F427A1型微機熱釋光劑量計讀出器使用說明書

第二章 FJ427A1型微機熱釋光劑量計（讀出器）使用說明書.概述FJ-427A1型微機熱釋光劑量計（讀出器）系2001年推出的最新產(chǎn)品。該機采用最新設(shè)計的單片機和液晶顯示器組成操作臺，既可以獨立使用，也可以和計算機通訊，由計算機連接數(shù)字打印機。該系統(tǒng)可以對經(jīng)過6、丫、中子、X射線等輻照后的熱釋光劑量元件進行測量，讀出累計劑量值，具有參數(shù)編輯、發(fā)光曲線顯示、數(shù)據(jù)處理、自動校準、自動扣除本底、數(shù)據(jù)庫編輯與檢索等功能。造型美觀，操作方便。本儀器主要用于放射性工作人員的個人劑量監(jiān)督，也廣泛用于環(huán)境測量、醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)研究等方面。本儀器由50Hz、交流220V工業(yè)電網(wǎng)供電，可在溫度為+5℃?+40℃,相對濕度<85%（30℃）環(huán)境條件下正常工作。本儀器的設(shè)計符合GB10264-88國家標準的規(guī)定。.主要技術(shù)性能本儀器的線性度范圍為100口Gy?4Gy（此處系指用JR1152A型熱釋光劑量片標定的60Co丫源劑量,該指標主要取決于所用劑量片的性能），在線性度范圍內(nèi)響應(yīng)的變化不大于10%。儀器的加熱系統(tǒng)采用線性程序升溫，可分為預(yù)熱、讀出、退火三個階段，見圖5,其中預(yù)熱階段的升溫速度為最大值，溫度為室溫~+500℃,持續(xù)時間為0?500s；讀出階段的升溫速度為0?40℃,溫度為預(yù)熱溫度?+500℃,持續(xù)時間為0?500s；退火階段的升溫速度為最大值，溫度為讀出溫度?+500℃,持續(xù)時間為0?500s。以上參數(shù)均可通過鍵盤以數(shù)字方式在相應(yīng)范圍內(nèi)設(shè)置，但持續(xù)時間三個階段之和不應(yīng)超過500s。亦可以采用兩個階段或一個階段的升溫程序或連續(xù)慢速線性升溫。本儀器可適用于5種形式的劑量計：⑴方片，最大面積為5X5X0.8mm；⑵圓片，最大直徑為“10mm；⑶圓棒，“2X12mm；⑷圓棒，“1X6mm；⑸粉末。儀器中可同時設(shè)置并儲存5套測量參數(shù)，通過鍵盤設(shè)置可調(diào)用其中任何一套。每套參數(shù)包括升溫程序、高壓值、本底、標準光源計數(shù)率、刻度系數(shù)和日歷時鐘等，可適應(yīng)測量不同劑量片的需要。參數(shù)存入儀器中，關(guān)機時不丟失，開機時自動調(diào)出。2.5.光電倍增管的高壓可在儀器校準時設(shè)置，其范圍為-400?-1000V。校正系數(shù)在儀器校準時確定。每次測量結(jié)束，抽屜拉出后儀器對標準光源進行測量，根據(jù)標準光源產(chǎn)生的計數(shù)率對校正系數(shù)自動進行修正，保持整機靈敏度不變。儀器啟動后每30min可自動測量本底并自動存儲，從測量結(jié)果中自動扣除光電倍增管暗電流及線路的零點漂移。操作臺可設(shè)置和顯示劑量計編號，其范圍為0000~9999；還可顯示日期、時間、升溫程序、計數(shù)率、溫度和升溫曲線；在讀出階段求出ROI積分值；顯示積分值和劑量值。如果連接計算機，可顯示發(fā)光曲線；還可以對發(fā)光曲線進行解譜分析等。連接計算機后，數(shù)據(jù)獲取和處理軟件具有數(shù)據(jù)庫功能。并可查閱和打印。數(shù)據(jù)獲取和處理軟件具有打印功能?？纱蛴〕霎斍爸黜摰膬?nèi)容和數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。測小劑量時為減小誤差，可以通入氮氣。儀器在環(huán)境溫度為+5℃?+40℃,相對濕度W85%（30℃）,大氣壓強為86kPa?106kPa環(huán)境條件下能正常工作，儀器靈敏度的變化W5%。儀器可連續(xù)工作8小時，其最大相對誤差W±5%。儀器經(jīng)運輸振動后，可以正常工作。.成套一覽表TOC\o"1-5"\h\z.操作臺 1臺. FJ427A1微機熱釋光劑量計（讀出器）數(shù)據(jù)獲取和處理軟件 1套.連接電纜 1根\o"CurrentDocument".氟化鋰劑量片（JR-1152A） 10片.產(chǎn)品合格證 1張. 加熱盤 8個.使用說明書 1本.儀器工作原理熱釋光劑量學(xué)的原理是基于某些物質(zhì)（例如LiF、CaF2、CaSO4、Mg2SiO4、BeO等）所具有的熱釋光特性。他們經(jīng)過放射性輻照后，物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電子能級發(fā)生變化，部分電子躍遷到較高的能級，并被由于晶體摻雜后的缺陷所形成的陷阱所俘獲。把經(jīng)過照射的材料加熱，則受熱激發(fā)的電子返回基態(tài)能級，同時把儲存的能量以發(fā)光的形式釋放出來。