Einfluss der Readout- und Annealingparameter auf die untere

Annealing- und Readouttemperaturen auf die untere Nachweisgrenze von TLD der Typen GR-200 und MCP-100D untersucht. Zu diesem Zweck wurden die unter Kap. 3.2.2 beschriebenen Messungen durchgeführt.

5.2.2.1 TLD vom Typ MCP-100D

Vergleicht man die Messergebnisse bei unterschiedlichen Annealingtemperaturen, wurden bei einer konstanten Readouttemperatur von 260 °C verschieden hohe untere Nachweisgrenzen ermittelt (s. Abb. 40). Die höchste untere Nachweisgrenze wurde bei dieser Readouttemperatur bei einer Annealingtemperatur von 260 °C gemessen. Auch ein Annealing bei 230 °C führte bei einer Readouttemperatur von 260 °C zu einer relativ hohen unteren Nachweisgrenze.

Abb. 40: Boxplot der unteren Nachweisgrenze von MCP-100D bei verschiedenen Readout- und Annealingtemperaturen. A = Annealingtemperatur, R = Readouttemperatur.

Wie Abb. 40 verdeutlicht, wurden bei niedrigeren Readout- und Annealingtemperaturen von 230, 240 und 250 °C sehr gute Ergebnisse erzielt (s. Kap. 4.2.7.1, Tab. 25). Ein statistisch schwach signifikanter Unterschied konnte mit Hilfe des Tukey-Tests (KRAMER 1956) nur zwischen den TLD mit einem Readout und Annealing bei 260 °C und den anderen Gruppen festgestellt werden (p < 0,05).

Insgesamt konnte bei den meisten Gruppen eine untere Nachweisgrenze von unter 1 µSv gemessen werden. Lediglich die Anwendung einer Annealing- und Readouttemperatur von 260 °C führte zu einer deutlich höheren unteren Nachweisgrenze von 2 µSv. Wie PITERS und BOS (1990) berichten, sollten die Readouttemperaturen 240 °C nicht überschreiten, da es sonst zu einer schlechteren Reproduzierbarkeit der Ergebnisse kommt. Wie Lüpke et al.

(2006) berichten, kommt es bei hohen Annealingtemperaturen von über 240 °C zu Schädigungen der TLD. Da diese Schädigungen bei den einzelnen TLD der Gruppe nicht genau gleich verlaufen, kommt es zu Schwankungen der Voranzeige. Dies könnte die Ursache für die höhere untere Nachweisgrenze bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 260

°C sein. Ein Annealing bei 230 °C scheint nicht ausreichend zu sein, um vorhergegangene Restinformationen immer vollständig zu löschen, so dass die Voranzeige relativ stark schwankt und damit ebenfalls zu einer etwas höheren unteren Nachweisgrenze von 1,5 µSv führt. Allerdings wird bei einer Annealing- und Readouttemperatur von 230 °C eine recht niedrige untere Nachweisgrenze erreicht.

Wie bereits erwähnt wurde, ist eine niedrige untere Nachweisgrenze von großer Bedeutung für mögliche Anwendungen der TLD im Niedrigdosisbereich. In der Literatur werden zahlreiche Annealing- und Readoutverfahren beschrieben. Die bisher zu diesem Thema veröffentlichten Studien beschäftigen sich mit dem Einfluss der Annealing- und Readoutparameter auf das Ansprechvermögen und das Restsignal der TLD (z.B. TANG et al.

2000, OSTER et al. 1993). Zum Einfluss der Annealing- und Readoutparameter auf die untere Nachweisgrenze finden sich in der Literatur bisher keine Veröffentlichungen. In der vorliegenden Studie kann daher nur begrenzt ein Vergleich mit anderen Veröffentlichungen erfolgen. In den bisher zur unteren Nachweisgrenze von LiF:Mg,Cu,P veröffentlichten Studien wird immer mit einer Readouttemperatur von 240 °C gearbeitet. Keiner der in Kap.

2.3.5 angegebenen Autoren hat den Einfluss der Readouttemperatur auf die untere Nachweisgrenze beschrieben.

