高能离子注入法制备LiF基质掺杂剂量计热释光特性的研究

１堡堕墅垦堂量堕塑壅查！！堕至！！旦璺望鲞茎！塑！坐』旦鲤丛丛鲤旦坚！堡！竺些！！！堕！！堂墅！坠！

布相似，且随距源距离的增加，曲线趋向圆形，这与线源远距离剂量基本按平方反比规律衰减的性质相符合“１。

子２

邑

ｏ

从以上结果可以看出，不锈钢外壳对剂量的影响主要存在于钢壳和水模交界的附近区域，而距源距离大于０．１ｃｍ的区域中，封装铱源与纯铱源的剂量分布相差很小。由于实际治疗中的感兴趣区域远在不锈钢壳和水模交界之外，因此近距离治疗中用蒙特卡罗法计算铱源剂量分布时，可不考虑不锈钢外壳对剂量分布的影响。

参考文献

毫Ｌ５晕１．０蓍

５。

０

距不锈锕外饲压离（ｃⅢ）

砸２

ｚ＝０时不锈钢壳外０３ｅｍ范围内的径向剂量分布

１

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２

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疗的近期和远期疗效中华放射肿瘤学杂志，１９９８，２０：１４６－１４７．

不锈钢外壳屏蔽，因此源附近不超过０．１ｃｍ的范围内，封装铱源的剂量小于纯铱源剂量。而７射线穿透力强．且封装铱

３

Ｂｎｌｌｅ出－ｒＦ，Ｈ蜘ｌ＾Ｉ试％Ｃ，Ｐ６ｒｅｚ－Ｃａｌａｔａｒｕｄ

ｅｓｌｅｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｏｓｅ

Ｆａｔｅ

探侧壁仅为Ｏ．０２５锄，对７射线屏蔽作用徽弱，因此随着径

向距源距离的增加，带电粒子迅速达到平衡，封装铱源和纯

４

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ｄｏｓｅ－ｒａｔｅ

Ｊ，ｅｔａ１．ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ

１”Ｉｒ

ｖｉｒｅｓ．Ｍｅｄ

１９９７．２４：１２２１—１２２８．Ｋ缸自ｉ暑ｋｏｓｄｏｓｉｍｅｔｌｙ

净铱源的剂量非常接近。轴向上由于不锈钢外壳厚度及几何形状的影响，封装铱源的剂量分布较为复杂，和纯净铱源相差较大。而距钢壳外侧大于０．１ｏｌｌｔ的ｚ轴平行轴上，由于距源距离远大于放射源尺寸，则铱源可视为点源，封装铱探和纯净铱源在轴上各体积元内的剂量相差不超过４％。绘制等剂量曲线可反映铱源周围全空间的剂量分布。因为模体关于ｚ轴对称。所以全空间的剂量分布可由过ｚ轴平面的等剂量曲线表征。由计算结果来看，２种情况的等剂量曲线分

６５

Ｐ．姆｜ｏｐｏｕｌｏｓＡ．Ｓａｋｅｌｌｉ眦Ｌ．虬“．Ｍｏｎｔｅ

ｏｆ∞‘％Ｉｒ

ｈｉｇｈ

１９９８，２５：１９７５—１９８４ＷｅｅｋｓＫＪｆｏｒ

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ｒａｄｉａｔｉｏｎ

Ｐｈｙｓ．１９９８．２５：２２８８—２２９２

ＫｈａｎＴｈｅ

ｐｈｙｓｉｃｓ

ｔｈｅｒａｐｙ．Ｗｉｌｌｉ—Ｗｉｌｋｉｍ：

Ｂｄｔｉｍｏｒｅ

Ｍａｎ，ａｒｉａＵＳＡ．１９９４．３５６—３５７．

（收稿日期：２００５－０３．１０）

高能离子注入法制备ＬｉＦ基质掺杂剂量计热释光特性的研究

王建超周启甫

热释光剂量计探测器材料掺杂后，能使剂量计的灵敏度、线性范围等性能有很大改进和提高。掺杂通常采用凝固

速器（详细原理略），由分析磁铁选择的离子种类，经高压装置ｌ进入充满氮气的剥离管，成为带电离子，再经高压装置２加速到所需的速率。然后通过选择磁铁选出所需价态的离子．垂直注入样品。