發(fā)光強度與加熱溫度之間的關(guān)系曲線稱為發(fā)光曲線，它通常具有一個或幾個峰值，如圖1所示。在某一溫度范圍內(nèi)的發(fā)光峰的面積與材料所受到的劑量成正比。熱釋光材料可以做成方片、圓片、粉末等各種形式，由從事放射性操作的人員佩帶在身上，定期地用熱釋光劑量計（讀出器）測量。在測量過程中，儀器對劑量計進行加熱，同時測出在一定溫度范圍內(nèi)釋放出來的總光亮，便可以確定所受劑量的大小。利用特殊的設(shè)計，把若干個劑量片組合起來，構(gòu)成卡片式劑量計，可同時測出6、丫、中子等劑量值。熱釋光技術(shù)具有測量范圍寬、精度高、線性好、發(fā)光曲線攜帶方便、可重復(fù)使用等優(yōu)點。儀器由操作臺、臺式微機和打印機三部分組成。臺式微機和打印機為可選件。微機通過標準接口與其余部分連接。儀器的操作及參數(shù)的設(shè)置可通過操作臺上的鍵盤進行，也可以由微機的鍵盤進行直接操作控制。測量結(jié)果在操作臺的液晶顯示屏上顯示，也可在微機的顯示器上顯示。本儀器操作臺采用單片機控制。操作臺包括液晶顯示器、鍵盤、換樣的抽屜、加熱變壓器、光電倍增管、I-F變換器、高壓和低壓電源等。儀器中的計數(shù)、定時、顯示、工作程序、升溫程序、加熱、數(shù)據(jù)處理等功能均由大規(guī)模集成電路芯片及專用軟件完成，從而大大地簡化了硬件電路設(shè)計，擴大了功能，降低了成本，并提高了工作可靠性。儀器的方框圖見圖2。待測的劑量片?放在加熱盤(16)中，并隨抽屜?一起被推入測量位置。單片機檢測到抽屜被推入后給出信號，通過固體繼電器SSR?及加熱變壓器?進行加熱。加熱盤的反面焊有測量溫度的鎳銘-銀鋁熱電偶，其輸出信號經(jīng)過冷端補償⑼和直流放大器⑩放大后加到取樣保持電路(11),然后由單片機的模擬-數(shù)字變換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過軟件程序與設(shè)定的升溫程序相比較。根據(jù)加熱盤的實際溫度低于或高于給定值來相應(yīng)地控制固體繼電器?SSR的導(dǎo)通或截止。加熱變壓器?的初級通過固體繼電器?SSR接入交流電網(wǎng)，從而完成了閉環(huán)反饋控制，使加熱盤的溫度變化規(guī)律與給定的程序相一致。加熱程序通常包括預(yù)熱、讀出、退火三個階段，每一階段均可包括升溫及恒溫兩部分；升溫速度、恒溫溫度及持續(xù)時間均可根據(jù)需要設(shè)置。如果選擇退火時間等于零，則程序只包括預(yù)熱和讀出兩個階段；如操作臺

總線驅(qū)動器23 A 161718鍵盤總線驅(qū)動器23 A 161718鍵盤16加熱盤17抽屜預(yù)熱和退火時間均等于零，則為一階段（不分階段）的線性升溫。因此，本儀器具有很大的通用性和靈活性，可以適應(yīng)不同材料和形狀的劑量片及各種不同用途。典型的多階段升溫程序和相應(yīng)的發(fā)光曲線見圖5。其中只有在讀出階段才進行積分計數(shù)，而預(yù)熱和退火階段只用于消除低溫和高溫時的發(fā)光峰，達到預(yù)熱和退火目的。升溫程序結(jié)束后開始降溫，在冷卻后拉出抽屜，更換劑量片，同時進行自動校準。劑量片在加熱過程中釋放出的光到達光電倍增管⑴的陰極。在劑量片與光電倍增管之間加有藍色濾光片（QB21型）和紅外濾光片（GRB1型）各一片，用于濾去與信號無關(guān)的干擾光，改善儀器的信噪比。光電倍增管采用本廠專門配套生產(chǎn)的GDB-20型，呈垂直位置。這是一種銻鉀銫雙堿光陰級的小直徑倍增管，具有極小的暗電流和良好的溫度穩(wěn)定性，適合于測量微弱信號。光電倍增管把接收到的光信號變成電流信號，并進一步通過電流-頻率變換器（I-F變換器，2）轉(zhuǎn)變成脈沖頻率，進入計數(shù)器3進行記錄并顯示。如果操作臺與計算機相連,則計算機顯示器上可以顯示出發(fā)光曲線和升溫曲線。本儀器中采用了自動校準靈敏度和自動扣除本底的工作原理，可以對儀器長期工作中由光電倍增管和電路引起的靈敏度變化和零點漂移進行自動修正，從而大大提高了測量的準確性和穩(wěn)定性，降低了誤差，簡化了操作。儀器用裝在抽屜后部的標準光源?進行校準。該光源用塑料閃爍體加上1￡同位素制成，其發(fā)光強度具有極高的穩(wěn)定性。當拉出抽屜時光源恰好對準測量位置。儀器把光電倍增管的電流（與光源強度成正比）轉(zhuǎn)換成脈沖頻率后送入計數(shù)器進行顯示。如發(fā)現(xiàn)該頻率（每1s內(nèi)的計數(shù)值）有變化，則說明靈敏度不穩(wěn)定，需要進行補償。本儀器對上述過程實現(xiàn)了自動化。每次當拉出抽屜更換劑量片時，標準光源產(chǎn)生的計數(shù)被送入單片機或計算機，與預(yù)置的光源計數(shù)相比較，如發(fā)現(xiàn)二者不一致，則通過單片機或計算機軟件計算，確定新的校正系數(shù)。由于調(diào)整過程極快，不會影響正常的測量。每測一個片子（平均1分鐘左右），即可自動校準一次靈敏度，使儀器保持極高的長期穩(wěn)定性。測量儀器本底可用二種方法。