Auch die Annealingparameter sind in den angegebenen Studien jeweils ähnlich. Alle Autoren verwenden ein Annealing bei 240 bis 245 °C für 10 Minuten. Lediglich AZORIN et al. (1990) führten zusätzlich ein Annealing bei 100 °C für 2 Stunden durch. Deshalb können zwar die unteren Nachweisgrenzen aus der vorliegenden Studie und der Literatur miteinander verglichen werden, der Einfluss der Messparameter jedoch nur sehr eingeschränkt.

Insgesamt waren die beim Material MCP-100D gemessenen unteren Nachweisgrenzen deutlich höher als die in der der Literatur beschriebenen (s. Tab. 8) unteren Nachweisgrenzen für das Material LiF:Mg,Cu,P. Es wurden nur bei einer Annealing- und Readouttemperatur von 230 und 240 °C untere Nachweisgrenzen von unter 1 µSv erreicht. Leider sind in der Literatur kaum Angaben zur unteren Nachweisgrenze von MCP-100D zu finden. Die bei einer Annealing- und Readouttemperatur von 240 °C gemessene untere Nachweisgrenze liegt im gleichen Bereich der von PAUTSCH et al. (2005) ermittelten unteren Nachweisgrenze für das gleiche Material (s. Kap. 2.3.5, Tab. 8).

Bei den TLD vom Typ GR-200 berichten mehrere Autoren von unteren Nachweisgrenzen von unter 0,2 µGy (s. Kap. 2.3.5, Tab. 8). Ähnliches gilt für die TLD vom Typ 100H. In der vorliegenden Studie wurde die niedrigste untere Nachweisgrenze von (0,30 ± 0,09) µSv bei der Gruppe gemessen, die ein Readout bei 260 °C und ein Annealing bei 240 °C erfahren hat.

Wie bereits oben erwähnt, gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen den unteren Nachweisgrenzen der einzelnen Gruppen, bis auf die Gruppe mit einem Readout- und Annealing bei 260 °C.

Die in dieser Studie gemessenen unteren Nachweisgrenzen liegen somit über den in der Literatur erwähnten sehr niedrigen unteren Nachweisgrenzen. Da in der vorliegenden Studie keinerlei Einschränkungen der Glühkurve, z.B. auf bestimmte Peaks, erfolgt ist und auch keine Programme zur Glättung der Glühkurve verwendet wurden, kann davon ausgegangen werden, dass beim Einsatz solcher Hilfsmittel noch bessere Ergebnisse erzielt werden könnten (PAUTSCH et al. 2005).

Wie OSTER et al. (1993) berichten, führen höhere Readouttemperaturen zu einem Verlust des Ansprechvermögens. Bei einer Readouttemperatur von 270 °C konnten sie eine Reduktion des Ansprechvermögens um 6 % über 10 Readoutdurchgänge verzeichnen. Es kann davon ausgegangen werden, dass eine Reduktion des Ansprechvermögens eine höhere untere Nachweisgrenze zur Folge hat. Dass in der vorliegenden Studie bei einer Readouttemperatur von 260 °C teilweise gute Ergebnisse im Hinblick auf die untere Nachweisgrenze erzielt werden konnten, lässt sich mit Hilfe von Ergebnissen einer weiteren Studie erklären. GOMES ROS et al. (1996) berichteten, dass nicht nur die Höhe der Readouttemperatur von Bedeutung für die untere Nachweisgrenze ist, sondern auch die Verweildauer bei der angewendeten Maximaltemperatur. So konnte bei einer geringen Verweildauer von 5 s eine gute Reproduzierbarkeit auch bei Readouttemperaturen von 255 bis 265 °C erzielt werden. Eine Verweildauer von 15 s bei 260 °C führte hingegen zu einem rapiden Abfall der Reproduzierbarkeit. Da bei einer Gruppe der vorliegenden Studie sowohl das Annealing als auch das Readout bei 260 °C durchgeführt wurden, war die Gesamtdauer, die die TLD einer hohen Temperatur ausgesetzt waren, höher als bei den anderen Gruppen. Diese lange Verweildauer bei 260 °C könnte ursächlich für die hohe untere Nachweisgrenze sein. Bei den anderen Gruppen, bei denen eine Readouttemperatur von 260 °C angewendet wurde, war die

Verweildauer bei dieser Temperatur hingegen geringer, da das Annealing bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wurde. Da die Messungen in dieser Studie mit einem Reader durchgeführt wurden, der mit heißem Stickstoff arbeitet, ist es schwer einzuschätzen, wie hoch die tatsächliche Temperatur des Gases ist, welches beim TLD ankommt. Die Temperaturangabe des Readers bezieht sich auf die Stickstofftemperatur an der Austrittsdüse.

