电子和β射线两用外推电离室的研制

本文研制了一台测量电子束和β射线吸收剂量的外推电离室,其空腔室壁材料可拆换并分别与空气、组织和硅等效,收集电极名义直径为1.5、3、10和30mm,空气空腔可变范围为0.2～15mm。该外推电离室具有在空腔内部测温,自动改变窗口上方材料厚度及采用微型计算机控制等特点。适用于测10 MeV能量以下,剂量率为10~5～10~(-3)Gy/h的电子或β射线吸收剂量。整个外推电离室自动测剂量系统在测~(204)TLβ放射源表面剂量率的不确定度为2.3％。测1.5 MeV电子束在硅和哈密瓜深部剂量率时,不确定度分别为4.0％和2.8％。     

电离法测量~(60)Coγ射线在石墨体内吸收剂量的扰动修正

本文主要介绍用改变空腔体积的直线外推法测量指形石墨电离室在石墨模体内的扰动修正因子 k_p 的方法和结果。采用一组形状和外径(φ=13.5mm)完全相同、空腔有效体积υ分别为0.4923、0.6832、0.9060、1.2092、1.4713和1.8818cm~3的6个指形石墨电离室,放置在距离模体表面深度 h为5.13g/cm~2的石墨模体内,在准直~(60)Co γ射线束照射下,测量了空腔内单位质量空气中的电离电荷 J_(?)随υ的变化曲线;由该曲线外推得到υ=0时的 J_a 值,即(J_a)_0;再求得 k_p=(J_a)_0/(J_a)_v)值及其随υ的变化曲线。得到回归方程为 k_p=1.000—8.24×10~(-3)υ。所得 k_p 值,可用于指形石墨电离室测量石墨模体内吸收剂量时的扰动修正。     

空腔电离室的空腔大小对测量β吸收剂量的影响

空腔电离理论和吸收剂量的定义都要求介质中的空腔足够小。但是对于特定的辐射类型、能量范围、介质和空腔内的物质以及所要求的准确度来说,大小空腔的概念却是相对的,要从理论上作一般性的定量划分当然是比较复杂和费事的,尤其是对β辐射。 本文叙述了利用空腔线度可变的组织等效外推电离室,从实验上定量地探讨了空腔电离理论,用于测量0.15到3.6兆电子伏范围内五种不同最大能量β源的吸收剂量时空腔线度的影响。确定了单位空腔体积内的电离电流在1％、5％和10％的误差以内与空腔线度无关的范     

α射线致空气电离的实验研究

利用平行电极板裂变电离室测量技术对α射线致空气电离进行实验研究,探讨电极板间距离和放射源测量位置对测量结果的影响.结果表明,当电极板间距离小于两倍α粒子飞行距离时,测量结果随电极板距离的增大而微弱增大,电离室中放射源的位置对测量结果影响不显著.实验测量的α射线产生的离子对与理论计算结果相吻合.     

用于短射程粒子的外推电离室

绪言辐射剂量学常常要涉及到用空腔电离室和布拉格-格林方程来求得吸收剂量。布拉格-格林方程的基本假设是空腔的存在不干扰次级粒子的注量分布。因此合乎逻辑的是设计一个可变尺寸的空腔电离室,然后将测量结果外推到零。一种显而易见的方法是采用可变空气隙平板电离室。这种电离室就叫做“外推电离室”。现分四个部分介绍。     

外推电离室及微机控制数据采集系统

外推电离室是一种用来测量各种组织及材料在β射线(或电子束)照射时,表面和深器吸收剂量的标准仪器。用这种仪器可以研究各种组织和材料的表面及内部在不同吸收剂量情况下的变化规律。例如,国内外核医学中用于研究不同辐射剂量对癌细胞杀伤情况等。 外推电离室虽然发明很早,几十年来人们仍在不断研究发展改进它。国内外使用的外推     

β吸收剂量绝对测量装置

β吸收剂量绝对测量装置由PTW23392型湿度计和外推电离室、FJ-356型振动电容静电计、数字电压表、温度计、气压计等组成。实验测定了所用静电计的内部反馈电容、外推电离室不同极间距离时的电容,从而确定了外推电离室的有效收集面积为7.106×10~(-4)m~2。实验测量了外推电离室窗对于天然铀、~(147)pm和(~(90)Sr ~(90)Y)β辐射的散射和阻止的修正。实验测     

不同空腔体积Spencer-Attix空腔理论修正因子的计算

正为获得更低的γ射线空气比释动能绝对测量下限,通常需设计较大体积的石墨空腔电离室进行实际测量。虽然该方法现实可行,但需考虑实际空腔大小对空腔理论计算结果的影响。利用EGSnrc程序计算得到了不同体积的球型石墨空腔电离室的Spencer-Attix空腔理论修正因子kSA,用于判断基于Spencer-Attix空腔理论的石     