方法1是不放劑量片，不升溫，這時的本底（BG1）主要來自光電倍增管（PMT）的暗電流和電子線路的零點漂移。方法2是用一組退火后未經(jīng)照射的標準劑量片（本底片，通常為10片）放在儀器中加熱并測量。這時測出的本底除了本底BG1外還包括高溫時劑量片和加熱盤發(fā)出的紅外線。儀器可按事先設(shè)定的時間間隔（例如300E）自動測量本底BG1,也可以在認為需要時手動測量本底BG1。本底1測量結(jié)束時，自動計算出本底1的平均值BG1（c/s）,同時修正本底2（BG2）,并存入操縱臺和計算機。在測量劑量片時，儀器自動從每個劑量片讀數(shù)中扣除本底2（BG2）。除了上述的測量狀態(tài)外，儀器還具有“校準”工作狀態(tài)。每次計數(shù)時間分為1s、10s、100s三檔，可通過鍵盤相應(yīng)的鍵進行選擇。計數(shù)及顯示過程周而復(fù)始，循環(huán)進行。“校準”狀態(tài)時，抽屜處于拉出狀態(tài)，儀器測量標準光源計數(shù)代表靈敏度。以下對各主要單元的工作原理作一簡要說明：a.I-F變換器（電流-頻率變換器）高輸入阻抗運算放大器及反饋電容構(gòu)成電流積分器。光電倍增管GDB20輸出負電流，經(jīng)積分后在放大器輸出端形成正相鋸齒電壓，其斜率與輸入電流成正比。當該電壓達到比較器的觸發(fā)電平時，其輸出端的電壓發(fā)生負跳變，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，給出一個復(fù)原脈沖，通過復(fù)原網(wǎng)絡(luò)加到輸入端，使積分電壓下降，比較器復(fù)原，然后又重復(fù)同樣的周期。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（74LS122）的Q端輸出的正脈沖為TTL電平，其重復(fù)頻率F與輸入電流I成正比，變換比為K=F/I=1011/C（每庫侖產(chǎn)生1011個計數(shù)，即I=10-nA時，F(xiàn)=1/s）,最大線性輸出頻率為Fmax=300k/s（相應(yīng)的計數(shù)為300.0k/s）。b.加熱電路由于熱電偶焊在加熱盤的底面，而加熱盤本身又直接?「； 「「與加熱變壓器次級相連，當100A左右的加熱電流通過一?加熱盤時，不可避免地對熱電偶輸出信號產(chǎn)生干擾，即在直流電動勢上疊加一個交流50Hz的信號（圖3,a）。為了準確地測量溫度，本儀器中采用了“過零檢測”和b,“整周期加熱”的方案，即當電網(wǎng)電壓的每一個周期開始時交流電壓通過零的瞬間產(chǎn)生“過零脈沖”（圖3,b），圖3過零檢測 通過取樣保持電路（圖2,11）對熱電偶的信號進行采樣和測量，避免了交流信號干擾。經(jīng)過單片機判斷，如果認為需要加熱，則通過8255（圖2,8）時固體繼電器SSR（圖2,14）導(dǎo)通，接通加熱變壓器B的初級，進行加熱。下一個周期開始時首先使SSR關(guān)斷，然后重復(fù)同樣的取樣、判斷和控制過程。因此加熱變壓器的導(dǎo)通均以整周期為單位，避免了由于正負半周不平衡可能引起的變壓器磁飽和、發(fā)熱甚至燒毀的現(xiàn)象，實現(xiàn)了“整周期加熱”。過零脈沖還同時送入單片機，以申請中斷的方式工作。c.冷端補償放大熱電偶的冷端溫度補償電路（圖2,9）是用四個電阻構(gòu)成的電橋，其中一個是用普通漆包線（銅線）繞成的電阻，具有一定的溫度系數(shù)。當環(huán)境溫度變化時，電橋失去平衡，其輸出端產(chǎn)生電位差，用于補償熱電偶冷端溫度變化引起的電動勢變化。熱電偶信號經(jīng)過冷端補償后由直流運算放大器（圖2,10）放大，其輸出電壓經(jīng)過取樣保持電路（圖2,11）加到單片機（圖2,7）ACH4端。該電壓每1V相當于100℃,最大值為5V。d.高壓電源（圖2,4）探頭中光電倍增管的工作高壓HV由直流高壓變換模塊產(chǎn)生，在其輸出端可獲得400--1000V的負高壓。單片機通過DAC（12bit圖2,5）對高壓實行控制。高壓值經(jīng)過取樣還同時輸入單片機的ACH5進行顯示，并與設(shè)定的高壓值比較，如二者不符，則通過DAC實行負反饋調(diào)整。e.低壓電源（圖2,13）本儀器中采用新型的電源模塊，它可以從交流電網(wǎng)的電壓經(jīng)變換后直接獲得+5V、+15VW-15V三組低壓，供測量裝置的各部分線路使用。