Das TLD ist jedoch ca. 1 mm von dieser entfernt. Stadtmann et al. (2002) beschäftigten sich mit der Differenz zwischen der am Reader eingestellten Temperatur und der tatsächlichen Readouttemperatur. Sie beobachteten, dass das am TLD wirksame Heizprofil stark von der Linearität abweicht. Die Temperaturdifferenz zwischen dem Heizgas und dem TLD erreicht bis zu mehreren 10 °C. Die für das TLD berechnete Temperatur ist immer niedriger als die Temperatur an der Austrittsdüse. Der Temperaturunterschied hängt von der verwendeten Heizrate ab. Je größer die Heizrate, desto größer wird auch der Temperaturunterschied zwischen Heizgas und TLD.

Vergleicht man die Glühkurven von MCP-100D bei Anwendung verschiedener Annealing- und Readouttemperaturen, lassen sich einige Unterschiede erkennen (s. Kap. 4.2.7, Abb. 27).

Bei einer konstanten Readouttemperatur von 260 °C führten steigende Annealingtemperaturen zu einer Verschiebung der Glühkurve nach rechts und zu einer Abnahme des Glühkurvenmaximums. Eine Ausnahme bildete hier die Gruppe mit einem Annealing bei 230 °C, die ein niedrigeres Glühkurvenmaximum bei einem früheren Kanal aufwies. Bei gleichen Readout- und Annealingtemperaturen kam es mit zunehmenden Temperaturen zu einer Abnahme des Glühkurvenmaximums und zu einer Verschiebung der Glühkurve nach links. Auch hier bildeten die bei 230 °C behandelten TLD eine Ausnahme mit einem niedrigeren Glühkurvenmaximum als bei 240 °C und einer stark nach links verschobenen Glühkurve. Auch TANG et al. (2000) konnten mit steigender Annealingtemperatur eine Abnahme des Glühkurvenmaximums und des Ansprechvermögens feststellen.

In Bezug auf die untere Nachweisgrenze der TLD gibt es einen Zusammenhang zwischen der unteren Nachweisgrenze und der Höhe des Glühkurvenmaximums (s. Abb. 41). Niedrige Glühkurvenmaxima kamen bei den Gruppen mit hohen unteren Nachweisgrenzen vor,

während hohe Glühkurvenmaxima bei Gruppen mit niedrigen unteren Nachweisgrenzen auftraten (s. Kap. 4.2.7.1, Tab. 26 und Tab. 27).

Abb. 41: Zusammenhang zwischen dem erreichten Glühkurvenmaximum und der unteren Nachweisgrenze von MCP-100D bei verschiedenen Annealing- und Readoutparametern. A = Annealingtemperatur, R = Readouttemperatur, R² = Korrelationskoeffizient. Der Wert A230 / R230 wurde nicht in die Berechnung des Korrelationskoeffizienten einbezogen. Zur besseren Veranschaulichung wurde eine Trendlinie eingezeichnet.

In der vorliegenden Studie konnte tendenziell eine Abnahme des Ansprechvermögens bei steigenden Readout- und Annealingtemperaturen festgestellt werden. Da auch die untere Nachweisgrenze bei steigenden Readout- und Annealingtemperaturen abnimmt, lässt sich der Einfluss des Glühkurvenmaximums auf die untere Nachweisgrenze mit der Studie von TANG et al. (2000) vergleichen, in der ebenfalls eine Abnahme des Ansprechvermögens bei niedrigeren Glühkurvenmaxima festgestellt werden konnte. Wie im Kapitel Ergebnisse (s.

