熱釋光劑量系統是測量熱釋光劑量計發光量的儀器。設備主板底部開有錐形熱室，上部固定有防塵蓋；電機架與過渡板分別固定在主板底部的左右兩側，抽拉板插入電機架的槽內，樣品盤放在抽拉板上；兩個深溝球軸承分別固定在防塵蓋和主板的槽內，大齒輪通過深溝球軸承與主板配合；變壓器安裝在過渡板的底部，水平步進電機安裝在過渡板的后部。
熱釋光劑量系統的基本工作原理是：經輻照后的待測元件由儀器內的電熱片或熱氣等加熱，待測元件加熱后所發出的光，通過光路系統濾光、反射、聚焦后，通過光倍增值管轉換成電信號。輸出顯示可用率表指示出發光峰的高度（峰高法）或以數字顯示出電荷積分值（光和法），再換算出待測元件所接收到的照射量。 熱釋光劑量系統測量發光度的兩種方法：
1、峰高法：測量發光曲線中峰的高度。這一方法具有測速快、衰退影響小、本底熒光和熱輻射本底干擾小等優點。它的主要缺點是，因為峰的高度是加熱速度的函數，所以加熱速度和加熱過程的重復性對測量帶來的影響比較大。
2、光和法：測量發光曲線下的面積，亦稱面積法。這一方法受升溫速度和加熱過程的重復性的影響小。可以采用較高的升溫速度，并可采用測量發光曲線中一部分面積的方法消除低溫峰及噪聲本底的影響。它的主要缺點是受“假熒光”熱釋光本底及殘余劑量干擾較大。所以在測量中必須選擇合適的“測量”階段和“退火”階段的溫度。合理的選擇各階段持續時間，以磷光體各個部分的溫度達到平衡，以利于充分釋放儲存的輻射能量。
