晶体高剂量率线性响应范围的测定.PDF

第24卷第S期 核电子学与探测技术 V01．24No．5 NuclearElectronics＆Detection Sept．2004 2004年9月 Technology 晶体高剂量率线性响应范围的测定 宋朝晖1，李 刚1，王奎禄1，胡华四2，代秋声1 (，西北核技术研究所．陕西西安710024；2西安交通大学，陕西西安710049) 摘要：分析了脉冲辐射场参数诊断中常用的两种无机晶体PbWO．和CeFs在高剂量率照射下的线 性响应特性。实验中利用数字化示波器同时记录下同规格的晶体在前、后不同位置上的响应波形，根据 二者的李萨如图形来判断较高剂量率下晶体的光输出是否非线性。同时用热释光剂量片测量对应每个 脉冲的人射7射线强度，并根据示波器监测到的脉冲波形参数，推算出晶体受照剂量率的大小。实验结 s晶体在辐射强度为0．8EeV／(cm“s)时光输 果表明。PbWO．晶体在辐射强度为60EeV／(cm2·s)、CeF 出仍为线性，能够满足目前的使用要求。 关键词：无机晶体；剂量率；线性响应；李萨如图形 中图分类号：TL812文献标识码：A 文章编号：0258·0934(2004)05—0461—05 之间的线性关系，导致所测到的波形与真实的 0引言 脉冲7波形相比，产生较大的畸变，失去了测试 在高剂量率脉冲射线束测量中，以无机晶 的意义。因此，必须通过实验手段来得到每一备 体配光电管(或光电倍增管)组成的闪烁探浸4器 选晶体的所能承受的最高剂量率。在进行脉冲 是n、7混合场中测量脉冲7波形的主要手段。 7射线绝对测量时，更必须对晶体的各项性能 晶体抗辐照性能是晶体诸多性能指标中不 有更加全面的认识，晶体在多大剂量率下能够 容忽视的一项。它主要包括两项内容，即：所能 线性响应，这是各项性能中的一个重要方面，为 容许的累积剂量和最高剂量率。对于累积剂量， 此在西北核技术研究所的高剂量率脉冲辐射装 由于实验较为简单，生产厂家在晶体说明书上 置“强光一号”上进行了实验研究。 一般给出了相应的技术指标。例如：CeFs晶体 1基本原理 保持光输出线性的累积剂量为10‘Gy，而LSO 晶体为106Gy。这几种晶体所能承受的累积剂 EGG公司Barbara分公司曾报道过塑料 量均能满足我们的测试要求。而对于后一项，由 闪烁体的瞬态非线性响应“]，给出了NEl02样 于晶体使用目的以及实验设备等诸多原因的影 品(2．03mm厚)产生10％非线性的辐射7剂量 响，生产厂家一般不作测试，几乎没有资料可以 查阅得到。而这一指标对于高剂量率脉冲射线 之间的关系为： 束测量工作，尤为重要。因为实验现场有很强的 P，一3．0×10”t一273 (1) n、7辐射，如果晶体所能承受的的剂量率小于 由于PbWO。和CeF。的发光衰减时间03均 待测脉冲7剂量率的最大值，那么晶体的闪烁 小于30ns，通常可用来测量半高宽为0．1～ 效率就会下降，破坏闪烁体光输出与辐射强度 10t-s的脉冲信号。根据式(1)，当f=150ns时， 收稿日期：2003—06—05 作者简介：宋朝晖(1971一)，男，湖北蕲春人，副研究 员，博士生，从事脉冲射线柬测量技术研究。 理论上晶体所能承