的基因，导致有缺陷的后代。因此，人体一定要避免大剂量照射。 在接受辐射后，人体健康将“立即”受到哪些影响？ 放射性的碘对于住在核电厂附近的年轻人有危害，1986年切尔诺贝利核灾难之后有一些甲状腺癌病患即与此有关。放射性铯、铀和钚都是对人体有害的，并且不以某个特定器官为靶标。放射性的氮几秒钟后就很快会衰变，而放射性氩也对身体无害。 ——接受中等程度的辐射将导致辐射病。它有一系列症状： 在接受辐射的几小时之内，人会出现恶心与呕吐，随后可能经历腹泻、头痛和发烧。 在最初症状之后，人体可能会在一段时间内不再
《核辐射探测器与核电子学》期末考试复习题 一、填空题（20分，每小题2分） 1．α粒子与物质相互作用的形式主要有以下两种：激发、电离 2．γ射线与物质相互作用的主要形式有以下三种：康普顿散射、光电效应、形成电子对 3．β射线与物质相互作用的主要形式有以下四种：激发、电离、形成离子对、形成电子-空穴对、轫致辐射 4．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，分辨时间约为：几μs；Ｇ-Ｍ计数管的分辨时间大约为：一百μs。 5．电离室、正比计数管、G-M计数管输出的脉冲信号幅度与入射射线的能量成正比。 6．半导体探测器比气体探测器的能量分辨率高，是因为：其体积更小、其密度更大、其电离能更低、其在低温下工作使其性能稳定、气体探测器有放大作用而使其输出的脉冲幅度离散性增大 7．由ZnS(Ag)组成的闪烁计数器，一般用来探测α射线的强度 8．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，一般用来探测γ、X 射线的能量、强度、能量和强度 9．电离室一般用来探测α、β、γ、X、重带电粒子射线的能量、强度、能量和强度。 10．正比计数管一般用来探测β、γ、X 射线的能量 11．Ｇ-Ｍ计数管一般用来探测α、β、γ、X 射线的强度 12．金硅面垒型半导体探测器一般用来探测α射线的能量、强度、能量和强度 13．Si(Li)半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X射线的能量、强
度、能量和强度 14．HPGe半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X、带电粒子、重带电粒子射线的能量 15．对高能γ射线的探测效率则主要取决于探测器的有效体积 16．对低能γ射线的探测效率则主要取决于“窗”的吸收 17．Ｇ-Ｍ计数管的输出信号幅度与工作电压无关。 18．前置放大器的类型主要分为以下三种：电压型、电流型、电荷灵敏型19．前置放大器的两个主要作用是：提高信-噪比、阻抗匹配。 20．谱仪放大器的两个主要作用是：信号放大、脉冲成形 21．滤波成效电路主要作用是：抑制噪声、改造脉冲波形以满足后续测量电路的要求 22．微分电路主要作用是：使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号 23．积分电路主要作用是：使输入信号的上升沿变缓和过滤高频噪声24．单道脉冲幅度分析器作用是：选择幅度在上下甄别阈之间的信号25．多道脉冲幅度分析器的道数（M）指的是：多道道脉冲幅度分析器的分辨率 26．谱仪放大器的线性指标包括：积分非线性INL、微分非线性DNL 二、名词解释及计算题（10分，每小题5分） 1.能量分辨率: 表征γ射线谱仪对能量相近的γ射线分辨本领的参数，可用 全能峰的半高宽度FWHM或相对半高宽度表示 2.探测效率：定义为探测器输出信号数量(脉冲数)与入射到探测器(表面) 的粒子数之比 3.仪器谱：由仪器(探测器)探测(响应)入射射线而输出的脉冲幅度分布图， 是一连续谱
热释光辐射剂量测量 学院:理工学院专业:核工程与核技术学号:08345002实验人:赖滔合作者:麦宇华 一、实验目的 1、了解热释光测量仪的工作原理，并掌握热释光测量仪的正确使用方法； 2、测量分析Al2O3:C元件的发光曲线，了解发光曲线的意义； 3、了解热释光剂量计的温度稳定性； 4、测量Al2O3:C元件的剂量响应曲线； 5、测量未知剂量的热释光曲线，确定其照射剂量。 二、实验原理 1、热释光 物质收到电离辐射等作用后，将辐射能量储存于陷阱中。当加热时，陷阱中的能量便以光的形式释放出来，这种现象称为热释发光。具有热释发光特性的物质称为热释光磷光体（简称磷光体），如锰激活的硫酸钙[CaSO4(Mn)]、镁钛激活的氟化锂[LiF(Mg、Ti)]、氧化铍[BeO]等。 磷光体的发光机制可以用固体的能带理论解释。假设磷光体内只存在一种陷阱，并且忽略电子的多次俘获，则热释光的强度I为： I=nSexp(-) 这里，S为一常数，k是波尔兹曼常数，T是加热温度(K)，n是所在考虑时刻陷阱能级ε上的电子数。强度I与磷光体所吸收的辐射能量成正比，因此通常用光电倍增管测量热释光的强度就可以探测辐射及确定辐射剂量。 2、发光强度曲线 热释光的强度与加热温度（或加热时间）的关系曲线叫做发光曲线。如图1所示。警惕受热时，电子首先由较浅的陷阱中释放出来，当这些陷阱中储存的电子全部释放完时，光强度减小，形成图中的第一个峰。随着加热温度的增高，较深的陷阱中的电子被释放，又形成了图中其它的峰。发光曲线的形状与材料性质、加热速度、热处理工艺和射线种类等有关。 对于辐射剂量测量的热释光磷光体，要求发光曲线尽量简单，并且主峰温度要适中。 发光曲线下的面积叫做发光总额。同一种磷光体，若接受的照射量一定，则发光总额是一个常数。因此，原则上可以用任何一个峰的积分强度确定剂量。但是低温峰一般不稳定，有严重的衰退现象，必须在预热阶段予以消除。很高温度下的峰是红外辐射的贡献，不适宜
