Was ist TLD – Funktionsprinzip – Definition

Ein Thermolumineszenzdosimeter , abgekürzt als TLD , ist ein Dosimeter für passive Strahlung , das die Exposition gegenüber ionisierender Strahlung misst, indem die Intensität des sichtbaren Lichts gemessen wird, das von einem empfindlichen Kristall im Detektor emittiert wird , wenn der Kristall erhitzt wird . Die Intensität des emittierten Lichts wird vom TLD-Lesegerät gemessen und ist abhängig von der Strahlenbelastung . Thermolumineszenz-Dosimeterwurde 1954 von Professor Farrington Daniels von der University of Wisconsin-Madison erfunden. TLD-Dosimeter eignen sich für Situationen, in denen keine Echtzeitinformationen erforderlich sind, jedoch genaue Aufzeichnungen zur Überwachung der akkumulierten Dosen zum Vergleich mit Feldmessungen oder zur Beurteilung des Potenzials für langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit erforderlich sind. In der Dosimetrie werden sowohl die Quarzfaser- als auch die Filmausweistypen durch TLDs und EPDs (Electronic Personal Dosimeter) ersetzt.

TLD – Funktionsprinzip

In der folgenden Übersicht wird die Funktionsweise einer TLD erläutert :

1. Wenn ionisierende Strahlung den Detektor (Chip) passiert, absorbiert der Chip die Strahlung und seine Struktur ändert sich geringfügig.
2. In thermolumineszierenden Materialien können Elektronen das Leitungsband erreichen, wenn sie beispielsweise durch ionisierende Strahlung angeregt werden (dh sie müssen eine Energie erhalten, die höher als die E- _{Lücke ist} ). In diesem Fall existieren jedoch Defekte im Material oder es werden Verunreinigungen hinzugefügt, um Elektronen in der Bandlücke einzufangen und dort zu halten.
3. Diese eingefangenen Elektronen stellen gespeicherte Energie für die Zeit dar, in der die Elektronen gehalten werden, und die Menge dieser Energie hängt von der Strahlenexposition ab.
4. Um die erhaltene Dosis zu erhalten, muss der TLD-Chip in diesem TLD-Lesegerät erwärmt werden . Die eingefangenen Elektronen kehren in den Grundzustand zurück und emittieren Photonen des sichtbaren Lichts. Die im Verhältnis zur Temperatur emittierte Lichtmenge wird als Glühkurve bezeichnet .

Nachdem das Auslesen abgeschlossen ist, wird die TLD bei einer hohen Temperatur getempert . Bei diesem Vorgang wird das TL-Material im Wesentlichen auf Null gesetzt, indem alle eingefangenen Elektronen freigesetzt werden. Die TLD ist dann zur Wiederverwendung bereit .

TLD Reader

Wie geschrieben wurde, wird zuvor absorbierte Energie von elektromagnetischer Strahlung oder anderer ionisierender Strahlung in diesen Materialien beim Erhitzen des Materials als Licht wieder emittiert. Die Intensität des emittierten Lichts wird mit einem TLD-Lesegerät gemessen und hängt von der Strahlenexposition ab. Ein typischer TLD-Basisleser enthält die folgenden Komponenten:

• Heizung . Die Heizung erhöht die Temperatur des TL-Materials
• Photovervielfacherröhre . PMT verstärkt und misst die Lichtleistung.
• Messgerät / Rekorder . Der Rekorder kann Daten anzeigen und aufzeichnen.

Um die erhaltene Dosis zu erhalten, muss der TLD-Chip in diesem TLD-Lesegerät erwärmt werden. Die eingefangenen Elektronen kehren in den Grundzustand zurück und emittieren Photonen des sichtbaren Lichts. Die im Verhältnis zur Temperatur emittierte Lichtmenge wird als Glühkurve bezeichnet . Diese Kurve wird analysiert, um die Dosis zu bestimmen. Nach Abschluss der Auslesung wird die TLD bei hoher Temperatur getempert. Dieser Prozess setzt das TL-Material im Wesentlichen auf Null, indem alle eingefangenen Elektronen freigesetzt werden. Die TLD ist dann zur Wiederverwendung bereit. Es gibt zwei Arten von Lesern. Automatische und manuelle Lesegeräte. Der automatische TLD-Leser ist viel komplizierter als erwartet.