３．实验步骤

（ｉ）首先对样品外型进行筛选，然后用无水乙醇冲洗、退火；用。ｃｏ７射线照射２．５９ｘｌＯ叫Ｃ／ｋ。选出同批片子中分散性小于２％的片子；把片子分成若干组，并编号。

（２）分别对３种ＬｉＦ材辩注人能量为３ＭＶ或６ＭＶ的５种不同粒子流量为５．０ｘ１０ｓ、２

５×ｉ０９、１０ｘｌＯ＇ｏ、５．０ｘｌＯ”、

法或单晶法…，本研究尝试用加速器离子束注人的方法”１，

可实现大面积均匀掺杂；能保证杂质的高纯度；能在低温和室温下进行注入掺杂，这样可避免热扩散所引人的热缺陷。

一、材料和方法

１．热释光测量仪器：热释光测量仪器为中国防化研究院制造的ＲＧＤ３Ｂ热释光剂量仪，量程０．叭ｔｔＧｙ一１０Ｇｙ，升温速率１一帅％／ｓ，恒温温度可高达４００℃。

２．样品与加速器：样品采用康科洛公司提供的

３．２ｍｍ

ｘ

３２ｍｍｘ０．３８ｍｍ

３种白色不透明ＬｉＦ基质方片：２．０ｘｌＯ”（粒子，ｃ哥）的ｃｕ离子和Ｔｉ离子束。

（３）用热释光剂量仪测量每个样品的光强和发光曲线，按照厂商提供升温速率、恒温时间设定的参数程序进行测量。

即ＩＡＦ、ＩＡＦ（Ｍｇ、Ｔｉ）和Ｌｉｔ（Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐ）。使用ＧＩＣ４１１７型串列加

作者单位：１０００８８北京，中国疾病预防控制中心辐射防护与核安生医学所（王建超）；国家环境保护总局棱安全中心（周启甫）

±坐照堑垦堂量堕芏壅查垫堕！！！旦蔓垄堂堕！塑！！垫』型些！！鲤里型！里竺！畦坚垫堕！！堂垄！坠！

裹１

５６７

３种ＬｉＦ材料注入Ｔｉ离子柬后的凡响应

５０×１０８８０４±７５

２１７８±２１８４７２０±６９４５９１９±５８４５４４５±１１３

４４１４±２９９

５３±３

７

２．０５±０．２５２．９±０．７２

３

６０±０７５５．４±０３

２．５×１０９ｌ０×１０１０

５

５４２±４２２０９４±１１０６３ｌｌ±６８４１０２７８±９６７

６３

ｌ∞∞±１３１３１１６蚪±８９０

１０８４８±１７８４

２±１．８

４７．５±６０５７５±７

８

１５７±７５

０ｘ１０１０

２Ｏ×１０１‘

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±±±±±

ｍ酊埘ｍ椰

３０７±１７．１８９８６±１８６４４５５±３８６

９８１±１９８

注：‘经∞离子注人后的ｕＦ

（４）分别对测后样品进行退火，为下一步辐照做准备。（５）注入离子样品和未注入离子样品分别用。Ｃｏ７射线照射２．５８

ｘ

寰４３种ＬｉＦ材料注入ｃｕ离子柬后经Ｔ照射后的１Ｌ响应归一化值

１０叫Ｃ／ｋｇ；然后进行测量，记录光强和发光曲线。

（６）经。ｃｏ丫射线照射的注入离子样品．在室温下贮存至少１个月后测读，检查有无明显光衰退现象。

二、结果

ｌ注入离子后３种ＬｉＦ材料的热释光结果：经不同能量、不同注入剂量和不同种类离子柬注人后的３种ＬｉＦ材料的热释光强度见表１，２。

２．注入离子后３种ＬｉＦ材料的辐射剂量学特性：按“实

注：。经Ｔｉ离子往入后的ＬＩＦ

Ｏ５

ｌ

ｌ

１

１０

９３

１１

ｌ

１

１ｌ、２ｌ

０×１舻

１１１ｌ

０７

１２２０１９

１２０

１１ｌ

１４

０８３０８６０

７２

２２１．３７１．３８

２．５ｘｉ０９

０８０————————

ｌ９２

ｌ

１．０×１０”

