Физические основы радиофотолюминесценции

Некоторые вещества светятся (люминесцируют) под влиянием излучения. Работа люминесцентных дозиметров (таблеток) основана на использовании вспышечных кристаллофосфоров. Эти фосфоры обладают свойством накапливать энергию под действием излучения пропорционально дозе облучения, достаточно длительное вре­мя сохранять ее, а затем быстро высвечивать при дополнительном освещении таблеток инфракрасным светом. По яркости вспышки фосфора судят о величине дозы облучения, получаемой таблеткой, а следовательно, и чело­веком, носившим ее. Эти фосфоры могут возбуждаться не только радиоак­тивными излучениями, но и видимым светом, поэтому таблетки фосфора упакованы в светонепроницаемые кассеты. Кроме того, для устранения " хода с жесткостью" кассеты помещаются в футляры, в стенках которых установлены выравнивающие фильтры. Величина вспышек фосфоров ре­гистрируется фотометром с измерительной схемой, чувствительным эле­ментом которого является фотоэлектронный умножитель ФЭУ- 19.

Применение этого явления в дозиметрии основывается на линейной зависимости числа образовавшихся под действием ионизирующего излучения РФЛ-центров от дозы облучения. В свою очередь, количество этих центров может быть измерено по интенсивности люминесценции, появляющейся при облучении детектора УФ-излучением. Таким образом, считывающее устройство является по существу флюориметром и может быть непосредственно отградуировано в дозовых единицах (в единицах воздушной кермы, поглощенной или эквивалентной дозах). С другой стороны очевидно, что для получения минимально возможного нижнего предела измерений считывающее устройство должно быть оптимизировано по отношению сигнала радиофотолюминесценции к сигналу додозовой люминесценции. Это возможно сделать, зная спектральные и кинетические характеристики излучения той и другой природы.

Нижний предел измерения дозы определяется наличием додозовой люминесценции. Более точно он может быть оценен как утроенное среднеквадратичное отклонение показаний дозы для необлученного дозиметра. Интенсивность этой люминесценции в большей степени определяется тонкостями технологии варки стекла и наличием в нем примесей металлов, особенно железа, которые также способны создавать устойчивые (но не радиационно-индуцированные) центры люминесценции.

Таким образом, при создании считывающего устройства для получения возможно низкого уровня измеряемой дозы необходимо в максимальной степени подавить додозовое свечение стекла. Поэтому, в силу технологической зависимости интенсивностей дозовой и додозовой компоненты, оптимизация считывающего устройства возможна только для РФЛ-стекла марки РЛС-5.

Накопленный к настоящему времени опыт позволяет считать РФЛ-метод дозиметрии гамма-излучения весьма перспективным, так как достигнутые нижние пределы измерения эквивалентной дозы вполне достаточны для широкого применения этого метода и решения самых разнообразных задач.