5.操作使用規(guī)則操作臺使用方法安全事項儀器與外部設(shè)備的連接均應(yīng)在總電源開關(guān)斷開的情況下進行。儀器工作時，底板上的“高壓電源”模塊有可高達1kV的直流高壓；變壓器、電源濾波器、保險絲、低壓電源模塊和電源開關(guān)等處也都帶有220V交流電火線，在操作和檢修時應(yīng)注意絕對不能與人體直接接觸，以確保人身安全。儀器的連接儀器開箱后，應(yīng)打開上蓋檢查，如發(fā)現(xiàn)因運輸震動出現(xiàn)電路板從插座中脫出、連接電纜接觸不良等現(xiàn)象，應(yīng)予修復(fù)。儀器電源插頭座采用國家標準單相三芯插頭座，插座的上腳為地線，應(yīng)接大地；左腳為電網(wǎng)零線；右腳為電網(wǎng)火線。在交流電網(wǎng)不穩(wěn)的地區(qū)，如使用交流穩(wěn)壓器或UPS電源，應(yīng)注意電壓正弦波形不得有畸變，否則將影響儀器正常工作。使用計算機時，將信號電纜一端接儀器后面板RS-232插座，另一端接計算機的RS-232插座。開機及操作臺參數(shù)的輸入儀器的電源插頭接入交流電網(wǎng)插座，打開后面板的電源開關(guān)，液晶顯示器亮。儀器的操作及參數(shù)的輸入和更改通過操作臺面板上的4X4觸摸式鍵盤進行。鍵盤示意圖如圖4所示。各鍵功能分述如下：T**CHV****.*V****uGy顯測量：啟動/停止測量。第一次按下測量鍵，按當前測量參數(shù)啟動升溫程序，開始測量；測量過程中，用戶可以手動終止測量，即再次按下測量鍵，則停止測量。測量時液晶顯示屏上顯示：顯示當前溫度和高壓值。顯示劑量片編號、劑量率及單位口Gy。

校準1：校準10：校準100:均為啟動/停止校準鍵。校準時間分別為1s、10s、100s。第一次按校準鍵，啟動測量標準光源計數(shù)，用戶可以再次按該鍵手動停止校準測量。校準時液晶顯示屏上顯示：LGT***** ***s一I顯示標準光源總計數(shù)和累計時間。LGT******c/s顯示標準光源計數(shù)率，單位c/s。BG1******sBG**.**c/s本底：啟動/停止本底測量鍵。本底測量時間為100s。第一次按本底鍵，啟動測量本底，用戶可以再次按該鍵手動停止本底測量。本底測量時液晶顯示屏上顯示：顯示本底總計數(shù)和累計時間。顯示本底計數(shù)率，單位c/s。發(fā)光曲線：此鍵與一、一鍵配合使用，可同時在液晶顯示屏上顯示溫度曲線和發(fā)20s***AC20s***AC20s***c/s光曲線的數(shù)值。例如，先按發(fā)光曲線鍵，顯示:顯示溫度曲線，顯示發(fā)光曲線，當前秒及溫度。當前秒及計數(shù)率，單位c/s。再按一鍵或一鍵，則顯示其前一道或后一道的溫度曲線和發(fā)光曲線的數(shù)值。若連續(xù)按發(fā)光曲線鍵兩次，則自動翻頁顯示全部道的溫度曲線和發(fā)光曲線的數(shù)值。道的數(shù)量與升溫程序有關(guān)。計數(shù)/劑量:此鍵在測量過程中用于計數(shù)和劑量單位轉(zhuǎn)換。例如，測量時顯示：0001***.***口6丫，按此鍵后則顯示：0001***.*m再按此鍵則返回原顯示單位。

狀態(tài)：報告儀器工作狀態(tài)。例如:STAOPOK!t1+t2+t3>500s!STAOPOK!t1+t2+t3>500s!Temp.>500C!!HV<400VTooLow!HV>999VTooHigh!Comm.Error!此鍵與一、一鍵配合使用時間設(shè)置超出范圍！溫度大于500℃!!高壓小于400V,太低了！高壓大于999V,太高了！通訊錯誤！可顯示同時發(fā)生的多種錯誤狀態(tài)日期時間（9鍵）：在非測量狀態(tài)此鍵可以顯示日歷時鐘，即當前的日期和時間。設(shè)置：此鍵與t、l、+、f鍵、數(shù)字鍵（0-9）、小數(shù)點.鍵及確認鍵配合使用，可以顯示和設(shè)置操作臺的5套測量參數(shù)，并可以修改日歷時鐘。t、I鍵用于更換頁面；+、一鍵用于移動光標；數(shù)字鍵（0-9）和小數(shù)點.鍵用于修改和設(shè)置參數(shù)。確認鍵在首頁用于選擇套號；在其他頁面用于確認并保存參數(shù)，結(jié)束設(shè)置。每套參數(shù)包括升溫程序、標準光源計數(shù)、高壓值、校正系數(shù)和本底等，可適應(yīng)測量不同劑量片的需要。參數(shù)存入儀器中，關(guān)機時不丟失，開機時自動調(diào)出。設(shè)置鍵在非測量狀態(tài)下使用。按設(shè)置鍵，液晶顯示屏上顯示首頁：CODE:***N0:1CODE:***N0:1T1:***t1:***預(yù)熱溫度（℃）；預(yù)熱時間（s）。T1:***t1:***光標在參數(shù)套號下，用戶可以選擇參數(shù)套號（1-5）,然后按確認鍵，調(diào)出相應(yīng)套號的參數(shù)；也可以用一、一鍵移動光標；用數(shù)字鍵（0-9）修改參數(shù)。本頁如果無修改，可按|鍵顯示下一頁，依此類推?；蛴胻鍵顯示上一頁。參數(shù)共有6頁，內(nèi)容如下：頁數(shù) 顯示內(nèi)容 說 明1No：1CODE： ****T1：***t1：***參數(shù)套號：1-5；劑量片編號：4位數(shù)字。預(yù)熱溫度（℃）；預(yù)熱時間（s）。2T2：***t2：***T3：***t3：***讀出溫度（℃）；讀出時間（s）。退火溫度（℃）；退火時間（s）。3HR2：**HV：***Unit： pGy讀出升溫速度（℃/s）；高壓：400?999V。劑量單位，固定。4BG1BG2**.****.**本底1計數(shù)率，本底2計數(shù)率，單位c/s。單位c/s。5Light(k)Correct**.****.**標準光源計數(shù)率，單位c/s。