بررسي خصوصيات پايه اي دزيمتريك بلور كلسيم سولفيد آلاييده شده با عناصر خاكي كمياب به عنوان حساسه ي دزيمتر osl

Evaluation of the Basic Dosimetric Properties of Calcium Sulfide Crystals with Rare Earth Elements as a Sensor of OSL Dosimeter

سيستم دزيمتري optically stimulated luminescence) osl) بر مبناي تحريك نوري از جمله سيستم هايي است كه مي تواند بسياري از ملزومات مورد نياز به منظور اهداف آشكارسازي و حفاظت در برابر تشعشعات را در حوزه پزشكي و فضايي فراهم كند. كلسيم سولفيد يكي از مواد سولفيد قليايي خاكي است كه مي تواند در اين سيستم به عنوان آشكارساز به كار برده شود. اين پژوهش به منظور بررسي برخي ويژگي هاي بلور كلسيم سولفيد آلاييده شده با عناصر خاكي كمياب به عنوان حساسه دزيمترosl انجام شده است.روش بررسي: در اين پژوهش از شبيه سازي ترابرد پرتوها توسط كد شبيه سازي mcnp، ميزان نرخ دز جذبي حاصل براي شروع آزمون هاي مشخصه يابي بلور كلسيم سولفيد به كار گرفته شد. پس از ساخت قرص هاي كلسيم سولفيد و انتخاب بهترين غلظت به كار رفته، آزمون هاي تعيين زمان انتظار خوانش آشكارساز، تكرارپذيري خوانش و خطي بودن پاسخ آشكار ساز انجام پذيرفت.يافته ها: خوانش آشكارساز از زمان 8 دقيقه به بعد، ثبات در سيگنال را نشان داد و تا 30 دقيقه بررسي شد. تكرارپذيري مناسبي در محدوده ي آماري محاسبه شده ديده شد و در محدوده ي دزهاي بين 100 تا 860 ميلي گري، پاسخ دزيمتر به صورت خطي مشاهده گرديد.نتيجه گيري: مشاهدات و بررسي هاي آماري دلايل خوبي را براي استفاده از بلور كلسيم سولفيد به عنوان ماده حساسه دزيمتر osl نمايان مي كند كه در حوزه پزشكي و فضايي قابل استفاده خواهد بود.

Background and Aim: Today, OSL (Optically Stimulated Luminescence) dosimetry system based on optical stimulation, includes systems that can meet many requirements for radiation protection in the field of medicine and space. The Calcium Sulfide (CaS) is one of the earth's alkaline sulfide materials which can be used as a detector in this system. In this research, some of the dosimetry properties of CaS doped with Cerium, (Ce), and Samarium, (Sm) elements were investigated as OSL dosimeter sensor. Materials and Methods: First, attenuation of x-rays through the sensors were analyzed and the absorbed dose rate was evaluated using MCNP code. After calcium sulfide tablets were fabricated and their concentration optimized, the maximum waiting time prior to readout was obtained. In addition, the repeatability and linear response of the detector were determined as a function of CaS concentration. Results: Eight minutes after radiation exposure of detectors, the detection output signals became stable. This stability was monitored for at least 30 minutes after irradiation. The repeatability in measurements was observed within the dose ranges of 100 to 860 mGy. The dosimeter response was observed linear over this dose ranges. Conclusion: According to the above-observed results and statistical evaluations, one can conclude that the CaS:Ce,Sm crystal is a proper sensor for OSL dosimeter systems in medicine and space studies.