关于绝对测量电子吸收剂量的几个问题

在使用自制外推电离室(以下简称外推室),绝对测量国产JJ-2型电子静电加速器电子在硅材料深部剂量率实验中,加速器电子束流强度的不稳定将引起外推室所测电离电流的不稳定。有时束流强度不稳造成的电离电流变化量会大于因空腔体积改变所引起的电离电流变化量,致使外推室测量的数据无法进行体积外推,从而失去了外推室测剂量的意义。本实验采取单位束流强度剂最测量方法,在外推室进行测量的每一个极间距离上,由计算机快速同步地采集数十组电离电流和与之相应的束流强度值,剔除粗差后求单位束流强度下电子的平均电离电流值,进而使体积外推得以顺利进行。最后通过有关公式计算出单位束流强度下的电子平均吸收剂量率。     

β吸收剂量绝对测量装置

β吸收剂量绝对测量装置由PTW 23392型湿度计和外推电离室、FJ—356型振动电容静电计、数字电压表、温度计、气压计等组成。实验测定了所用静电计的内部反馈电容、外推电离室不同极间距离时的电容,从而确定了外推电离室的有效收集面积为7.106×10~(-4)m~2。实验测量了外推电离室窗对于天然铀、~(147)Pm和(~(90)Sr ~(90)Y)β辐射的散射和阻止的修正。实验测出或计算出其他修正,实验测出直径为90mm、厚为10mm的天然铀块表面组织吸收剂量率为2.289mGy/h,总不确定度为1.7％。实验测出~(147)Pm和(~(90)Sr ~(90)Y)β参考辐射的组织吸收剂量率,总不确定度分别为3.0％和1.7％。     

Bolus下空腔对放疗浅表剂量和最大剂量点深度的影响

探讨浅表肿瘤放疗时Bolus下空腔对浅表剂量和最大剂量点深度的影响。在Eclipse计划系统里创建30 cm×30 cm×30 cm的体模及体模表面创建10 mm厚的Bolus,设置Bolus和体模材料均为水。在Bolus和体模之间设置0 mm、2 mm、5 mm、10 mm、20 mm、30 mm厚度的Air空腔,将源皮距设置为100 cm,射野面积大小分别取5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、20 cm×20 cm、25 cm×25 cm。剂量大小为100 cGy,获取不同空腔厚度不同射野大小下,体模浅表1 mm深度的剂量(D_s)和体模内最大剂量点的深度值(d_max),同时用德国PTW公司水箱在加速器上做同样条件的实验,用EBT3胶片测量浅表剂量D_s,电离室获取d_max。将计划系统得到的结果和实验测量的结果进行差异对比,结果表明:无Bolus时,计划系统D_s为0,而实验测量D_s有剂量,计划系统和测量结果均显示射野面积大小...     

基于~(90)Sr源β射线的外推电离室入射窗修正因子

为实现外推电离室对β辐射吸收剂量的准确测量,对影响外推电离室入射窗修正因子k_(wi)的主要量进行了研究。实验测量了外推电离室不同极间距和不同源-探距(源到外推电离室入射窗表面的距离)下的k_(wi)。研究结果表明,在源-探距不变的条件下,k_(wi)随电离室极间距的增大而减小;在电离室极间距为3 mm的条件下,k_(wi)随源-探距的增大而减小。利用蒙特卡罗模拟计算出不带展平过滤器、源-探距为30 cm、电离室极间距为3 mm时,k_(wi)为1.084 5,与实验测量结果比较,其相对偏差为0.11%。因此,在给出k_(wi)的同时,应提供相应的源-探距和电离室极间距。     

低能X射线水吸收剂量测量的散射辐射研究

低能X射线常应用于浅层放射治疗,其空气比释动能或水吸收剂量通常采用平板电离室进行测量。为了更好地了解平板电离室在低能X射线校准过程中的响应情况,以及随辐射野变化所引起的散射情况,在低能X射线标准辐射场中,对4个参考辐射质（30 kV、25 kV、50 kV(b)和50 kV(a)）进行了蒙特卡罗模拟,同时对两种常用的PTW23344和PTW23342电离室分别在空气中和模体中进行了校准测量,并改变辐射野大小。结果表明：两种电离室的读数随着辐射野直径增大而增加,但总体趋势逐渐平缓。两种电离室空气读数和模体读数之比随着辐射野直径减小而减少,总体趋势也逐渐平缓。PTW23344电离室在辐射野4.5～9 cm范围的水吸收剂量刻度因子平均增幅是辐射野9～13.5 cm范围的水吸收剂量刻度因子平均增幅的2.85倍;PTW23342电离室在辐射野2.03～4.05 cm范围的水吸收剂量刻度因子平均增幅是辐射野4.05～6.08 cm范围的水吸收剂量刻度因子的平均增幅的1.50倍。低能X射线水吸收剂量测量,要使辐射野完全覆盖电离室灵敏体积,以达到电子平衡测量条件,又不能过大导致过多散射造成伤害。     