校正系數(shù)6Y/M/DH:M:S2000/06/3008:35:00年/月/日時:分:秒儀器的加熱系統(tǒng)采用線性程序升溫，可分為預(yù)熱、讀出、退火三個階段，其中預(yù)熱階段的升溫速度為最大值，溫度T1為室溫~+500℃，持續(xù)時間t1為0?500s；讀出階段的升溫速度HR2為0?40℃，溫度T2為預(yù)熱溫度?+500℃，持續(xù)時間t2為0?500s；退火階段的升溫速度為最大值，溫度T3為讀出溫度?+500℃，持續(xù)時間t3為0?500s。以上參數(shù)均可通過鍵盤以數(shù)字方式在相應(yīng)范圍內(nèi)設(shè)置，但三個階段之和t1+t2+t3不應(yīng)超過500s。亦可以采用兩個階段或一個階段的升溫程序或連續(xù)慢速線性升溫。參數(shù)顯示或設(shè)置完按確認鍵，結(jié)束設(shè)置。液晶顯示屏上顯示：—AllDataOK! 表示參數(shù)設(shè)置好，可以進行其他操作。Pleaseoperate!測量準備升溫程序的確定在首次使用某種未知的熱釋光材料之前，應(yīng)當利用本儀器測量一次發(fā)光曲線，并據(jù)此準確地確定升溫程序。以JR1152A型劑量片為例，熱釋光發(fā)光曲線有若干個發(fā)光峰（圖1）,其中在較低溫度下出現(xiàn)的1、2、3峰稱為低溫峰。它們是不穩(wěn)定的，在室溫條件下能自行衰退，因此必須在“預(yù)熱”階段予以清除。“測量”階段的溫度區(qū)間應(yīng)與主發(fā)光峰4、5峰的溫度相對應(yīng)，即從3、4峰之間的谷點開始，到5峰下降到接近于零時結(jié)束。如“測量”階段的溫度起點過低，測量結(jié)果中可能包括一部分低溫峰的貢獻；溫度終點過低，則主發(fā)光峰信號不能充分放出；溫度終點過高，則由于“假熒光”和紅外線熱本底（6峰）的影響會使讀數(shù)偏大。確定退火溫度時，應(yīng)使殘余的發(fā)光信號完全消除；同時還應(yīng)考慮到超過某一溫度后有些材料的物理和劑量性能會發(fā)生變化，因此溫度也不能過高。各個階段持續(xù)時間的選擇應(yīng)以劑量片各部分均勻受熱并達到熱平衡、熱釋光信號被充分放出為原則，同時又應(yīng)盡量縮短，以提高工作效率。在測量片子時可通過操作臺前面板上的液晶顯示器或計算機屏幕觀察計數(shù)率的變化，在“測量”階段中計數(shù)率由低到高，又由高到底并趨于零。如在這時結(jié)束測量則可認為測量時間t2的選擇是正確的；反之，如“測量”階段結(jié)束時計數(shù)率仍很高，或計數(shù)已停止但“測量”仍未結(jié)束，則t2的選擇是不正確的。圖5.是一個典型的多臺階升溫程序示意圖，在2.2中已描述。其中熱釋光輸出對應(yīng)的是測量LiF：Mg，Ti劑量片產(chǎn)生的發(fā)光曲線。每一臺階由二個階段組成，第一階段從初始溫度快速升溫到指定溫度，第二階段保持該溫度直到劑量片被充分加熱。由于本儀器采用積分法進行測量，故加熱速度HR在一定范圍內(nèi)變化時對最終測量結(jié)果沒有影響。根據(jù)HR值可以計算出從T1上升到T2所需要的時間。如果該時間大于或等于t2,則恒溫階段等于零，相當于線性升溫狀態(tài)，可在測發(fā)光曲線等場合下使用。選擇升溫程序時，應(yīng)主要根據(jù)材料的性質(zhì)、發(fā)光曲線的形狀、劑量片的大小、劑量片的厚度和導(dǎo)熱性等因素，經(jīng)反復(fù)試驗，才能最后確定。對于JR1152A型氟化鋰劑量片（LiF：Mg,Ti,方片5X5X0.8mm）,測劑量時，帶退火，建議升溫程序如下：T1=140,T2=240,T3=400,t尸3=20,t2=15,HR=20;由于被加熱劑量片內(nèi)有溫度梯度，較快的升溫速度可能使劑量片很快升到高溫，所以為了記錄劑量片的發(fā)光曲線，應(yīng)當采用慢速線性升溫程序。建議測量JR1152A型氟化鋰劑量片發(fā)光曲線時，采用如下升溫參數(shù)：T1=T3=0,T2=500,t1=t3=0,t2=250,HR=02;升溫程序的全部參數(shù)可輸入劑量計（讀出器），參見5.1.3,設(shè)置鍵。為方便使用，測量發(fā)光曲線采用的升溫參數(shù)可以固定在第五套參數(shù)中。退火劑量片在每次使用前需經(jīng)高溫退火，以消除殘留本底，并恢復(fù)原有的靈敏度。退火可在專用的退火爐中或在儀器中進行。退火爐可選用北京核儀器廠生產(chǎn)的FJ411A熱釋光退火爐。用外部退火爐可使大批劑量片同時退火，非常方便。如JR1152型劑量片用退火爐退火，可在+400℃下保持1h,然后立即取出倒在金屬板上快速冷卻。如在儀器中退火，則可在“測量”繼續(xù)升溫到+400℃下保持20s,然后立即取出倒在金屬板上快速冷卻，或讓片子在加熱盤中自然冷卻到+100℃以下后取出。如果照射的劑量值很?。?0mGy以下），殘留值也不大，則經(jīng)過嚴格試驗對比后，也可以考慮不退火，即把t3設(shè)置為0。