射线对人体的危害有什么 射线是一种电子类的辐射，一般医疗器械检查或是电脑、手机都是会有射线的，只是轻重程度不一样而已，在平时的时候当中我们接触射线的情况也特别多，只是多少不同而已，需要特别注意的就是电脑也会出现射线的情况，长期通过电脑工作的朋友一定要注意，那么，射线对人体的危害有什么？下面我们一起来了解一下。 是电子都有辐射，只是大小问题！电脑主机、显示器、鼠标、键盘及周围的相关设备都会产生辐射，眼睛看不见，手摸不到。据科学研究表明：电脑产生的低频电磁辐射对人体造成的伤害是隐性的、积累的，人们经常（长期）在超强度的电脑低频电磁辐射环境中使用电脑，导致头晕、头痛、脑涨、耳鸣、失眠、眼睛干涩、视力下降、食欲不振、疲倦无力、记忆力减退、部分人脱发、白细胞减少、免疫力底下、白内障、白血病、脑癌、乳癌、血管扩张、血压异常、胸闷、心动过缓、心搏血量减少、窦性心率不齐、男性精子质量降低、部分女性经期紊乱、孕妇流产、死胎、胎儿畸形、生殖病变、遗传病变、癌症等可怕疾病。人在操作电脑后，脸上会吸附许多电磁辐射颗粒，经常遭辐射会出现脸部斑疹。
人在操作电脑后，脸上会吸附许多电磁辐射颗粒，经常遭辐射会出现脸部斑疹。一个人连续操作电脑工作五小时，电脑产生的低频辐射对人体的伤害，相当于一天的生命损失。房间里电脑数量越多，摆放越密集，空气中的低频电磁辐射量越大，对人体的伤害越大。 通过上述的介绍，我们知道了射线对人体的危害有什么，这在平时的时候需要特别注意，我们要尽量的减少射线的发生，在生活当中有尽量少的接触电脑，还有好多朋友会经常的玩手机，这也是一种存在射线的情况，平时要多多注意。
西南科技大学 原子核物理与辐射探测学1-10章课后习题答案 第一章 习题答案 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 答：总能量 ()MeV ....c v c m mc E e 92400352151101222 2=??? ??-=-==； 动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=???? ??????--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 答：α粒子的静止质量 ()()()u M m M m e 0026.44940 .9314,244,224,20=?+=≈-= α粒子的质量 g u m m 23220 10128.28186.1295.010026.41-?==-=-=βα 1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？ 答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为 J t cm E 510184.41001184.4?=??=?=?。 () kg c E m 12285 21065.4100.310184.4-?=??=?=? 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M == ()() u .U M ;u .U M 045582236043944235236235==
试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。 答：最后一个中子的结合能 ()()()[]M e V .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==?-+= ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==?-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ?： ()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=?-?+?= ()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=?-?+?= 其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。 