Biophysics · 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。
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。