High temperature thermoluminescence peaks – influence on the albedo principle for personal dosimetry and benefits for the new TL-DOS neutron dosemeter
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Date
2020
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Abstract
The individual monitoring service at the Materialprüfungsamt North Rhine-Westphalia and the TU Dortmund are developing the compact dosemeter system TL-DOS based on thin-layer thermoluminescence detectors as well as an associated glow curve analysis tool. Various dosemeters of the system measure different dose quantities and types of radiation.
This thesis focuses on the TL-DOS neutron dosemeter to measure the whole body dose. The system is optimized in terms of LiF:Mg,Ti detectors, an albedo badge, a readout device and the glow curve deconvolution. In order to gain more information about the irradiation scenario such as the particle type, the detectors are measured at 653K to include the high temperature peaks. After a design speci_cation was defined, the neutron dosemeter is characterized in di_erent photon and neutron radiation fields as well as in workplace fields.
This thesis also presents an analysis that provides the individual induced signal of mixed field irradiations by analyzing the high temperature peaks of a glow curve. The signal induced by irradiation combinations like alpha+photon or neutron+photon fields is separated with only one detector. Finally, the current dealing with the significant energy dependence of neutron dosemeters is critically discussed and new approaches are presented.
Die Personendosismessstelle des Materialprüfungsamtes Nordrhein-Westfalen und die TU Dortmund entwickeln basierend auf Thermolumineszenzdetektoren das kompakte Dosimetersystem TL-DOS sowie ein dazugehöriges Glühkurvenanalysetool. Das System beinhaltet verschiedene Dosimetertypen, um unterschiedliche Dosisgrößen und Strahlungsarten zu messen. In dieser Arbeit wird das TL-DOS Neutronendosimeter zur Messung der Ganzkörperpersonendosis betrachtet. Das Dosimetersystem wird bezüglich der LiF:Mg,Ti-Detektoren, einer Albedo-Sonde, einem Auslesegerät und der Glühkurvenanalyse optimiert. Die verwendeten Detektoren werden bei 653K gemessen, sodass auch die Glühkurvensignale bei hohen Temperaturen (>573 K) ausgelesen werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, Zusatz-Informationen über die Bestrahlung wie z.B. den Teilchentyp zu erhalten. Nachdem eine Auswertevorschrift festgelegt worden ist, wird das Neutronendosimeter in verschiedenen Photonen- und Neutronenstrahlungsfeldern sowie Arbeitsplatzfeldern charakterisiert. Des Weiteren wird eine Analyse vorgestellt, die das induzierte Signal nach einer Mischfeld- Bestrahlung wie z.B. Alpha+Photonen- oder Neutronen+Photonen-Feldern separiert. Durch das Auswerten der "high temperature peaks" wird die Trennung mittels eines Detektors möglich. Zum Schluss wird die aktuelle Vorgehensweise der starken Energieabhängigkeitvon Neutronen Dosimetern diskutiert und neue Lösungsansätze werden vorgestellt.
Die Personendosismessstelle des Materialprüfungsamtes Nordrhein-Westfalen und die TU Dortmund entwickeln basierend auf Thermolumineszenzdetektoren das kompakte Dosimetersystem TL-DOS sowie ein dazugehöriges Glühkurvenanalysetool. Das System beinhaltet verschiedene Dosimetertypen, um unterschiedliche Dosisgrößen und Strahlungsarten zu messen. In dieser Arbeit wird das TL-DOS Neutronendosimeter zur Messung der Ganzkörperpersonendosis betrachtet. Das Dosimetersystem wird bezüglich der LiF:Mg,Ti-Detektoren, einer Albedo-Sonde, einem Auslesegerät und der Glühkurvenanalyse optimiert. Die verwendeten Detektoren werden bei 653K gemessen, sodass auch die Glühkurvensignale bei hohen Temperaturen (>573 K) ausgelesen werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, Zusatz-Informationen über die Bestrahlung wie z.B. den Teilchentyp zu erhalten. Nachdem eine Auswertevorschrift festgelegt worden ist, wird das Neutronendosimeter in verschiedenen Photonen- und Neutronenstrahlungsfeldern sowie Arbeitsplatzfeldern charakterisiert. Des Weiteren wird eine Analyse vorgestellt, die das induzierte Signal nach einer Mischfeld- Bestrahlung wie z.B. Alpha+Photonen- oder Neutronen+Photonen-Feldern separiert. Durch das Auswerten der "high temperature peaks" wird die Trennung mittels eines Detektors möglich. Zum Schluss wird die aktuelle Vorgehensweise der starken Energieabhängigkeitvon Neutronen Dosimetern diskutiert und neue Lösungsansätze werden vorgestellt.
Description
Table of contents
Keywords
Neutron dosimetry, Thermoluminiscence, High-LET, High temperature peaks, Albedo dosemeter