Kap. 4.2.7.1) gezeigt, kommt es bei höheren Annealingtemperaturen zu einer Verschiebung der Glühkurve nach rechts. Dies steht ebenfalls im Einklang zu den von TANG et al. (2000)

veröffentlichten Ergebnissen. Die Autoren beobachteten bei steigenden Annealingtemperaturen eine Verschiebung der Glühkurve nach rechts. Außerdem wurde das Maximum der Glühkurve bei späteren Kanälen erreicht. Dieses Verhalten wurde auch in der vorliegenden Studie beobachtet (s. Kap. 4.2.7.1, Tab. 26).

Anders als in den Studien von ZHA et al. (1993) und CAI et al. (1996) konnte nur ein geringer Einfluss der Annealingtemperatur auf die Temperatur des Glühkurvenmaximums festgestellt werden. Die Autoren beobachteten bei steigender Annealingtemperatur eine Verschiebung des Hauptglowpeaks in Richtung höherer Temperaturen. Bei einer Readouttemperatur von 260 °C war diese Verschiebung in der vorliegenden Studie nur in geringem Maße zu beobachten (s. Kap. 4.2.7.1 , Tab. 26).

5.2.2.2 TLD vom Typ GR-200

Auch bei den TLD vom Typ GR-200 (s. Kap. 4.2.7.2, Tab. 28) wurde die höchste untere Nachweisgrenze bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 260 °C gemessen (0,45 µSv). Ein statistisch schwach signifikanter Unterschied (p < 0,05) konnte mit Hilfe des Tukey – Tests nur zwischen der Gruppe mit einem Annealing und Readout bei 260 °C und der Gruppe mit einem Annealing bei 240 °C und einem Readout bei 260 °C festgestellt werden.

Insgesamt ist die mittlere untere Nachweisgrenze der TLD vom Typ GR-200 (s. Kap. 4.2.7.2, Tab. 28) und deutlich niedriger als beim Material MCP-100D (s. Kap. 4.2.7.1, Tab. 25). Sie liegt beim Material GR-200 bei allen Gruppen unter 0,5 µSv. Dieser Wert wurde beim Material MCP-100D von keiner Gruppe erreicht.

Abb. 42.: Boxplot der unteren Nachweisgrenze von GR-200 bei verschiedenen Readout- und Annealingtemperaturen. A = Annealingtemperatur, R = Readouttemperatur.

Die Empfindlichkeit gegenüber höheren Temperaturen scheint beim Material GR-200 weniger stark ausgeprägt zu sein als beim Material MCP-100D. Auch beim Material GR-200 wurde die Glühkurve mit zunehmender Annealing- und Readouttemperatur nach rechts verschoben (s. Kap. 4.2.7.2, Abb. 28). Dabei ist nicht nur die Position des Maximums, sondern die ganze Glühkurve verschoben. Diese Ergebnisse entsprechen den von TANG et al.

(2000) gemachten Beobachtungen. Die Autoren untersuchten hierbei den Einfluss von Annealingtemperaturen zwischen 240 und 400 °C, konnten aber auch schon bei Temperaturen von 240 bis 260 °C eine Verschiebung der Glühkurve nach rechts beobachten. Anders als in der Studie von TANG et al. (2000) und bei den TLD vom Material MCP-100D nahm jedoch das Glühkurvenmaximum bei den TLD vom Typ GR-200 in der vorliegenden Studie mit zunehmender Annealing- und Readouttemperatur nicht ab, sondern zu. TANG et al. (2000) verwendeten bei Ihren Untersuchungen allerdings eine Readouttemperatur von 350 °C. Dies ist ein Temperaturbereich, in dem es laut LÜPKE et al. (2006) bereits zu Schädigungen der TLD kommen kann. Auch berichten TANG et al. (2000), dass in Abhängigkeit von der Temperatur die Art der Kupferionen von Cu⁺ zu Cu⁺⁺ wechselt. Dieser Vorgang ist

möglicherweise auch von den verwendeten Dotierungen im Material abhängig und könnte daher bei den LiF:Mg,Cu,P Materialen verschiedener Hersteller unterschiedlich verlaufen.