篩選由于結(jié)晶和制造工藝中造成的劑量片靈敏度和本底不一致，片子在使用前必須經(jīng)過仔細篩選，使一批劑量片達到較一致的靈敏度和本底。在按規(guī)定退火后，用FJ417熱釋光照射器在大劑量（10mGy）和小劑量（100口Gy）反復(fù)照射幾次，每次照射后用同一臺儀器測量，同一組片子的變異系數(shù)應(yīng)不大于4%。如某一編號的片子在多次重復(fù)測量中每次的讀數(shù)均偏大或偏小，則應(yīng)予以剔除。在篩選大量片子時，可按靈敏度的大小把片子分成幾組使用，每組的測量結(jié)果乘以不同的校正系數(shù)。測量本底2（BG2）準備一組退火后未經(jīng)照射的標準劑量片（本底片，通常為10片）。本底2為正式測量樣品時要扣除的本底，其值為測量'本底樣品'時讀出階段的計數(shù)率（總計數(shù)C/讀出時間t2）。本底2中除了包括光電倍增管暗電流和電子線路零點偏移外，還包括高溫時'本底樣品'發(fā)出的紅外線等因素。首先按照5.1.3,設(shè)置鍵介紹的步驟將儀器的本底1（BG1）和本底2（BG2）均設(shè)置為零，然后參照5.3中測量樣品的步驟依次測量'本底樣品組'的每一樣品，分別記下每一'本底樣品'在讀出階段的總計1數(shù)（C.）,計算計數(shù)率（C=C/12），對樣品個數(shù)"）求平均值（C=1工C）后i ii n1i=1即為本底2。再按照5.1.3,設(shè)置鍵介紹的步驟修改儀器的參數(shù)本底2（BG2）。測量本底1（BG1）本底1為儀器本底，由光電倍增管暗電流和電子線路零點偏移等因素造成，受儀器工作高壓的影響。劑量計（讀出器）在打開電源后首次推進抽屜或運行中間隔半小時自動測量儀器本底，用戶也可以手動按本底?鍵測量儀器本底，本底1測量完畢后儀器將自動修改儀器內(nèi)置參數(shù)BG1,并根據(jù)本底1的變化修改本底2（BG2）,不需要用戶手動修改此參數(shù)。.校正系數(shù)Correct的確定校正系數(shù)（即刻度因子）為正式測量樣品時計算樣品劑量的系數(shù)。其意義為樣品在讀出階段的每個計數(shù)代表多少劑量（單位為uGy/C）。儀器在正式使用前必須經(jīng)過校準，以后在使用過程中每隔3~6個月定期校準一次。校準時采用的劑量片的材料、尺寸、形狀、射線種類和能量、以及儀器的升溫程序等必須與正式使用時相同。先用退火后未經(jīng)照射的劑量片測量本底，求出平均值862,輸入儀器中進行自動扣除。然后用經(jīng)過國家劑量管理部門檢定認可的輻照裝置或?qū)Ｓ玫腇J417熱釋光照射器對一組劑量片（10片）進行輻照，取照射量為D=104?105口Gy,參照5.3中測量樣品的步驟依次測量'標準樣品組'的每一樣品，分別記下每一'標準樣品'在讀出階段的總計數(shù)值Ri,對樣品個數(shù)求平均讀出值R,計算校準系數(shù)C：C=D/R （D以HGy為單位，R以計數(shù)c為單位，口Gy/c）最后按照5.1.3,設(shè)置鍵介紹的步驟修改儀器的校正系數(shù)（Correct）。該校正系數(shù)用于在日常工作時計算每個劑量片的讀出值，即：Di=CXRi標準光源計數(shù)Light和高壓值（HV）的確定在首次使用新儀器或新型劑量片之前，首先要確定標準光源計數(shù)Light和高壓值（HV）。建議設(shè)置不同高壓值，分別測量本底1（BG1）和標準光源計數(shù)率，高壓可以10V遞增，隨著高壓上升，本底1和標準光源計數(shù)率不斷上升，分別作出本底1和標準光源計數(shù)率與高壓關(guān)系曲線，選擇標準光源計數(shù)率較高且本底1較低的點的高壓值為工作高壓HV,在此高壓下，測量標準光源計數(shù)率。在儀器處于非測量狀態(tài)時，按'*'號鍵，儀器在是否打開自動校正讀數(shù)功能間進行切換。當液晶屏顯示‘AutocorrectON’時，劑量計（讀出器）根據(jù)儀器參數(shù)中設(shè)置的標準光源計數(shù)率自動修正讀數(shù)；當液晶屏顯示‘AutocorrectOFF’時，劑量計（讀出器）的自動校正讀數(shù)的功能被關(guān)閉。在測量標準光源計數(shù)率前，必須關(guān)掉自動校正讀數(shù)功能。拉出抽屜按‘校準100’鍵啟動標準光源測量，當100秒測量完畢時，記下儀器標準光源的平均計數(shù)率。如測5次，每次10s,取平均值作為標準光源計數(shù)Light值。再按照按照5.1.3,設(shè)置介紹的步驟修改儀器的標準光源計數(shù)率。注意：參數(shù)中標準光源計數(shù)率以千計數(shù)為單位。例如：在本步中測得標準光源計數(shù)率為6250c/s,應(yīng)在儀器標準光源計數(shù)率參數(shù)處輸入6.250。說明：儀器自動校正讀數(shù)功能不修正測量儀器本底時的讀數(shù)。在進行樣品測量時，自動校正讀數(shù)功能將自動打開。樣品測量在完成5.2測量準備和5.1.3參數(shù)設(shè)置后，儀器可以正式測量樣品。每天開機后預(yù)熱30分鐘。用戶檢查高壓HV；拉出劑量計（讀出器）抽屜，檢查標準光源計數(shù)率；建議開始用沒有劑量片的空盤加熱一次，以便檢查升溫程序是否正常，同時消除加熱盤上的殘留本底。