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本文研究了丙氨酸/ESR剂量体系对于60Coγ射线和电子束辐照的剂量学响应性能,并通过实验确定了丙氨酸薄膜剂量计的最佳测量条件。所研制的薄膜状丙氨酸剂量计为机制大批量生产,剂量计尺寸为30×7.5×0.2mm3,批均匀性好于0.7%。目前该体系的有用剂量范围为20~3×105Gy,在线性剂量范围10~2~10~4Gy内,ESR响应值与吸收剂量呈良好的对数线性关系,对60Coγ射线照射其剂量响应线性好于0.9999,对电子束照射则好于0.9995。另外,研究了辐照温度、贮存条件(温度和相对湿度)以及测量温度对剂量计的影响。在辐照温度15~50℃、照射的剂量5~50kGy范围内,温度每升高1℃,其ESR响应值升高0.26%,且未发现随吸收剂量的不同而有明显的改变。经辐照了1kGy和10kGy的剂量计,在低温、相对湿度小于60%的条件下保存一年,年衰退率约1%。在299~355K测量温度范围内,ESR响应值随温度的升高而降低。通过剂量计在共振腔内的方向效应实验,发现平行于磁力线方向测量最佳,可得到最大的信号强度和最小的测量不确定度。此外,在本实验范围内未发现丙氨酸薄膜剂量计对γ射线和电子束的响应存在明显的差异,同时未发现明显的能量和剂量率依赖性。在线性剂量范围内,该剂量体系测量60Coγ射线和电子束吸收剂量的扩展不确定度分别为4.2%和6.2%(95%置信水平),适合作为电子束传递剂量标准。与日本原子力研究所研制的丙氨酸及CTA薄膜剂量计在其2MeV加速器上进行的剂量比对结果在不确定度范围内符合。另外,还利用该剂量体系对12MeV电子束辐照场的分布及深度剂量分布进行了实际测量,得到了与CTA和FWT 60等薄膜剂量计相一致的结果,这也进一步说明该剂量体系在电子束辐照上的适用性和实用性。 本课题属于国防科工委放射性计量一级站“九·五”计划项目,对于核工业系统电子束吸收剂量的量值统一和量值传递具有重要意义。