Thermo Luminescene Dosemeter (TLD)

Thermo luminescence dosemeter atau lebih sering dikenal dengan singkatan  TLD merupakan alat pemantauan dosis perorangan yang saat ini digunakan secara luas. Bahan TLD adalah lithium flourida (LiF) dengan nomor atom efektifnya adalah 8.1 cukup ekuivalen dengan nomor efektif jaringan tubuh manusia yang nilainya 7.4 (Akhadi, 2000).

Keuntungan dalam penggunaan TLD adalah mudah dalam pengoperasian. Evaluasi dosis dapat dilakuan lebih cepat dari dosimeter laiannya, maupun memantau radiasi dengan rentang dosis dari rendah hingga tinggi, dapat dipakai ulang dan tidak peka terhadap factor-faktor lingkungan. Namun demikian, TLD juga mempunyai kelemahan karena data dosis langsung hilang setelah pembacaan, sehingga tidak bias dilakukan pembacaan ulang apabila ditemukan hal-hal yang merugikan.

a.      Proses Terjadinya Peristiwa Thermoluminesence pada Fosfor

Peristiwa penyerapan energi yang diikuti dengan pancaran cahaya disebut luminesensi. Ada dua peristiwa luminesensi, yaitu fluorisensi dan fosforisensi. Fluorisensi adalah pancaran cahaya spontan, dimana pancaran ini akan berakhir. Adakalanya proses fosforisensi ini baru terjadi jika suatu bahan mendapatkan energi panas dari luar. Peristiwa luminesensi dengan bantuan energi panas dari luar ini disebut thermo luminescence. Proses thermo luminescence didefinisikan sebagai pancaran cahaya dari suatu benda padat sebagai akibat proses eksitasi yag disebabkan oleh radiasi pengion. (Akhadi, 2000)

Konsep dasar untuk menjelaskan fenomena thermoluminesensi adalah konsep pita energi elektron (model pita). Dalam model ini digambarkan bahwa pada kristal terdapat tingkatan-tingkatan energi tertentu yang dipisahkan oleh suatu pita larangan. Bahan thermoluminesensi termasuk bahan isolator yang mempunyai model daerah energi terdiri atas daerah valensi, daerah perangkap dan daerah konduksi.

Fosfor akan menyerap energi radiasi pengion yang datang sehingga terbentuk elektron-elektron bebas melalui proses efek fotolistrik, efek Compton, produksi pasangan maupun ionisasi langsung. Elektron bebas tersebut dapat meloncat dari pita valensi ke pita konduksi. Dalam pita konduksi ini elektron-elektron bergerak bebas. Selanjutnya elektron-elektron tersebut terperangkap ke dalam perangkap elektron. Loncatan elektron ke pita konduksi akan meninggalkan lubang yang dapat bergerak bebas dalam pita valensi. Lubang-lubang bebas ini selanjutnya juga akan terperangkap dalam perangkap lubang. Jika energi panas diberikan kepada fosfor maka elektron-elektron dan lubang-lubang akan melepaska diri dari perangkap masing-masing. Elektron dan lubang yang terlepas dari perangkap ini selanjutnya akan berkombinasi di pusat luminesensi disertai dengan pancaran cahaya tambak yang disebut cahaya luminesensi.

b.      Proses Pembacaan Dosis Radiasi pada Thermo Luminesence Dosemeter

Pemantauan dosis perorangan dengan thermoluminescene dosemeter dilakukan dengan cara membaca jumlah energi radiasi yang tersimpan di dalam dosimeter tersebut. Energy radiasi yang diserap fosfor dikeluarkan dalam bentuk cahaya tampak dengan intensitas sebanding dengan jumlah energi radiasi yang diterima fosfor sebelumnya. Keluarnya cahaya tampak tersebut sebagai akibat pemanasan fosfor dari luar, sehingga instrument pembaca thermoluminescene dosemeter dirancang agar mampu memberikan pemanasan pada fosfor dan mendeteksi cahaya tampak yang dipancarkannya.

Proses pemanasan thermoluminescene dosemeter menyebabkan thermoluminescene dosemeter itu memancarkan cahay tampak yang ditangkap oleh foto katoda sehingga terjadi pelepasan elektron dari permukaan foto katoda itu. Elektron-elektron yang dilepaskan ini selanjutnya diarahkan ke tabung pengganda elektron yang didalamnya terdapat dianoda-dianoda. Setiap kali elektron menumbuk dianoda akan menyebabkan terlepasnya elektron-elektron lain dari dianoda tersebut. Dengan demikian, terjadi pelipatgandaan jumlah elektron di dalam tabung pengganda elektron. Elektron-elektron itu dapat menghasilkan pulsa listrik yang akan diproses lebih lanjut oleh sistem rangkaian alat pencacah sehingga diperoleh data dari hasil cacahan radiasi dari thermoluminescene dosemeter dalam bentuk intensitas thermoluminesensi, biasanya hasil cacahan radiasi ini dinyatakan dalam satuan arus listrik nano Coloumb (nC). (Akhadi, 2000)