每天開機后，首次（拉出抽屜后）關(guān)上抽屜時，儀器自動測量本底1,時間100s,測量后自動保存本底1（BG1）,并修正本底2662）。按測量鍵可啟動一次加熱周期，經(jīng)歷預(yù)熱、讀出和/或退火階段。抽屜只用在加熱盤溫度低于100℃后，才允許推入。儀器工作正常即可開始測量。拉出劑量計（讀出器）抽屜，在加熱盤中放入樣品。注意，樣品應(yīng)盡量放置于加熱盤中央并充分與加熱盤接觸以使樣品均勻加熱。平穩(wěn)推入抽屜，速度不要太快，防止劑量片移動而離開其正常位置。若儀器是在開機后尚未進行儀器本底的測量，劑量計（讀出器）將自動啟動本底測量（100秒），請在儀器測完本底后按‘測量’鍵啟動測量。若儀器是在開機后已測量過儀器本底，劑量計（讀出器）將自動啟動樣品測量。劑量計（讀出器）液晶顯示屏上顯示當前溫度（℃）、高壓HV（V）、劑量片編號、累計劑量值（口Gy）。劑量片編號可以手動輸入，詳見5.1.3設(shè)置鍵，或者每次測量自動加1。如果測量期間出現(xiàn)異常，可立即按測量鍵中止測量。加熱周期結(jié)束后，拉出劑量計（讀出器）抽屜，可以在加熱盤冷卻后取出劑量片，也可以在加熱周期結(jié)束后立即取出劑量片，將其放到清潔的金屬盤上快速冷卻。儀器在樣品測量完畢后將自動計算測量結(jié)果，您可以按'計數(shù)/劑量'鍵查看樣品劑量或樣品在讀出階段的總計數(shù)（扣除本底2）。您還可以按‘發(fā)光曲線'鍵并配合一、f鍵查看儀器的發(fā)光曲線和溫度曲線。注意每次換樣時，抽屜要全部拉出，直到指示燈亮啟動自動校準。當儀器顯示溫度降至室溫或低于40℃后可進行下一次測量。在加熱盤中放入新樣品，推入抽屜繼續(xù)新一輪測量過程。保持劑量片、加熱盤、及所有與劑量片有表面接觸的器皿的清潔非常重要。嚴格禁止用手拿劑量片，禁止讓易燃物，如毛發(fā)、纖維制品、機油、油脂等進入測量室。嚴重污染的劑量片可以用合適的清潔劑清洗，然后用蒸餾水至少清洗10分鐘，取出劑量片放到一個表面清潔光滑的器皿上干燥。當測量值很小低于10mGy時，加熱期間必須引入氮氣排除化學(xué)發(fā)光和摩擦發(fā)光的影響。從儀器后面板氮氣孔引入的氮氣應(yīng)當是干燥的、無灰塵的、99.99%高純度的，氮氣的壓力在0.35?0.7kg-m-2流量控制在0.4升/分鐘（l/min.）。由于抽屜拉動需要潤滑，請每使用一段時間（如3個月）在抽屜動板四周涂抹少量硅油。單機操作步驟FJ427A1型微機熱釋光劑量計（讀出器），以下簡稱劑量儀，可在計算機軟件的控制下方便的完成所有功能，也可以在不連接計算機的情況下獨立工作。以下提供劑量儀在獨立工作時的操作步驟，供操作人員在使用時參考。.開機連接好劑量儀電源后打開劑量儀后面板的電源開關(guān)，這時，劑量儀前面板上的液晶屏將顯示溫度及高壓等信息，若液晶屏無顯示，請檢查電源連接。設(shè)置參數(shù)若測量條件（樣品種類及靈敏度等）與上次測量結(jié)束時相同，可以跳過此步驟。選擇參數(shù)套號若測量所用的各套參數(shù)均已設(shè)置好，測量樣品前只需選擇相應(yīng)套號的參數(shù)即可。5.4.2.1.1.儀器在非測量狀態(tài)時，按儀器前面板的‘設(shè)置'鍵，儀器進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。此時儀器將顯示參數(shù)套號等信息（參見儀器使用說明書）。注意：儀器處于參數(shù)設(shè)置狀態(tài)時，請勿推拉抽屜。用一、一鍵將光標移動到參數(shù)套號處，鍵入測量樣品所用的參數(shù)套號（有效值1-5）,按'確認'鍵。儀器將調(diào)出該套參數(shù)并在以后測量時使用此套參數(shù)。注意：儀器處于參數(shù)設(shè)置第一頁時，'確認'鍵的作用是調(diào)出所選套號的參數(shù)并將該套參數(shù)設(shè)置為當前參數(shù)。按1鍵翻頁，當參數(shù)顯示不處于第一頁時，按'確認'鍵，儀器顯示“Pleaseoperate!”。若各參數(shù)均已設(shè)置正確，可跳過2.2.的所有步驟，進入樣品的測量。修改參數(shù)要修改儀器的某一套參數(shù)，首先調(diào)出該套參數(shù)，操作同2.1.1.和2.1.2.。5.4.2.2.2.要修改某一參數(shù)，請參數(shù)見說明書中參數(shù)顯示的每一頁各參數(shù)的意義，使用t、l鍵翻頁，用一、f鍵移動光標，在需要修改的參數(shù)處輸入新值。.參數(shù)修改完成后，按1鍵翻頁，當參數(shù)顯示不處于第一頁時，按‘確認’鍵，儀器顯示“Pleaseoperate!”，這時儀器開始調(diào)節(jié)其高壓，當高壓穩(wěn)定到所設(shè)定的值后，可進行其它操作。校準參數(shù)劑量儀測樣品劑量采用的是相對測量的方式，因而在使用劑量儀測樣品劑量前必須進行校準。劑量儀可以存貯最多5套參數(shù)，因而您可以對至多5種不同的樣品進行校準并存貯于劑量儀內(nèi)。