β剂量刻度用的天然铀块外照射剂量分布

本文总结了天然铀(+子体)块作为β射线外照射吸收剂量刻度用参考标准源的7个优点。用组织等效外推电离室测量了天然铀照射聚乙烯材料时的深部剂量分布。用裸露胶片测量了源中心轴上空气中浅表吸收剂量随源到探测器距离的变化,以及不同距离处垂直于中心轴的平面上剂量场的均匀性。指出了按照ICRU第39号报告提出的定向剂量当量H’(0.007)和浅表个人剂量当量H_?(0.007),用这种源刻度环境或工作场所监测仪表和个人剂量计时应注意的问题。最后把测量值与根据天然铀及其主要子体的复杂能谱进行的初步理论估算值进行了比较,符合较好。     

防护水平低能X射线次级标准电离室的研制

用具有优良导电性能的碳纤维材料经环氧树脂固化制成壁厚０．３６ｍｇ／ｃｍ￣２、直径为１９５ｍｍ的大体积球形电离室。电离室机械强度好、体积稳定、对低能Ｘ射线能量响应好、灵敏度高，它不仅可作为防护水平低能Ｘ射线次级标准实验室的参考电离室，而且也适用于照射量率的现场测量。     

基于石墨圆饼电离室的~(60)Co γ射线空气比释动能的绝对测量研究

本文研制了一套以圆饼电离室为测量单元的60 Coγ射线空气比释动能测量装置,电离室高压极及收集极均采用石墨材料,空腔体积为6.981 6cm3。实验装置由微弱电流采集系统收集电流信号,采用实验和蒙特卡罗模拟相结合的方法获得装置各物理参数及修正项。在50TBq 60 Co辐照场中,空气比释动能绝对测量的合成标准不确定度为0.24%。该套装置所复现量值与60 Coγ射线空气比释动能国家基准的比值为0.998 7,合成标准不确定度为0.23%。     

放疗中二维平板电离室阵列所测剂量的空间映射研究

二维平板电离室阵列常用于临床放疗的剂量分布探测,其所测剂量实际对应的空间位置（即有效测量点或剂量-空间位置对应关系）是精确放疗中需研究的重要问题。本文采用蒙特卡罗方法研究了用于放疗剂量分布监测的二维平板电离室阵列的有效测量点位置及其随电离室的空腔直径、空腔厚度和射线能量等的变化规律。先用蒙特卡罗模拟得到水模体在MeV级光子束辐照下射野中心轴上的剂量曲线,再在相同条件下模拟获得二维平板电离室阵列测得的剂量曲线,然后通过相关性分析,得到有效测量点。结果表明,用于放疗的二维平板电离室阵列的有效测量点相对于前表面中心有一小于1 mm的偏移;该偏移量随电离室空腔厚度、射线能量的增加而增加,随电离室空腔直径的增加而减小。     

测量照射量(空气比释动能)的空腔电离室

1 基本原理 戈瑞（Gray）研究了γ射线在介质中能量吸收的问题。在被照射的介质中有一个小的充气空腔,围绕这个空腔附近介质的吸收能量_mE_w值,按他的理论推导和实验得出所熟悉的布拉格-戈瑞（Bragg-Gray）公式:其中_mE_w为单位质量介质所吸收的能量; J_g为介质中空腔内单位质量气体所形成的离子对数; W_g为空腔内气体中形成每个离子对所消耗的平均能量; _mS_w/_mS_g为介质对气体的电子的质量碰撞阻止本领比值。 上式成立的条件是:在空腔气体中产生电离的全部电子都是在包围空腔的介质内产生的,因而空腔的存在不会扭歪电子的注量。 为了测量照射量,上式中的介质应是空腔电离室的壁。壁应有足够的厚度（必须大于电子在介质中的最大射程）,以排除由其它介质所产生的电子。可以使用任何壁材料和任何气体,只需要知道它们的阻止本领比值和在该气体中形成每个离子对所需要的平均能量。如果电离室的壁材料是碳,那么单位质量空气所吸收的能量为     

测厚电离室研制

一、引言放射性测厚仪中使用的传感器是具有高稳定性和高可靠性的电离室,测厚常用的电离室有空气式β电离室,充气式β,γ和X射线电离室等。它们分别可以测量工业上常见的各种厚度的纸张、塑料薄膜、有色金属及铝、钢等板材的厚度。我们主要研制了具有典型应用价值的三种类型的测厚用电离室,它们分别是dLS-X-1型的高效率X射线电离室,dLS-β-1型空气式β电离室,dLS-β-2型充Ar式β电离室。在研制工作中,对三种类型电离室的制作工艺及性能进行了研究。     

250~600 kV X射线空气比释动能量值复现方法研究

本文依托250~600 kV X射线光机,建立高能量段的重过滤窄谱X射线辐射质,研制石墨空腔电离室,通过蒙特卡罗模拟和实验测量完成250~600 kV X射线空气比释动能量值复现。在300 kV辐射质下,利用自由空气电离室和石墨空腔电离室完成X射线空气比释动能量值复现,相对标准不确定度分别为0.61%和0.45%,两种方法测量结果相对偏差为0.09%。利用研制的石墨空腔电离室在¹³⁷Cs和⁶⁰Co γ射线基准辐射场中完成空气比释动能的量值复现,结果与基准值的相对偏差分别为0.27%和0.39%,在不确定度范围内等效一致,验证了石墨空腔电离室测量250~600 kV X射线空气比释动能方法的可行性。