生物物理学 · 13.07
熱ルミネセンス線量測定
Thermoluminescent dosimetry
🧠 熱ルミネセンスthermoluminescence 熱ルミネセンス(thermoluminescence)thermoluminescence(熱ルミネセンス) 線量計は、放射線エネルギーを結晶中の捕獲準位 trap level 捕獲準位(trap level) trap level(捕獲準位) へ蓄え、加熱時の発光として積算線量 cumulative (integral) radiation dose 積算線量(cumulative (integral) radiation dose) cumulative (integral) radiation dose(積算線量) を読み出す。
エネルギーの保存
不純物を添加した結晶へ放射線が入ると電子・正孔hole 正孔(hole)hole(正孔) が生じ、その一部が格子 grating 格子(grating) grating(格子) 欠陥による捕獲準位 trap level 捕獲準位(trap level) trap level(捕獲準位) へ捕獲 capture (electron/neutron capture) 捕獲(capture (electron/neutron capture)) capture (electron/neutron capture)(捕獲) される。室温では長く保持されるため、照射期間中の信号が累積 cumulative 累積(cumulative) cumulative(累積) する。
加熱発光とグロー曲線
読み出し時に温度を上げると捕獲準位 trap level 捕獲準位(trap level) trap level(捕獲準位) 電子が解放され、発光中心で再結合して光を出す。発光量の積分値は校正 proofreading 校正(proofreading) proofreading(校正) 範囲で吸収線量absorbed dose吸収線量(absorbed dose)absorbed dose(吸収線量)に比例し、温度に対する発光曲線は捕獲準位 trap level 捕獲準位(trap level) trap level(捕獲準位) 深さを反映する。市販marketing 市販(marketing)marketing(市販) TLDの応答は照射条件に依存するため、グロー曲線の解析と校正 proofreading 校正(proofreading) proofreading(校正) が必要である。12
flowchart TD
A["放射線照射"] --> B["電子・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hole'>正孔</span>を生成"]
B --> C["電子が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='trap level'>捕獲準位</span>へ蓄積"]
C --> D["測定時に加熱"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='trap level'>捕獲準位</span>から電子を解放"]
E --> F["再結合光を積算して線量へ換算"]
個人線量測定
小型・無電源で長期間装着できるが、読み出しで大部分の情報が消え、直読できない。再使用前にはアニーリング annealing アニーリング(annealing) annealing(アニーリング) し、フェーディング、エネルギー依存性、個体感度を補正する。即時監視が必要なら半導体semiconductor 半導体(semiconductor)semiconductor(半導体) 線量計が適する場合がある。
まとめ
- 放射線で励起された担体を結晶捕獲準位 trap level 捕獲準位(trap level) trap level(捕獲準位) へ蓄える積算型線量計である。
- 加熱発光量から吸収線量 absorbed dose 吸収線量(absorbed dose) absorbed dose(吸収線量) を読み出す。
- 小型で個人線量 personal dose 個人線量(personal dose) personal dose(個人線量) に適するが、フェーディングと破壊的読み出しを考慮する。
出典
- 1.Response evaluation of two commercial thermoluminescence dosimeters (TLDs) against different parameters(BJR Open・2023)市販熱ルミネセンス線量計の線量応答と各種依存性閲覧 2026-08-21
- 2.Recent Developments in Computerised Analysis of Thermoluminescence Glow Curves: Software Codes, Mechanisms and Dosimetric Applications(Radiation Protection Dosimetry・2022)熱ルミネセンスのグロー曲線解析、機構、線量測定応用閲覧 2026-08-21