中国原子能科学研究院对放射性作人员进行外照射个人剂量监测，监测方法是请被监测人员佩戴被动式累积个人剂量计，使用的剂量计类型为光致发光(OSL)个人剂量计。监测的量是深部个人剂量当量H_P(10)。为了做好外照射个人剂量监测的质量保证，提升个人剂量监测能力水平，同时了解OSL剂量计用于外照射个人剂量监测的准确性，我们参与了中国疾病预防控制中心组织的2017年度全国个人剂量监测比对，接受了个人剂量监测能力的考核。

据了解，目前国内大多数监测机构选用热释光(TLD)剂量计进行外照射个人剂量监测。2017年的比对工作中，参与比对的291家机构只有不到10家使用光致光(OSL)剂量计^[1]。因此，相对热释光剂量计来说，本文介绍的OSL剂量计参与比对的情况，具有特殊性，对于其它几家使用OSL剂量计参与比对的机构来说，具有一定代表性。

1 材料与方法 1.1 材料设备

本单位使用的OSL个人剂量监测系统由美国蓝道尔公司研发。由OSL剂量计、自动读数仪、计算机和软件组成。OSL剂量计为被动式累积个人剂量计，所用的光致发光材料为Al₂O₃:C。可以探测的射线类别有X射线、γ射线、β射线，剂量探测范围是0.01 mSv~10 Sv，探测能量范围对X射线、γ射线是5 keV~40 MeV，对β射线是150 keV~10 MeV。

1.2 比对方法 1.2.1 盲样剂量计照射

按照比对组织机构的要求，准备7组个人剂量计，每组数量为3支，第1~5组为盲样组，第6组为跟随本底，第7组为备用组。参与比对机构将剂量计邮寄给组织机构，组织机构依据《外照射个人剂量系统性能检测规范》(GBZ 207-2016)^[2]第5条对第1~5组在30 cm×30 cm×15 cm的ISO充水组织等效板模上进行照射，然后邮寄回参与比对机构，参与比对机构对剂量计进行测量和数据处理，并将结果报告给组织机构。在比对结果评判结束后，组织机构将比对结果告知参与比对机构，并告知照射的辐射质类型、照射剂量、照射角度。

1.2.2 结果判定^[3]

比对结果的判定指标分为单组性能判定和综合性能判定。

单组性能：

$ P_{i}=\left[H_{R}(d)_{i}-H_{p}(d)_{i}\right] / H_{p}(d)_{i} $

(1)

公式(1)中：H_R(d)_i-第i组剂量计的个人剂量当量评定值；H_p(d)_i-第i组剂量计的个人剂量当量约定值。

综合性能B：

$ B=\overline{P}=(1 / 5) \sum\limits_{i=1}^{5} P_{i} $

(2)

综合标准偏差S：

$ S=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{5}\left(P_{i}-\overline{P}\right)^{2}}{4}} $

(3)

合格评定标准，首先做单组性能判定。当|P_i|≤0.3时, 则判定第i照射组的单组性能为合格；如单组性能检验不合格的组数≥2时，则判定个人剂量系统的单组性能检验不合格。然后进行综合性能判定。如满足B²+S²≤0.3²，则判定个人剂量系统的综合性能检验为合格。当单组性能检验和综合性能检验同时合格的个人剂量系统性能判定为合格。优秀判定标准：同时满足|P_i|≤0.1、B²+S²≤0.1²，方有资格参与优秀评比。

1.3 参与方法

首先使用蓝光退火炉对OSL剂量计做“光退火”处理，退火时间为30 min。退火后使用Inlight 200型自动读数仪测读，记录残余剂量。将“光退火”后的剂量计寄送组织机构接受照射。收到组织机构寄回的照射完毕的剂量计后，对剂量计测读。

每只OSL剂量计可以重复测量多次。为取得准确的测量结果，对每只剂量计测量3次，取其平均值作为每支剂量计的测量值，然后从测量值中扣除退火残余剂量。因每组有3支剂量计，取每组3支剂量计的平均值，然后从1~5各组的值中分别扣除第6组本底剂量计的值，使用GRUBBS法则检验数据，如有离群值则剔除^[4]。然后使用个人剂量监测系统的刻度系数对值进行校准，其结果即为1~5各组的评定值。Inlight 200个人剂量监测系统本身具有线性刻度功能，但本单位实验室由于质量保证的原因，没有使用系统自身的刻度功能，而是由防科技工业电离辐射一级计量站进行每年一次的刻度。

2 结果

单组性能|P₁|=0.35，由于大于0.3，第1盲样组的单组性能判定为不合格，其余四组的单组性能，|P_i|＜0.3均判定为合格。五组中单组性能不合格的组数小于2，则总体单组性能判定为合格。综合性能B²+S²=0.048，小于0.09，则综合性能合格。因此，本次比对结果判定为合格。但未达到评定优秀的标准。见表 1。

