Исследование дозиметрических характеристик и возможностей применения термолюминесцентных детекторов на основе промышленного стекла : ТЛД-К

• Автор: Горячкина, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 136 с.

СОДЕРЖАНИЕ
СВЕДЕНИЕ.

ГЛАСА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Прохождение заряженных частиц через вещество.

... Ионизация и возбуждение атомов вещества

1.1.2. Дельтаэлектроны

1.1.3. Удельные ионизационные потери энергии.

1.2. Дозиметрия ионизирующих излучений.

1.3. Термолюминесцентная дозиметрия

1.3.1. Теория термолюминесценции.

1.3.2. Физикохимические основы метода твердотельной термолюминесцентной дозиметрии.

1.1.3. Требования, предъявляемые к дозиметрическим материалам.
1.3.4. Дозиметрические материалы и их характеристики
1.4. Характеристики диоксида кремния.
1.4.1. Собственные радиационные дефекты в преднамеренно не
активированном БЮг
1.4.2. Особенности электронных возбуждений в стеклообразном 5.
1.4.3. Примесные дефекты.
1.4.4. Люминесценция при 3,1 и 4,4 эВ
1.4.5. Германиевый центр.
1.4.6. Алюминиевый центр.
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.1.1. Материал на основе БЮг
2.1. Характеристика объектов исследования
2.1.1. Материал на основе ЛО
2.1.2. Термолюминесцентные детекторы.
2.2. Методика изучения дозиметрических характеристик образцов.
2.2.1. Аппаратура для измеренияТСЛ.
2.2.2. Методика дозиметрических исследований.
2.2.3. Статистика в дозиметрии.
2.3. Источники облучения возбуждения термостимулированной люминесценции.
2.4. Реитгенофлуоресцентный анализ. вРЕСТПАСЕ 9СС0
2.4.1. ЕРЕСТПАСЕ 9СС0
2.4.2. Погрешности определения элементного состава.
2.5. Выводы к главе
ГЛАСА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТЕКТОРОВ ТЛДК И ОСОБЕННОСТЕЙ МАТЕРИАЛА, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СО
3.1. Исследование особенностей материала, применяемого для изготовления детекторов ТЛДК
3.1.1. Особенности элементного состава.
3.1.2. Контроль однородности партий стекла.
3.1.3. Сравнение удельной чувствительности разных материалов.
3.2. Исследование дозиметрических характеристик детектороз
3.2.1. Однородность по чувствительности ТСЛ и геометрическим размерам.
3.2.2. Сходимость измерений
3.2.3. Оединг
3.2.4. Проверка линейности зависимости интенсивности I от дозы облучения.8
3.2.5. Энергетическая зависимость.
3.2.6. Исследование формы кривой ТСЛ и спектральных характеристик пиков
3.2.7. Светочувствительность.
3.2.8. Сравнение основных дозиметрических характеристик детекторов ТЛДК с параметрами наиболее широко используемых в настоящее время термолюминесцентных детекторов на основе
i и АОз.
3.3. Выводы к главе.
ГЛАСА 4. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕТЕКТОРОВ ТЛДК.
4.1. Радиоэкологический мониторинг
4.1.1. Мониторинг охрухсахнцей среди
4.1.2. Массовый индивидуальный дозиметрический контроль ИДК.
4.2. Мониторирование импульсного излучения
4.2.1. Ускорится ь протонов
4.2.2. Ускорите. электронов.
4.3. Выводы к главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В главе 4 приведены результаты апробирования применения детекторов ТЛДК в дозиметрии окружающей среды и импульсных воздействий. В заключении изложены основные результаты работы и предложены направления дальнейшего развития исследования материала для изготовления детекторов ТЛДК. ГЛАВА 1. Ионизирующее излучение в современном понимании это поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которого через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды. Все виды ионизирующих излучений по своей природе делятся на фотонные гаммаизлучение и рентгеновское излучение и корпускулярные альфа, бетачастицы, протоны и электроны. Ионизирующие излучения могут осуществлять ионизацию веществ непосредственно или косвенным путем через вторичные эффекты. Ионизация и возбуждение атомов вещества Заряженная частица, взаимодействуя своим электрическим полем с полем атомных электронов, передает им некоторую порцию своей энергии. Эта энергия идет на переходы электронов на возбужденные уровни, т. Ниже определенной, характерной энергии ионизации IV сечение ионизации равно нулю. При энергии электронов , большей энергии ионизации, сечение растет сначала приблизительно линейно, с дальнейшим ростом энергии сечение проходит через максимум при энергии в несколько раз превышающей пороговую величину и затем
убывает пропорционально отношению . Аналогичным образом
ведет себя и сечение возбуждения. Однако вблизи порога зависимость сечения возбуждения от энергии имеет структуру, отвечающую переходам на определенные уровни. Кроме неупругих столкновений, при которых энергия передается электронам атома, падающая частица может испытывать и упругие столкновения с атомом как целым. Упругое и неупругое сечения по разному зависят от атомного номера вещества. Упругое пропорционально 7 , а неупругое близко к 2. Поэтому упругое рассеяние играет тем большую роль, чем тяжелее атом. Дельтаэлектрон ы В процессе ионизации атомов среды электронам может быть передана энергия, большая энергии ионизации. Возникшие в результате ионизации электроны, имеющие избыточную кинетическую энергию, называют дельтаэлектронами. Длительное время дельтаэлектронами называли только такие электроны, оторванные от атомов в процессе ионизации, которые имели достаточную энергию для того, чтобы в свою очередь произвести ионизацию. Но по мере развития исследований превращений ионизирующего излучения в веществе все яснее становилось, что надо както определять и те электроны, которые либо не получили в актах ионизации достаточной энергии для ионизации, либо уже потеряли свою избыточную энергию, произведя ионизацию. Такие электроны стали называть подпороговыми дельтаэлектронами 68. Удельные ионизационные потери энергии Одним из важнейших параметров, характеризующих взаимодействие заряженных частиц с веществом, являются удельные ионизационные потери энергии, т. Следует отметить, что этот же параметр в различных случаях называют и ионизирующей способностью частицы и тормозной способностью вещества. Действительно, в нем содержится информация о зависимости потерь энергии и от свойств частицы и от свойств вещества. Потери энергии частицей в веществе обычно анализируют следующим образом. Л, электрическим зарядом 2е, скоростью
V и кинетической энергией Е. АЕ. Итак, ионизация число пар ионов, образованных частицей, удельная ионизация число пар ионов, образованных на единице пути. Так как столкновения, приводящие к ионизации, являются случайными событиями, то число пар ионов, образованных на любом участке пробега частицы, флуктуирует. Поэтому пользуются величиной средней удельной ионизации. Те, в свою очередь, создают третичные электроны и т. Соответственно ионизация в веществе частично производится непосредственно первичной частицей, а частично дельтаэлектронами разных поколений. Так как невозможно разделять ионизацию, образованную дельтаэлектронами разных поколений, но ионизация, образованная непосредственно первичной частицей, четко отделяется от ионизации, образованной всеми дельтаэлектронами. Поэтому принято выделять первичную удельную
ионизацию и полную удельную ионизацию.