본 연구는 방사선 치료 영역의 선량 측정을 위하여 상용화된 열형광선량계의 가열 온도에 따른 형광 곡선의 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 열형광선량계는 LiF:Mg Ti, LiF:Mg Cu P, CaF2:Dy, CaF2:Mn(Thermo Fisher Scientific Inc., USA)이었다. 선원과 고체 팬텀 표면(RW3 slab, IBA Dosimetry, Germany)간 거리를 100cm로 하여 기준점 깊이에서 6MV, 15MV X선과 6MeV, 12MeV 전자선을 각각 100MU 조사하였다. 방사선 조사 후 열형광 판독기(Hashaw 3500, Thermo Fisher Scientific Inc., USA)를 사용하여 50°C에서 260°C까지 15°C/sec의 가온율로 가열하여 형광 곡선을 분석하였다. 트랩 준위에 포획된 전자가 정공과 결합하면서 빛을 방출하는 형광 피크(glow peak)는 2개 또는 3개의 피크가 나타났으며 방사선 조사 후 TLD의 온도를 일정하게 증가시켰을 때 최대 형광 피크를 나타내는 형광 온도의 경우 각각의 에너지에 따라 LiF:Mg·Ti 선량계는 185.5±1.3°C, LiF:Mg·Cu·P 선량계는 135.0±5.1°C, CaF2:Dy 선량계는 144.0±1.6°C, CaF2:Mn 선량계는 294.3±3.8°C 근처에서 최대 형광 피크를 각각 나타났다. 방사선조사 후 포획 전자의 형광 방출 확률은 가열 온도에 의존하게 되므로 방사선 치료 영역의 선량 측정에서 방사선 조사 후 열형광선량계에 일정한 가온율을 적용함으로써 고유한 물리적 특성에 따른 측정 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

방사선을 조사한 시료를 가열하면 시료로부터 흡수된 에너지의 일부가 더 긴 파장의 빛으로 방출되는 것을 이용한 것이 열형광선량계이다. 본 연구의 목적은 피폭선량계로 널리 이용되는 8개의 TLD-100에 동일한 조건에서 열처리와방사선을 조사하여 자기장을 노출하지 않은 4개와 자기장에 노출시킨 4개를 글로우 곡선을 분석 하였다. 실험 결과방사선 조사로 포획된 전자가 자기장 노출에 의해 낮은 트랩의 전자들 중 일부는 가전자대의 정공과 결합하여 48%의피크 면적이 감소하였다. 낮은 트랩의 면적 감소로 인하여 자기장에 노출된 TLD-100은 낮은 선량을 나타내었다. 또한 낮은 트랩의 활성화 에너지는 1.6 eV와 1.5 eV로 나타났다.

개인피폭선량계인 열형광선량계(TLD)와 광자극형광선량계(OSLD)를 진단방사선 영역에서 사용할 때 에너지와 조사 횟수, 투시촬영 시간, 산란선 노출 일 수 등에 따라 측정값이 차이가 있는지를 상대비와 상대비 간격으로 알아보았다. 에너지에 따라서는 TLD의 상대비(1.81±0.41)가 OSLD의 상대비(1.40±0.26)보다 높았고, 조사 횟수에 따라서는 TLD의 상대비(2.10±0.10,)보다 OSLD의 상대비(2.33±0.09)가 더 높았다. 투시촬영 시간에 따른 상대비와 산란선 노출일수에 따른 상대비는 두 선량계가 유의한 차이가 없었으나 산란선 노출일수에 따른 상대비의 간격이 0.2 이내로 나타나 직접선의 상대비 간격보다 좁았다. 이는 직접선의 측정결과보다 산란선의 측정에 있어 TLD와 OSLD의 결과값에신뢰가 높다고 할 수 있다. 따라서 방사선 피폭상황에 따라 선량계 간에 상대비가 다소 차이가 날 수 있음을 인지하고,경우에 따라서는 두 가지 선량계를 이용하여 교차평가를 함으로써 선량 측정 결과값에 대한 신뢰성을 높일 수 있을 것이다.

최근 설치되어 운영되어지고 있는 PET-MRI는 자기장과 방사선을 함께 사용하고 있다. 방사선 작업종사자는 대부분 개인피폭선량계로 열형광선량계(TLD)를 착용하고 있고, TLD는 자기장과 방사선 영향을 동시에 받는다. 본 연구에서는 36개의 TLD에 동일 선량의 X-선을 조사하고, 자기공명영상장비의 자기장 세기가 5000 Gauss 정도인 위치에 1시간 단위로 8시간 동안 노출시킨 32개의 TLD와 자기장에 노출되지않은 4개의 선량변화를 확인하였다. 측정 결과 자기공명영상장비에 부착된 TLD의 피폭선량은 노출시간에 따라 불규칙한 선량 변화를 나타내었다. 따라서 자기공명영상장비 환경에서 선량변화가 작은 열형광선량계의 개발이 요구되어진다.