1-6当质子在球形核里均匀分布时，原子核的库仑能为 RZZeEc024)1(53πε?= Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m15105.1?×。试计算C13和N13核的库仑能之差。 答：查表带入公式得ΔΕ=2.935MeV 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 答：()P sym C S V B A Z A a A Z a A a A a A Z B +??? ??----=--12 312322, 最后一个中子的结合能 ()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z S n n -+-= ()()()()[]()()A Z B A Z B c m Z A ZM m m Z A ZM n n n ,1.1,111,12+--?---+--+= ()()1,,--=A Z B A Z B 对U 236，144,236,92===N A Z 代入结合能半经验公式，得到
实验四：利用热释光剂量探测器thermoluminescent detector (TLD) 测量γ射线的累积剂量 一、实验目的 1、了解LiF(Mg，Cu，P)热释光材料用于剂量测量的原理及特性； 2、掌握使用热释光剂量计测量个人剂量、环境剂量的基本原理和过程； 3、掌握热释光相关仪器的组成和基本使用方法； 二、实验原理 1、能带理论 按照能带理论，晶体物质的电子能级属于两种能带：处于基态的已被电子占满的允许能带，称为满带；没有电子填入或尚未填满的容许能带，称为导带。它们被一定宽度的禁带所隔开。在晶体中，由于存在杂质原子以及有原子或离子的缺位和结构位错等，从而造成晶体结构上的缺陷。这些缺陷破坏了电中性，形成了局部电荷中心，它们能吸引和束缚电荷，在能带图上，也就是相当于在禁带中存在一些孤立的局部能级。在靠近导带下面的局部能级能够吸附电子，又称为陷阱；在靠近满带上面的局部能级能够吸附空穴，称为激发能级。在没有受到辐射照射前，电子陷阱是空着的，而激活能级是填满电子的，具体见图1。 导带 陷阱 禁带 激活 能级 导带 禁带 价带 陷阱 图1、晶体能带图 图2、F、H中心的形成 图3、热释光发光机理 当辐射如γ、X、β射线照射晶体时，产生电离或激发，使价带或激发能级中的电子受激而进入导带成为自由电子（图2过程①），同时在价带或激发能级中产生空穴，根据能量最小原则，这些空穴落入激活能级的概率最大，俘获了空穴的激活能级称为H中心。类似的，进入导带的电子落入电子陷阱的概率也最大（图2过程②），称俘获电子的陷阱为F中
心。 在测量过程中对晶体加热，俘获的电子受热以后，获得足够的能量摆脱陷阱束缚跃回低能态，与空穴结合，同时多余的能量以可见光形式释放，称为辐射热释光(简称热释光，符号TL)，见图3。晶体受热时发光量越大，表征它接受的累积辐射量越大。 2、热释光探测器主要剂量学特性 2.1、储能性 热释光磷光材料吸收的辐射能量一部分转变为电子的势能，电子被束缚在亚稳态的陷阱中，使这部分辐射能量被热释光磷光材料有效存储，直到测量时才释放出来，材料吸收的能量越多(吸收剂量越大)，产生的自由电子越多，被俘获到陷阱中产生的电子即F中心也越多，那么储存的辐射能量也就越多。在一定的剂量范围内，储能与剂量成正比关系，这种剂量响应的线性关系，使得热释光磷光体材料可以定量地测量辐射剂量。 2.2、多峰的发光曲线 发光曲线是指热释光材料的发光强度随加热温度变化的关系曲线。由于材料中的电子陷阱有深有浅，深陷阱中的电子比浅陷阱中的电子受到更强的束缚力，因此要释放出来需要更多的能量，当加热热释光材料使，随着温度的升高，浅陷阱中的电子首先释放，且在某一温度(与加热速率有关)下电子的释放速率最大，形成发光曲线的峰值，随后该类陷阱中俘获的电子全部释放完毕，发光曲线就出现峰谷。随着加热温度的继续升高，较深的陷阱开始释放电子，依次类推，就会随温度出现一个个的发光峰，这样，发光强度就可以看作温度T的函数，形成的曲线我们称为热释光发光曲线。下图4是对GR-200圆片，在辐照1mGy(约88mR)、15℃/s升温速率条件下测出的发光曲线，如下图4所示： 图4、热释光发光曲线 从图4中可以看到GR- 200A型TLD在250℃前有2个较大的发光峰，第一个发光主峰约为170℃，后面一个主峰约为240℃，140℃以下的发光峰为杂散辐射。 2.3、剂量响应的线性和超线性 在测量时，并不是测量发光峰的全部发光的总和，对于LiF(Mg，Ti)热释光材料，多选择200℃左右的5峰的峰高或4、5峰的面积，主要是因为该峰稳定，常温衰退小，而且在约10-2-103 R（伦琴）范围内发光强度最大(与此峰对应的陷阱数目最多)，对于小于103R的照射量，热释光与照射量(吸收剂量)之间有较好的线形关系，如下图5，其它温度峰的热释