钒、钐、镝掺杂硼酸锂钡玻璃用于剂量测定的热释光特性：开启精准辐射剂量测量新篇章

为探究锂钡硼酸盐（LBB）玻璃在辐射剂量测定方面的潜力，研究人员开展了对 V、Sm、Dy 掺杂 LBB 玻璃热释光（TL）特性的研究。结果显示掺杂可提升剂量与 TL 响应的线性关系等性能，这为辐射剂量测定提供了新选择。

　　在医学、环境监测、辐射防护等众多领域，精准测量辐射剂量至关重要。以往寻找理想热释光剂量测定（TLD）材料的过程困难重重，虽然锂硼酸盐（Li₂B₄O₇）因有效原子数与人体组织接近受到关注，但它也存在热释光灵敏度低等问题。为了突破这些困境，来自国外（根据现有信息推测，文中未明确具体研究机构）的研究人员开展了一项针对钒（V）、钐（Sm）、镝（Dy）掺杂硼酸锂钡（LBB）玻璃热释光（TL）特性的研究，相关成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》上。这项研究意义非凡，有望为辐射剂量的精准测量提供新的材料选择。

研究人员主要运用了传统的熔体淬火技术来制备玻璃样本，将样本分为不同系列，包括未掺杂样本和不同浓度掺杂样本。同时，通过测量不同样本的热释光辉光曲线，分析其剂量响应线性和灵敏度。

热释光辉光曲线研究

研究人员观察不同浓度未掺杂及 V、Sm、Dy 掺杂的 LBB 玻璃的热释光辉光曲线。结果发现，所有辉光曲线都呈现出一个单一的主导峰，这是硼酸锂玻璃制成的剂量测定材料的典型特征。这一结果表明，这些玻璃在热释光特性方面具有一定的共性，为后续研究其剂量响应奠定了基础。

剂量响应线性和灵敏度研究

研究人员探究不同掺杂浓度下玻璃的剂量响应线性和灵敏度。未掺杂的 LBB 玻璃在高剂量下表现出较高灵敏度，10Gy 时可达 350nC/mg，但线性度（R²=0.8627）和灵敏度的变异性限制了其实际应用。而掺杂则显著改善了这些性能，优化浓度的掺杂可提升玻璃基质的剂量测定性能。1.0mol% V 掺杂的 LBB 在高剂量应用中表现出色，灵敏度高且热释光响应强（10Gy 时为 87nC/mg，R²=0.9257）；0.4mol% Sm 掺杂的 LBB 线性度得到改善（R²=0.9357），在所有测试剂量下都有稳定的高热释光强度（10Gy 时为 119nC/mg）；1.0mol% Dy 掺杂的 LBB 在低剂量和高剂量下都具有稳定可靠的热释光性能（10Gy 时为 105nC/mg，R²=0.9482），能确保精确且可重复的剂量测定。

研究结论表明，掺杂能够增强剂量与热释光响应之间的线性相关性，通过提高灵敏度、稳定性和剂量响应一致性，优化了 LBB 玻璃的剂量测定能力。这一研究成果意义重大，为准确、通用的辐射剂量测定应用提供了有前景的候选材料，在医学放疗中可更精准控制辐射剂量，减少对正常组织的损伤；在环境辐射监测中，能更可靠地评估辐射水平，保障公众健康。未来，基于这些发现，有望进一步开发出性能更优的辐射剂量测定材料，推动辐射剂量测定领域的发展。