熱釋光元件可以重復使用。但是，經(jīng)核輻射照射后的熱釋光體只允許一次加熱測量，因為加熱后，儲存的信息就被破壞了，不能復查測量結(jié)果。在劑量監(jiān)測中，萬一某次測量失誤，測量結(jié)果就被丟失。要再次使用時，熱釋光體要用高溫退火。對不同材料，退火溫度不*相同。

　　

　　當磷光體（晶體）受到電離輻照時，射線與晶體相互作用，產(chǎn)生電離和激發(fā)，使晶體價帶中的電子獲得足夠的能量游離出來，上升到導帶，在價帶中剩下空穴。被電離激發(fā)的電子空穴在亞穩(wěn)態(tài)能級分別被晶體中的缺陷所俘獲（激發(fā)），這些缺陷稱為“陷阱”（俘獲電子的缺陷）或“中心”（俘獲空穴的缺陷），統(tǒng)稱為“發(fā)光中心”。處于亞穩(wěn)態(tài)能級上的電子和空穴在無外源激發(fā)的環(huán)境下，可以長時間滯留在缺陷中。隨著時間的積累，輻射劑量增加，被缺陷俘獲的受電離激發(fā)的電子和空穴數(shù)量增加，所以在線性劑量范圍內(nèi)磷光體熱釋光的強度與所接受的輻射劑量成正比。

　　當加熱磷光體時，電子和空穴從發(fā)光中心中逸出，電子和空穴快速復合，或游弋經(jīng)導帶后與禁帶中的空穴復合。在上述幾種復合過程中，都以可見光或紫外光的形式釋放能量，這種現(xiàn)象稱為熱釋光。

　　

　　熱釋光具有以下幾個特征：

　　1、磷光體的熱釋發(fā)光曲線的形狀（峰數(shù)等）與其能級及晶格中的缺陷有關。不同的磷光體具有不同的陷阱能級。同一磷光體存在著一個或多個不同的陷阱能級。低溫峰對應能量較低的淺陷阱。高溫峰對應能量較高的深陷阱。

　　2、磷光體的熱釋光強度（發(fā)光峰的高度或發(fā)光峰的面積）與發(fā)光中心的電子、空穴數(shù)有關，而后者取決于所接受照射劑量的大小。在線性劑量范圍內(nèi)磷光體的熱釋光強度與所接受的輻照劑量成正比。

　　3、磷光體熱發(fā)光曲線的形狀還與其他一些參數(shù)有關，如熱釋光探測器的光譜響應靈敏度、加溫速率以及磷光體和加熱介質(zhì)之間的熱接觸等。