新型铝制放射光致发光剂量计杂志的可行性研究：提升剂量测量精度与流程简化

针对传统ABS树脂杂志长期使用易变形导致RPL（放射光致发光）剂量测量误差的问题，研究人员开发了两种铝制杂志（NA1未涂层/NA2热阻涂层），通过137Cs γ射线辐照实验验证其稳定性。结果显示NA2可消除位置依赖性误差（波动<2%），并兼容预热/退火流程，显著简化RPL剂量测定步骤，为医学与工业辐射监测提供更可靠工具。

　　

在医学、工业和科研领域，辐射剂量的精准测量如同黑暗中的灯塔，指引着安全操作的边界。放射光致发光（Radiophotoluminescence, RPL）剂量计凭借其可重复使用、低衰减的特性成为辐射监测的“黄金标准”。然而，这套精密系统却受困于一个看似微不足道的环节——装载剂量计的塑料杂志。传统丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂杂志在长期使用中会逐渐变形，导致紫外激光激发位置偏移，犹如年久失修的轨道让列车脱轨，最终使测量结果出现系统性偏差。更棘手的是，现有流程需在不同材质的杂志间反复转移样品，既繁琐又可能引入人为误差。

为破解这一难题，Hiroshi Yasuda团队在《Applied Surface Science Advances》发表研究，提出用铝制杂志替代塑料件的创新方案。他们设计了两款铝制杂志：未涂层的NA1和覆盖耐600°C高温黑色树脂的NA2，通过¹³⁷Cs γ射线辐照实验（50 mGy剂量），对比其与传统ABS杂志（CP）的性能差异。关键技术包括：使用商用FD-7玻璃剂量计（φ1.5 mm×12.0 mm）、Gammacell? 40 Exactor辐照系统精准控制剂量、FDG-1000读数系统捕捉RPL信号，并采用三次独立实验验证重复性。

研究结果

1. 1.

   剂量计位置依赖性

   CP杂志的测量值随样品位置编号增加而线性下降（图2），尤其在长期使用的读卡器C上差异达5%，证实ABS变形会导致系统性误差。而NA1/NA2则无此趋势（图3a），但NA1因铝表面对RPL光的反射，两端位置剂量值异常升高（图3b），NA2通过哑光涂层成功抑制反射，波动范围缩至2%以内（图3c）。

2. 2.

   多周期稳定性

   将NA1/NA2直接用于退火（400°C）-辐照-预热（70°C）-读数全流程（图5），连续4次循环后，NA2仍保持±2%的稳定性（图4b），证明其可替代现行不锈钢退火盒与聚丙烯预热盒，实现“一盒通”操作。

结论与意义

这项研究如同为RPL剂量测量系统更换了“永不磨损的轴承”。NA2杂志不仅解决了ABS变形引发的误差，其耐高温特性更将原本分散的流程整合为单一标准化步骤（图5），显著提升效率与可靠性。尽管长期使用后涂层耐久性仍需验证，但这一创新已为辐射监测领域开辟了新路径——未来或可推广至个人剂量计（如GD-302M）的大规模校准，甚至启发其他发光剂量计（如TL/OSL）的硬件优化。当精密科学遇上材料革新，往往能擦出改变行业规则的火花，而这项研究正是最好的例证。