５．ＯｘｌＯｌｏ

１３

２７

９４１．４８１５５２、２８

０７３０．７０

０．９８一

０

９３

一

７．５４

一

３，９１

一

８、７７

２０ｘ１０”１．１９

ｌ２１

７．５４

验步骤（４）”对注人离子后的３种样品用７射线照射２．５８×１０““ｋ，并测量其热释发光强度，它们与未注入离子的样品热释发光强度的结果归一化比较，见表３，４。

裹３

３种ＬｉＦ材料注入Ｔｉ离子束后经Ｔ照射后的１Ｌ响应归一化值

基果棼菘蓠霉

圈ＩＬｉＰ注人砸离子前后的发光曲线

（ｈｋ、ｃｕ、Ｐ）探测器热释光强度比未注离子的探测器增大，而ＬｉＦ（Ｍｇ、Ｔｉ）有所减少，证明前者经掺杂使剂量学性能提高”ｏ，在能量增为６ＭＶ时，掺人ｃｕ使其变化较盯明显；归一化值

３

ＬｉＦ注人骶离子前后的发光曲线比较，见图１。不随离子注入流量的增大而改变，说明两者都已达到一定饱和度”ｏ。只有ＬｉＦ热释光强度受注入离子影响明显，而且归一化值随注人离子流量的增加而增大（１．２１—１３．８５），ＬｉＦ基片正是由于掺人ｃｕ、Ｔｉ后．使其剂量学性能发生了“质”的变化。但是热释光强度受离子注人能量的影响甚微。

２．发光曲线：图１表明注人离子与否对发光曲线的形状

三、讨论

由实验结果可知，３种ＬｉＦ材料经实验范围内任一能量和任一流量注人Ⅱ离子或ｃｕ离子后，它们都有很强的热释光信号；热释光强度与离子种类、能量、辐照剂量都有关系。

１．热释光强度：表３，４显示：经７射线照射后的ＬｉＦ

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和发光强度有很大改变；注入离子后对各个发光峰有所增强，尤其对高温峰增强更为明显；圈ｌ发光曲线与文献［４］用热压配制ｕＦ（Ｍｇ、Ｔｉ）的发光曲线相似。

３．发光衰减：将照后注入离子的ＬｉＦ在室温下贮存１个月后测读，光衰遍不超过４％，与厂家提供的指标相符，这也符合个人剂量监测规范的要求。

４其他：在注人流量相同的情况下，①随注入能量增大，３种ＬｉＦ材料的热释光强度都会增强，符合热释光探测器的能量响应特性”。。②随注人流量增大，即掺杂的浓度加大，使ＩＪＦ（Ｍｇ、Ｔｉ）和ＬｉＦ的热释光强度线性增长。注人流量增大到一定程度后，响应反将随注入流量增加而降低“１，但本实

２

线性范围，这与文献［２］所述的在高剂量注入时掺杂效率会随剂量增大而下降的结论相符。

综上可见，在实验条件下注入离子（Ｃｕ或Ｔｉ）后对ＬｉＦ的灵敏度可大大增加（直至增大１０几倍），而其发光曲线和稳定性基本不变。因此，适合剂量学应用。

参考文献

１

０ｂｅｒｈ妇Ｍ．ＳｃｈａｒｍａｎｎＡ．应用热释光计量学．北京：中国计量出

版社．１９８８

７６－７８

北京师范大学低能核物理研究所离子注＾研究室，主编离子注入原理与技术．北京：北京出版社．１９８２．１－６，１２３—１２４．

验表明，在目前的注入流量条件下对Ｌ／Ｆ（№、Ｔｉ）和ＬｉＦ样品

似乎还可继续加大注入流量。③随掺杂的浓度加大ｒｉＦ（Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐ）的热释光强度会增大；但注人流量（５．０