Zudem sind die genauen Zusammensetzungen und Herstellungsbedingungen der TLD nicht bekannt. Auch dies könnte die Unterschiede zwischen den Materialen erklären.

Ebenfalls gegensätzlich zum Verhalten des Materials MCP-100D ist der beobachtete Zusammenhang zwischen der Höhe des Glühkurvenmaximums und der unteren Nachweisgrenze (s. Abb. 43). Mit zunehmender Höhe des Glühkurvenmaximums wurden tendenziell höhere untere Nachweisgrenzen gemessen. Dieses Verhalten ist jedoch nur schwach ausgeprägt und hat keinen Einfluss auf das Ansprechvermögen bzw. die untere Nachweisgrenze der TLD. Die in Abb. 42 und Abb. 43 zusammengestellten Ergebnisse zeigen, dass das Ansprechvermögen der TLD des Typs GR-200 kaum von den hier angewandten Readout- und Annealingtemperaturen abhängt.

Abb. 43: Zusammenhang zwischen dem erreichten Glühkurvenmaximum und der unteren Nachweisgrenze von GR-200 bei verschiedenen Annealing- und Readoutparametern. A = Annealingtemperatur, R = Readouttemperatur, R² = Korrelationskoeffizient . Der Wert A230 / R230 wurde nicht in die Berechnung des Korrelationskoeffizienten einbezogen. Zur besseren Veranschaulichung wurde eine Trendlinie eingezeichnet.

R² = 0,283

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

Glühkurvenmaximum [nC]

untere Nachweisgrenze [µSv]

A230 / R230

A240 / R240 A240 / R260

A260 / R260 A250 / R260

A250 / R250 A230 / R260

Ein Annealing und Readout bei nur 230 °C führte zu einer sehr niedrigen Glühkurve (s. Kap.

4.2.7.2, Abb. 28) mit einer deutlich erhöhten Halbwertsbreite. Wie schon beim Material MCP-100D kann auch hier vermutet werden, dass die Temperatur nicht ausreichend war, um alle Informationen des TLD auszulesen.

Wie auch beim Material MCP-100D kam es bei einer Readouttemperatur von 260 °C mit steigender Annealingtemperatur zur Verschiebung des Glühkurvenmaximums in Richtung höherer Temperaturen (s. Kap. 4.2.7.2, Tab. 29). Dieses Verhalten war beim Material GR-200 ausgeprägter als beim Material MCP-100D und entspricht den von ZHA et al. (1993) und CAI et al. (1996) gemachten Beobachtungen.

5.2.3 Einfluss des Parameters Heizrate 5.2.3.1 TLD vom Typ MCP-100D

Bei den TLD vom Typ MCP-100D kam es mit steigender Heizrate zu einer Zunahme der Höhe des Glühkurvenmaximums (s. Kap. 4.2.9.1, Abb. 31) und einer Verschiebung der Glühkurve nach links, also in Richtung früherer Kanäle (s. Kap. 4.2.9.1, Tab. 31). Die gewünschte Readouttemperatur wurde demnach bei höheren Heizraten früher erreicht. Die Glühkurvenpeaks wurden beim Material MCP-100D bei höheren Heizraten schmaler, d. h. die Halbwertsbreite der Peaks somit geringer (s. Kap. 4.2.9.1, Tab. 31). Während das Glühkurvenmaximum zunahm, blieb die gesamte emittierte Lichtmenge und somit die gemessene Ladungsmenge bei höheren Heizraten annähernd gleich. Lediglich eine Heizrate von 6 K/s führte zu geringeren emittierten Lichtmengen und damit zu einer Verringerung des Ansprechvermögens.

Auffällig ist, dass bei einer Heizrate von 6 K/s das Maximum der Glühkurve bei 235 °C statt bei der eingestellten Readouttemperatur von 250 °C erreicht wurde. Bei einer Heizrate von 20 K/s lag das Maximum der Glühkurve mit 252 °C hingegen im eingestellten Bereich. Der Einfluss der gewählten Heizrate auf die untere Nachweisgrenze ist nicht signifikant (s. Kap.

