Technologie des lecteurs de dosimètres thermoluminescents

¹ Commissariat à l'énergie atomique, IPSN, Département de protection technique, DPT/SIDR, BP 6, 92265 Fontenay-aux-Roses Cedex

Reçu : 22 Mai 1989

Résumé

La dosimétrie par matériaux thermoluminescents a pris un essor considérable ces dernières années tant en radioprotection (dosimétrie légale dans de nombreux pays) qu'en physique radiologique pour le suivi des irradiations en radiothérapie. Si la conception d'un lecteur pour la radioprotection est relativement aisée compte tenu de l'erreur admise en particulier aux faibles doses (± 10 %), il en va tout autrement en physique radiologique lorsque l'erreur maximale tolérée est d'environ 1 %. Les choix technologiques et leur adéquation avec les dosimètres utilisés constituent le "secret" de la qualité des performances de l'ensemble dosimétrique citons en particulier : le principe de la stimulation thermique ou optique, le type de photomultiplicateur et son mode de fonctionnement, le filtrage optique et les méthodes d'intégration du signal. Des tableaux donnent les références et les caractéristiques des principaux lecteurs commerciaux ou commercialisables. Quatre lecteurs possédant des méthodes originales et peu courantes sont décrits de façon plus précise. La conception de matériaux organiques optostimulables par laser de puissance dans le proche infrarouge est envisagée. La dosimétrie par thermoluminescence restera pendant de nombreuses années une technique de choix pour la dosimétrie en radiothérapie. Avec un matériau détecteur comme le borate de lithium activé au cuivre, équivalent tissu presque parfait, et les nouveaux lecteurs automatiques, la qualité, la reproductibilité et la rapidité d'obtention des résultats sont un atout important dans le suivi dosimétrique du patient.

Abstract

A considerable increase has occured over recent years in the use of thermoluminescent materials for radiation protection (as a legal method of dosimetry in many countries) and for monitoring radiotherapeutic exposures. Whereas it is relatively easy to design readers for radiation protection purposes, measurement accuracies of ± 10 % being acceptable particularly for low doses, the situation is quite different in radiological physics where the maximum tolerable error is of the order of 1 %. The overall quality of the results will depend on the technology employed once the appropriate choice of the dosimetric material has been made. Different technological trade offs include thermal or optical stimulation, the type of photomultiplier used and its mode of operation, optical filtering, signal integration methods. The characteristics of the main readers are given. Four readers using original uncommon methods are described in greater details. It is planned to develop organic materials suitable for power laser optostimulation in the near infrared. Thermoluminescence dosimetry is by far the most widely used technique for radiotherapy and will remain so for many years to come. The use of detector materials such as copper activated lithium borate (which is almost perfectly tissue equivalent) with new automated readers makes it possible to obtain high quality reproducible results quickly, with great advantages in monitoring doses given to patients.