2.4 Festkörperdetektoren

192 2 Strahlungsdetektoren
Elektronen, die in dicht unter dem Leitungsband liegenden Traps gespeichert sind, können schon
bei niedrigen Temperaturen zurück ins Leitungsband angeregt werden und in der Folge Lumines-
zenz auslösen. Die im Kristall gespeicherte Dosisinformation geht auf diese Weise bei einigen Do-
simetermaterialien schon bei Zimmertemperatur teilweise wieder verloren. Dieses unerwünschte
Löschen der Dosisinformation wird als Fading bezeichnet (vgl. Tab. 2.5 und 2.6). Die einzelnen
Glowpeaks haben dadurch unterschiedliche Lebensdauern, die in der praktischen Dosimetrie beach-
tet werden müssen. Neben dem Fading bei niedrigen Temperaturen kann es auch zur Signalunter-
drückung oder -verminderung durch thermisches Quenchen kommen. Darunter versteht man die
Verminderung der Lumineszenzausbeute durch den konkurrierenden strahlungsfreien Übergang der
Elektronen im Leitungsband, dessen Wahrscheinlichkeit mit zunehmender Temperatur zunimmt.
Fading und thermisches Quenchen hängen von den individuellen Eigenschaften der Dosimetersub-
stanz ab. Durch geeignete Behandlung der Dosimeter vor und während der Auswertung kann ihr
Einfluß auf die Meßgenauigkeit gering gehalten werden.
Dosimetrische Eigenschaften von Thermolumineszenz-Materialien: Wesentliche Eigen-
schaften von Detektoren für die Dosimetrie sind Linearität der Dosimeteranzeige, die Unabhängig-
keit der Dosimeteranzeige von der Dosisleistung (Impulsverhalten), der Strahlungsqualität und
Strahlungsart, die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Anzeige des Dosimeters, seine Kalib-
rier- und eventuelle Eichfähigkeit und seine Gewebeäquivalenz. Ionisationsdosimeter (luftgefüllte
Ionisationskammern) erfüllen diese Eigenschaften in hervorragender Weise und dienen deshalb als
Referenz für andere Dosimeterarten. TLD sind nicht eichfähig, können aber gut kalibriert werden.
Thermolumineszenzdetektoren sind offene Detektoren, die überwiegend aus Detektormaterial be-
stehen. In der Regel sind sie also von keiner Hülle umgeben. Das Detektormaterial muß neben den
oben aufgezählten Eigenschaften daher folgende zusätzliche Forderungen erfüllen: Es muß stabil
gegen chemische Einflüsse wie Lösungsmittel, Wasserdampf und sonstige Atmosphärenbedingun-
gen sein und in seinen Eigenschaften nicht durch physikalische Einflüsse wie Temperatur, Druck,
Licht u. ä. beeinflußbar sein. Seine Toxizität muß schließlich so gering sein, daß der Anwender
auch bei versehentlich unsachgemäßem Umgang gesundheitlich nicht gefährdet werden kann (s.
Tab. 2.5).
TL-Material
(: Dotierung)
Dichte
(g/cm 3 )
Zeff chem. Stabilität Toxizität Emissionsmaximum
LiF:Mg,Ti 2.64 8.2 gut mittel 400
(nm)