4.2.9.1, Tab. 32) und kann daher bei der Wahl der Heizrate vernachlässigt werden.

Über den Einfluss der Heizrate auf die untere Nachweisgrenze der TLD gibt es in der Literatur keine Ergebnisse. TANG et al. (2002a) berichteten aber über den Vorteil höherer

Heizraten für die Effizienz und Schnelligkeit der Auswertung von TLD. Die Autoren empfehlen Heizraten über 10 K/s, da nur so eine Auswertung unter einer Minute pro TLD möglich ist. Außerdem konnten sie bei höheren Heizraten ein niedrigeres Restsignal und somit eine höhere Messgenauigkeit erzielen. PRADHAN (1995) hingegen berichtet von einer Verschiebung des wichtigen Glowpeaks 4 in Richtung schädigender Temperaturbereiche, wenn Heizraten von über 10 K/s angewendet werden. Laut TANG et al. (2002a) kann dem jedoch entgegengewirkt werden, wenn die Gesamtdauer des Ausleseprozesses gering gehalten wird. Ausschlaggebend für die Höhe des Restsignals und die durch hohe Temperaturen verursachte Schädigung der TLD ist also die erreichte Endtemperatur und nicht die Heizrate, mit welcher diese erzielt wird. Da, wie schon erwähnt, bei höheren Heizraten schneller und dadurch auch im Verhältnis während einer längeren Zeitspanne höhere Temperaturen erzielt werden, führt dies auch zu einer Verringerung des Restsignals bei höheren Heizraten (TANG et al. 2002a). Dies ist jedoch nur zu empfehlen, so lange die Gesamtdauer des Ausleseprozesses eine Dauer von 1 Minute nicht überschreitet, da ansonsten wieder eine Schädigung der TLD zu befürchten ist.

Wenn vor der ersten Verwendung eine Initialisierung durchgeführt wird, kann auch bei höheren Endtemperaturen eine gute Reproduzierbarkeit erzielt werden (SÁEZ – VERGARA u. ROMERO 1996)

Da in der vorliegenden Studie keine Reduktion des Ansprechvermögens (s. Kap. 4.2.9.1, Abb.

29) bei höheren Heizraten festgestellt wurde, scheint die gewählte Gesamtdauer von 23,33 s auch bei höheren Heizraten zu keiner irreparablen Veränderung des TL-Materials zu führen.

Bei einer Heizrate von 20 K/s konnte sogar tendenziell eine Zunahme des Ansprechvermögens festgestellt werden, während eine Heizrate von 6 K/s nach zehn Messdurchgängen zu einer Reduktion des Ansprechvermögens um 3 % führte. Für die höhere Heizrate spricht auch in diesem Fall die größere Effizienz des Auslesevorganges, da die Maximaltemperatur deutlich früher erreicht wurde. Es kann also entgegen der Studie von PRADHAN (1995) eine Heizrate von 20 K/s bei einer Readouttemperatur von 250 °C für die TLD vom Typ MCP-100D empfohlen werden. In wie weit dies auch für andere Readouttemperaturen gültig ist, müsste in weiteren Messungen untersucht werden.

5.2.3.2 TLD vom Typ GR-200

Die TLD vom Typ GR-200 verhielten sich in den Untersuchungen zum Einfluss unterschiedlichen Heizraten ähnlich wie die TLD vom Typ MCP-100D. Mit zunehmender Heizrate konnte auch bei den TLD vom Typ GR-200 eine Zunahme des Glühkurvenmaximums und eine Verschiebung der Glühkurve zu früheren Kanälen beobachtet werden. Das erreichte Glühkurvenmaximum war jedoch beim Material GR-200 bei allen Heizraten deutlich höher als beim Material MCP-100D. Dies äußerte sich in deutlich höheren emittierten Ladungsmengen als beim Material MCP-100D. Die Temperatur, bei der das Glühkurvenmaximum erreicht wurde, war bei den TLD vom Typ GR-200 weniger stark von der Heizrate abhängig als bei den TLD vom Typ MCP-100D (s. Kap. 4.2.9.2, Tab. 33).