ｘ

３

４

№ｋ槐ｖ盯ｓＷｓ固体热释光．北京：原子能出版社，１９９３

１７６．２０５

张建，韩勇电离辐射剂量测量用热释光探测器．军事医学科学院院刊，１９９４，１８：１７２－２２４

１０”粒子，

（收穑日期：２００５，２４—０４）

锄２）后再增加注Ａ流量，热释光强度反而减小，说明已超出

心血管介入手术工作人员受照剂量监测与分析

扬湘山

李冰吕焱贺强

目前我国心血管介人手术开展的较为普及。在心血管介入手术操作的过程中．医生和护士长时间暴露在Ｘ射线辐射场中，全身各部位都受到不同程度的ｘ射线照射。国内外报道心血管介入手术医生体表剂量明显高于其他介人手术“’２１。本研究对心血管介入手术的辐射场进行了测量和分析，得到了一些对心血管介人手术辐射防护设计有意义的数据。

一、材料和方法

１．仪器与探测器：Ｈ－４２７热释光剂量仪，ＵＦ（ｎｋ、ｃｕ、Ｐ），ＴＬＤ．ＨＳＨ型热释光发光材料（中国医学科学院放射医学研究所），Ｉ．ｉＦ粉末在２４０。Ｃ退火，１０ｒａｉｎ，迅速冷却后分装＋密封在直径２ｍｎａ、长１５ｍｉｌｌ的塑料管中，放人铅室待用；四川标准人体模型。

２．医生体表剂量测量：把处理好的探测器布放在手术医生体表的８个位置上，其中头的左侧、左右手背、左右脚面处各布放一个探测器，在医生穿的铅防护服外，左胸、左腹和医生的铅橡胶脖套外布放～个探测器。按有防护和无防护２种情况对心导管介入手术医生每５人次手术期间体表空气吸收剂量进行测量。

３．辐射场剂量分布的测量：将体模按患者手术位置摆放在手术床上，机器的焦屏距为１００Ｃｍ。在长２２０ｃｍ，宽１６０

ｃｎｌ的布单上布放好热释光探测器，置于选定的平面上。水平面：布单位于体模上方，距手术床面２０ｅｍ，距地面１１０

ｃｍ．

布单中心与体模胸骨柄中心、Ｘ射线管焦点及影视增强屏中心在同一轴线上；垂直面：布单垂直于地面，平行于手术床的长边，距手术床中心５０ｃｍ，布单两端与水平面布单对齐，底边接触地面。热释光探测器在水平面０。、４５ａ、９０。、１３５。、１８０。、２２５。、２７０。和３１５。８个方向布点，每个方向上相邻点问的距离为１０ｃｎｌ，００方向为头部，１８０。方向为足；垂直面采用方格式布点，每个方格为２０

Ｃｌｉｆｆ

ｘ

２０硼．１号和４６号为底边．５号和５０

号为顶边。测试分有防护屏和无防护屏２组进行。ｘ射线机按照心血管介入手术经常采用的５个照射角度（左前斜、右前斜、足头倾斜、头足倾斜、左后斜）进行透视和摄影。透视累积时间为２０ｒａｉｎ，摄影累积时间４０ｓ。透视管电压和管电流由机器自动控制平均管电压６０ｋＶ，管电流３．５ｍＡ；摄影管电流设定为２５０ｍＡ，管电压由机器自动设置，平均

６５

ｋＶ。

４．质量保证：所用ＦＪ－４２７热释光剂量仪是经国家技术监督局计量认证的仪器，热释光探测器使用前由卫生部标准剂量实验室刻度。

二、结果

ｌ在有防护屏与无防护屏２种工作条件下，５人次心血

作者单位：１３００２１吉林大学公共卫生学院辐射防护教研室通讯作者：吕焱，Ｅｍａｉｌ：ｔｌｙｔ－ｔａｈｌｇ＠ｖａｌｌ００ｅｅｍ衄

管介人手术医生手术期间体表空气吸收剂量测量结果见表１。