熱釋光探測器(TLD)是利用熱致發光原理測量核輻射的裝置。熱釋光發光體作為劑量元件，把接收到的射線的能量儲存積累起來，由熱釋光加熱發光裝置加熱后，劑量元件發出光，通過光電倍增管轉換成電信號并輸出顯示。是20世紀60年代發展起來的一種輻射劑量測量方法。
熱釋光探測器具有體積小能量響應好，靈敏度高，使用方便，可測α、β、γ、X、n等多種射線的優點。與通常采用的電離室或膠片等方法比較還具有組織等效性好，可測較長時間內積累的劑量，性能穩定等優點。
具有晶體結構的某些固體，常含有多種晶格缺陷(如一些原子或離子缺位或加入某些外來雜質等)，它們能吸引異性電荷形成"陷阱"。當射線照射時，在固體中產生的電子和正離子被其俘獲。檢測時加熱固體，則釋放的電子和正離子與固體其他部分的異性電荷復合并發光。其發光光線穿過并導光電倍增管產生光電流，再經直流放大器放大，后通過記錄器記錄。
熱釋光元件可以重復使用。但是，經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，不能復查測量結果。在劑量監測中，萬一某次測量失誤，測量結果就被丟失。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。如對LiF，要在400℃下保持1h，在該條件下，可使400℃下的所有發光峰陷阱中的電子全部釋放出來，而陷阱能級并不破壞。