3 讨论

本次比对中，组织机构对各组剂量计照射了不同的能量，角度和剂量，目的在于考察参与比对单位所用的监测方法在这三个方面的表现，因此，本文从这三个方面分析本次比对的结果。

3.1 能量响应

从比对结果中可以看出，第1、2组(83 keV)的单组性能P_i值较高，评定值H_R(10)均高于约定值。H_p(10)第3、4、5组(662 keV)的单组性能P_i值则相对较低，可认为照射662 keV的第3、4、5组的评定结果优于照射83 keV的第1、2组。

在比对之前，我们曾对OSL剂量计的能量响应特点进行研究。使OSL剂量计受到33 keV(N-40)，65 keV(N-80)，100 keV(N-120)，662 keV(¹³⁷Cs)，1.25 MeV(⁶⁰Co)五种辐射质的照射，照射剂量相同，入射角度也相同。照射在国防科技工业电离辐射一级计量站完成，使用30 cm×30 cm×15 cm的ISO充水组织等效板模。能量响应用公式表示：R=H_(E)/H，H_(E)为剂量计在不同能量点的指示值，H为照射的约定真值。得到OSL剂量计在33~1250 keV范围内的能量响应曲线如图 1所示。由能量响应曲线可以看出剂量计在65~100 keV的范围内存在较明显的过响应现象。这与比对结果是一致的。

对于国内某些具有能量鉴别功能的剂量计，可以鉴别出剂量计受到何种能量的射线照射，并根据不同的能量使用相应的校准系数对测量结果进行修正^[5]。OSL剂量计也是能量鉴别剂量计，有四个探测器元件，分别由开窗，塑料，铝片，铜片覆盖在探测元件上作为能量补偿和鉴别电离辐射能量之用^[6]，当受到不同能量的X或γ射线照射后，四个探测元件因覆盖材料的不同而受到不同程度的照射，得到不同的计数，经Inlight 200测量系统内部的计算程序计算后，可分别给出该射线造成的深部剂量H_P(10)，浅表剂量H_P(0.07)，眼晶体剂量H_P(3)。但目前我单位所用的Inlight200测量系统的版本尚不能给出具体射线能量的鉴别结果，因此没有针对不同能量进行修正。所有计算结果均使用同一刻度系数进行校准。刻度系数由防科技工业电离辐射一级计量站给出。

3.2 角度响应

从第3组、4组、5组可以看出，在各组均受到662 keV(¹³⁷Cs)照射时，入射角度为40°与入射角度为0°的P值没有明显差异。

同样，我们对OSL剂量计在662 keV能量照射下的角响应特性进行了研究。使用¹³⁷Cs标准源，分别以0°、20°、40°、60°四种入射角度照射剂量计，且照射剂量相同，得到角响应曲线如图 2所示。可以看出，随着射线入射角度增加，OSL剂量计的角响应呈逐渐减小的趋势，但变化范围在0.978~0.995之间，可见在662 keV能量照射下角响应性能表现良好。这与比对结果一致。

3.3 线性响应

同样，我们对OSL剂量计的线性响应特性进行了研究。根据厂家说明，OSL剂量计的剂量探测范围是0.01 mSv~10 Sv。我们对5组剂量计分别照射0.1、1、10、100、1 000 mSv，照射能量662 keV(¹³⁷Cs)，角度为0°。图 3为线性响应曲线。根据线性误差的公式$e=\sum \frac{1}{5}\left|1-\frac{H(E)}{H}\right| \times 100$^[1]，OSL剂量计的线性误差是3.8%，符合线性误差不大于10%的使用要求。

在本次比对中，5组剂量计照射的剂量从0.51~3.82 mSv，范围较窄，因此从比对结果中无法明确反映出剂量计的线性响应特征。

3.4 讨论

可以得到结论如下：本次比对结果为合格，说明本实验室利用OSL剂量计进行外照射个人剂量监测所用的材料设备及工作方法满足质量保证的要求；

通过将比对结果和OSL剂量计性能实验结果相比较，发现本次比对真实地反映了OSL剂量计的性能特点。即：OSL剂量计在65~100 keV的能量范围内存在较明显的过响应现象，在662 keV能量照射下，角响应在0°~60°表现都很好。以上性能特点导致本次比对中第1组的单组评定值P值最高，第2组的P值也较高，而第3、4、5组的评定结果都很好；

本文研究结果合理解释了得到此次比对结果的原因；可作为其它OSL剂量计用户的参考；

如希望在比对中获得更好的结果，还需在一些方面加强努力，例如，做好仪器的维护，加强操作人员的专业技能，注意老化剂量计的淘汰，遵循严谨的数据处理方法，等。