Funktionsweise und Dosisbestimmung

Bei Einwirkung ionisierender Strahlung werden in einem Kristall freie Paare von Ladungsträgern (Elektronen und Löcher) erzeugt, die in kristallinen Fehlstellen gefangen werden. Durch Erwärmung werden sie aus diesen energetisch höher liegenden und langlebigen Zuständen befreit und rekombinieren unter Aussendung von Licht (Thermolumineszenz, kurz TL). Die Lichtintensität ist ein direktes Maß für die aufgestrahlte Dosis. Durch Anreicherung mit neutronenempfindlichen Isotopen (z.B. Li-6) kann der Kristall auch für thermische Neutronen sensibilisiert werden.

Das Zweikomponenten-Albedodosimeter enthält zwei TL-Detektorpaare, wovon das erste die vom Körper zurückgestreuten Neutronen (Albedo-Neutronen) und das zweite die auf den Körper einfallenden thermischen Neutronen (Feldneutronen) misst. Die Angabe der Neutronenäquivalentdosis erfolgt aus der Anzeige des Albedodetektorpaares und dem entsprechenden Kalibrierfaktor für den jeweiligen Anwendungsbereich.

Jedes Detektorpaar besteht aus einem photonenempfindlichen Detektor und einem photonen- und neutronenempfindlichen Detektor. Der nur photonenempfindliche Detektor dient der Bestimmung der jeweiligen Photonendosis. Aus der Differenz beider Detektoren wird der jeweilige Neutronenanteil bestimmt. Das Verhältnis aus Feld- zu Albedoneutronen liefert dabei einen zusätzlichen Energiekorrekturfaktor (DIN 6802-4).

Das Albedodosimeter kann auch an Hochenergiebeschleunigern eingesetzt werden, da das Neutronen-Strahlungsfeld an diesen Arbeitsplätzen immer einen Anteil gestreuter Neutronen mit niedriger Energie aufweist und somit ein zur Dosisbestimmung ausreichendes Signal im Detektor erzeugt wird. Dies konnte durch Messungen an verschiedenen Hochenergiebeschleunigern verifiziert werden.