Detektory bierne (nie wymagające zasilania)

Do detektorów biernych należą detektory termoluminescencyjne i fotoluminescencyjne oraz elektrometry. 

Termoluminescencja to zjawisko wyświecania domieszkowanej substancji krystalicznej uprzednio naświetlonej promieniowaniem jonizacyjnym, po jej podgrzaniu. Właściwości termoluminescencyjne wykazuje wiele kryształów i minerałów naturalnych, a w szczególności siarczan wapna i fluorek wapnia. Najwięcej prac poświęcono dotychczas badaniu fluorku litu aktywowanego magnezem i tytanem (LiF:Mg,Ti). Detektory takie mają najczęściej postać pastylek ceramicznych z fluorku litu i od momentu przygotowania (wygrzewanie) akumulują informację o pochłoniętej dawce promieniowania (Rys. 1). Informacja ta może zostać odczytana w dowolnym czasie po ekspozycji w czytniku termoluminescencyjnym. Detektory termoluminescencyjne (TL) ze względu na wysoką czułość, tkankopodobność i niewielkie wymiary znajdują liczne zastosowania w dozymetrii indywidualnej, dozymetrii klinicznej i przy pomiarach dawek promieniowania jonizującego w środowisku naturalnym. [19,20]

Rys. 1 Detektory termoluminescencyjne obok przykładowej kasetki dozymetrycznej. [19]

Najczęściej stosowane typy detektorów TL to:

- detektor LiF:Mg, Ti

Fluorek litu jest najbardziej znanym i uniwersalnym materiałem termoluminescencyjnym, który znalał szerokie zastosowanie w dozymetrii promieniowania jonizującego. Posiada podstawowe zalety, takie jak wysoką czułość dla większości zastosowań, niskie tło własne, odporność na warunki środowiskowe i tkankopodobność. Fluorek litu aktywowany magnezem i tytanem (LiF:Mg, Ti) jest produkowany na podstawie oryginalnej i opatentowanej metody w Instytucie Fizyki Jądrowej w Krakowie. Fluorek litu otrzymywany jest w postaci termoluminescencyjnego proszku i spiekanych detektorów o średnicy 4.5 mm i grubości od 0.3mm do 0.9 mm pod nazwą MT (proszek i MTS-N (detektory)). Detektory ze wzbogaceniem w izotop litu 6Li i 7Li występują pod nazwą MTS-6 i MTS-7. [20]

 - detektor LiF:Mg,Cu,P

Wysokoczułe detektory termoluminescencyjne MCP na bazie LiF:Mg, Cu, P są ostatnim osiągnięciem w dziedzinie dozymetrii TL. Główne zalety tego materiału to ok. 100 razy mniejszy poziom detekcji promieniowania (50 nGy) w porównaniu do detektorów MTS-N. Detektory MCP występują z różnym wzbogaceniem w lit pod nazwą MCP-N, MCP-6 lub MCP-7. Główne zastosowanie znalazły w pomiarach środowiskowych oraz w cienkich detektorach do pomiaru miękkiego promieniowania beta. [20]

Elektrometr jest urządzeniem. które mierzy bezpośrednio ładunek elektryczny. Typowy elektrometr jest zbudowany z elektrody oraz dwóch cienkich blaszek złotych zaczepionych do elektrody. Kiedy elektroda jest naładowana blaszki odsuwają się jedna od drugiej. Rozsunięcie to jest bezpośrednio zależne od wielkości ładunku elektrody. Promieniowanie jonizujące rozładowuje elektrometr. Wstrząsoodporny, odpowiednio skalibrowany elektrometr jest wykorzystywany często w dozymetrii. [22]

Rys. 2 Trójkanałowy elektrometr DPD-3 przeznaczony przede wszystkim do dozymetrii in vivo w terapii wiązką zewnętrzną i w brachyterapii, wykonany przez firmę Scanditronix. [21]