Während beim Material MCP-100D eine deutliche Abnahme der Halbwertsbreite bei Erhöhung der Heizrate von 10 auf 20 K/s beobachtet wurde, ist beim Material GR-200 kein Unterschied erkennbar. Die gewählte Heizrate hat keine Bedeutung für die untere Nachweisgrenze der TLD (s. Kap. 4.2.9.2, Tab. 34). Wie beim Material MCP-100D kam es bei einer Heizrate von 6 K/s zu einer leichten Reduktion des Ansprechvermögens. Anders als beim Material MCP-100D führten sowohl eine Heizrate von 10 K/s als auch eine Heizrate von 20 K/s zu einer leichten Erhöhung des Ansprechvermögens mit zunehmender Anzahl der Messdurchgänge (s. Kap. 4.2.9.2, Abb. 34). Die von PRADHAN (1995) gemachten Beobachtungen können daher auch für dieses Material nicht bestätigt werden. Dagegen kann analog zu TANG et al. (2002a) eine Heizrate von 20 K/s empfohlen werden, da diese eine höhere Effizienz des Readoutverfahrens ermöglicht. TANG et al. (2002a) berichtet von einem niedrigeren Restsignal bei höheren Heizraten, so dass eine niedrigere untere Nachweisgrenze erzielt wird. Dies kann in der vorliegenden Studie nicht bestätigt werden. Die hier untersuchten Heizraten haben keinen Einfluss auf die untere Nachweisgrenze (s. Kap. 4.2.9.2, Tab. 34).

5.3 Überprüfung der Auswirkungen des Annealings

Um quantifizieren zu können, in wie weit die Annealing- und Readoutparameter Einfluss auf das Restsignal der TLD haben, wurden bestrahlte TLD sechs Mal in Folge bei verschiedenen Annealing- und Readouttemperaturen ausgelesen (s. Kap. 3.2.3) und das jeweilige Restsignal

berechnet. Die Ergebnisse dieser Messungen werden im Folgenden getrennt für beide Materialien diskutiert.

5.3.1 TLD vom Typ MCP-100D

Unabhängig von den gewählten Annealing- und Readoutparametern nahm das Restsignal von Messdurchgang zu Messdurchgang kontinuierlich ab (s. Kap. 4.3, Abb. 35). Das höchste Restsignal nach dem ersten Messdurchgang wurde gemessen, nachdem die TLD bei 240 °C ausgelesen worden waren, jedoch auf ein anschließendes Annealing verzichtet wurde. Wurde hingegen nach dem Readout ein Annealing bei 240 °C durchgeführt, führte dies nach dem ersten Readoutdurchgang zu einer Verringerung des Restsignals um 40 %. Auch nach dem sechsten Messdurchgang war das Restsignal bei der Gruppe ohne Annealing fast um 50 % größer als bei der Gruppe mit Annealing. Bei einer Readouttemperatur von 240 °C führte demnach ein Annealing bei 240 °C zu einer Reduktion des Restsignals um durchschnittlich 50

%. Deutlich geringere Restsignale konnten bei höheren Readout- und Annealingtemperaturen gemessen werden. Ab einer Readout- und Annealingtemperatur von 250 °C wurden beim ersten Messdurchgang um mindestens 35 % geringere Restsignale gemessen als bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 240 °C. Eine Readout- und Annealingtemperatur von 260 °C führte bereits nach dem dritten Messdurchgang zu einem nicht mehr messbaren Restsignal, da dieses sich nicht von der Voranzeige der TLD unterschied. Gleiches traf bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 250 °C ab dem fünften Messdurchgang zu.

Ab dem vierten Messdurchgang unterschieden sich die Restsignale bei den unterschiedlichen Annealing- und Readoutparametern ab einer Temperatur von 250 °C kaum. Um den Einfluss der applizierten Dosis auf die Höhe des Restsignals zu untersuchen, wurde zusätzlich noch

Ab dem vierten Messdurchgang unterschieden sich die Restsignale bei den unterschiedlichen Annealing- und Readoutparametern ab einer Temperatur von 250 °C kaum. Um den Einfluss der applizierten Dosis auf die Höhe des Restsignals zu untersuchen, wurde zusätzlich noch

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