準備請事先準備好經(jīng)過篩選并已退火的一批樣品（如20份），樣品的篩選及退火方法請參見儀器使用說明書。然后將這批樣品分為兩組（如各10份），再將其中一組用照射源照射某一劑量D（單位：HGy）用作'標準樣品組’；另一組不經(jīng)任何輻照用作'本底樣品組’。設(shè)置儀器高壓參考儀器使用說明書介紹的方法確定儀器的高壓，再按照2.2.介紹的步驟修改儀器的高壓。設(shè)置升溫程序參考儀器使用說明書介紹的方法確定樣品的升溫程序參數(shù)預(yù)熱溫度（T1）、預(yù)熱時間（t1）、讀出溫度（T2）、讀出時間（t2）、退火溫度（T3）、退火時間（t3）以及讀出階段升溫速度（HR2）,再按照2.2.介紹的步驟修改這些參數(shù)。設(shè)置標準光源計數(shù)率在儀器處于非測量狀態(tài)時，按‘*’號鍵，儀器在是否打開自動校正讀數(shù)功能間進行切換。當液晶屏顯示‘AutocorrectON’時，劑量儀根據(jù)儀器參數(shù)中設(shè)置的標準光源計數(shù)率自動修正讀數(shù)；當液晶屏顯示‘AutocorrectOFF’時，劑量儀的自動校正讀數(shù)的功能被關(guān)閉。在測量標準光源計數(shù)率前，必須關(guān)掉自動校正讀數(shù)功能。拉出抽屜按‘校準100’鍵啟動標準光源測量，當100秒測量完畢時，記下儀器標準光源的平均計數(shù)率，再按照2.2.介紹的步驟修改儀器的標準光源計數(shù)率。注意：參數(shù)中標準光源計數(shù)率以千計數(shù)為單位。例如：在本步中測得標準光源計數(shù)率為6250c/s，應(yīng)在儀器標準光源計數(shù)率參數(shù)處輸入6.250。說明：儀器自動校正讀數(shù)功能不修正測量儀器本底時的讀數(shù)。在進行樣品測量時，自動校正讀數(shù)功能將自動打開。測量本底2（BG2）本底2為正式測量樣品時要扣除的本底，其值為測量‘本底樣品’時讀出階段的計數(shù)率（總計數(shù)C/讀出時間t2）。本底2中除了包括光電倍增管暗電流和電子線路零點偏移外，還包括高溫時‘本底樣品’發(fā)出的紅外線等因素。首先按照2.2.介紹的步驟將儀器的本底1（BG1）和本底2（BG2）均設(shè)置為零，然后參照4.中測量樣品的步驟依次測量‘本底樣品組’的每一樣品，分別記下每一‘本底樣品’在讀出階段1的總計數(shù)（。）計算計數(shù)率（C=C/12），對樣品個數(shù)"）求平均值（C=1￡C）i ii n1i=1后即為本底2，再按照2.2.介紹的步驟修改儀器的參數(shù)本底2（BG2）。測量本底1（BG1）本底1為儀器本底，由光電倍增管暗電流和電子線路零點偏移等因素造成，受儀器工作高壓的影響。劑量儀在打開電源后首次推進抽屜或運行中間隔半小時自動測量儀器本底，用戶也可以手動按‘本底’鍵測量儀器本底，本底1測量完畢后儀器將自動修改儀器內(nèi)置參數(shù)BG1，并根據(jù)本底1的變化修改本底2（BG2），不需要用戶手動修改此參數(shù)。設(shè)置校正系數(shù)校正系數(shù)（即刻度因子）為正式測量樣品時計算樣品劑量的系數(shù)。其意義為樣品在讀出階段的每個計數(shù)代表多少劑量（單位為HGy/C）。參照第四步中測量樣品的步驟依次測量‘標準樣品組’的每一樣品，分別記下每一‘標準樣品’在讀出階段的總計數(shù)，對樣品個數(shù)求平均值后得到計數(shù)C0，然后求出校正系數(shù)K=D/C0，最后按照2.2.介紹的步驟修改儀器的校正系數(shù)（Correct）。測量樣品拉出劑量儀抽屜，在加熱盤中放入樣品。注意，樣品應(yīng)盡量放置于加熱盤中央并充分與加熱盤接觸以使樣品均勻加熱。.推進抽屜，若儀器是在開機后尚未進行儀器本底的測量，劑量儀將自動啟動本底測量（100秒），請在儀器測完本底后按‘測量’鍵啟動測量。若儀器是在開機后已測量過儀器本底，劑量儀將自動啟動樣品測量。儀器在樣品測量完畢后將自動計算測量結(jié)果，您可以按‘計數(shù)/劑量’鍵查看樣品劑量或樣品在讀出階段的總計數(shù)（扣除本底2）。您還可以按‘發(fā)光曲線'鍵并配合一、f鍵查看儀器的發(fā)光曲線和溫度曲線。當儀器顯示溫度降至室溫后可進行下一次測量。以上介紹的步驟為首次使用儀器的完整的操作步驟，當儀器參數(shù)全部設(shè)置好后，您測量樣品的操作將僅僅是推拉抽屜、更換樣品和記錄結(jié)果。更換加熱盤注意事項拆卸舊加熱盤時要觀察熱偶絲原來連接的方式，兩根熱偶絲顏色有差別，一根發(fā)亮，一根發(fā)黃。將新加熱盤按原來的連接方式裝上即可。如果方向反了，升溫時可看到顯示屏上溫度值向0℃處變化。此時必須立即關(guān)機將兩根熱偶絲反方向連接。換了加熱盤后在升溫程序下觀察升溫是否正常。如有異常，如預(yù)熱溫度在120℃左右停頓?？勺屑氄{(diào)節(jié)母板（電源板）上的電位器P7（20K）至合適位置即可正常。調(diào)節(jié)時，先向一個方向調(diào)節(jié)，每旋轉(zhuǎn)180°,啟動一次升溫程序，觀察升溫情況。如果電位器調(diào)至頂