层析γ扫描中的探测效率刻度

探测效率刻度技术是层析γ扫描测量中最重要的技术之一。本工作研究用蒙特卡罗方法刻度层析γ扫描系统探测效率的方法。对3×3×3体素组成的样品模型,用蒙特卡罗软件计算了层析γ扫描测量装置的探测效率矩阵。在实验室层析γ扫描原型装置上,实验研究了层析γ扫描测量装置的探测效率。对两者进行了比较,相对偏差绝对值小于5％。研究结果表明了蒙特卡罗方法刻度层析γ扫描测量装置探测效率的可行性。     

中国女性参考人体素模型的开发

利用分割后的中国女性虚拟人体数据集,建立可视化人体模型,通过校正人体模型的身高、体重和器官/组织质量,从而建立用于辐射剂量学计算的中国女性参考人体素模型。校正后的模型身高和体重与中国成年女性参考人数据完全一致,器官质量与参考人数据基本一致。再利用MCNPX粒子输运程序对校正前后的两个模型进行模拟,计算了外照射中子剂量转换系数,并将校正后模型的计算结果与ICRP参考人体素模型的计算结果进行了比较。总体上,器官剂量当量和有效剂量与ICRP参考人数据趋势符合较好,但是由于模型之间的差异,不同的胸腔厚度,器官相对位置等因素导致器官剂量当量有较大差异,有些差异甚至达到50%以上。     

辐射防护用中国参考人体素模型建立、应用及最新进展

以中国女性参考人体素模型为例,介绍了中国成年男女参考人体素模型的建立工作,包括构建非均匀骨模型,补充辐射敏感器官,进行器官二次分割和调整等过程。最后建立的中国参考人体素模型基本包含了ICRP新建议书中所有辐射敏感器官,器官质量与中国参考人数据差异基本在5%以内。该模型在内照射、外照射方面均得到一定应用,研究结果为我国辐射剂量评价工作提供了基础数据。最后介绍了人体体素模型的最新进展:精细乳房模型和微观骨模型。     

辐射防护用中国参考人体素模型建立、应用及最新进展北大核心CSCD

以中国女性参考人体素模型为例,介绍了中国成年男女参考人体素模型的建立工作,包括构建非均匀骨模型,补充辐射敏感器官,进行器官二次分割和调整等过程。最后建立的中国参考人体素模型基本包含了ICRP新建议书中所有辐射敏感器官,器官质量与中国参考人数据差异基本在5%以内。该模型在内照射、外照射方面均得到一定应用,研究结果为我国辐射剂量评价工作提供了基础数据。最后介绍了人体体素模型的最新进展:精细乳房模型和微观骨模型。     

无源效率刻度技术在γ谱分析中的应用

利用实验室无源效率刻度软件(LabSOCS)分析了样品形状、密度和成分对探测效率的影响,并计算给出了实验室γ谱仪探测效率与以上因子之间的关系.将LabSOCS计算的效率与标准体源刻度效率进行了比较,两者之间的相对偏差小于9%.对给定质量不同尺寸的圆柱状样品的γ探测效率进行了模拟计算,分析得到了砂土和空气样品的最佳几何尺...     

SART算法在TGS透射数据分析中的应用

本文针对层析γ扫描（TGS）装置连续扫描模式的特点,将SART算法应用到透射数据的分析方法中,并讨论了算法中各参数的计算方法,最后用蒙特卡罗模拟实验对方法的合理性进行了验证。在中低密度介质情况下,计算得到的各体素线衰减系数的重建值与标称值之间的相对偏差均小于11%,表明该分析方法是合理的。     

模拟土壤中γ放射性核素活度浓度测量比对

本文介绍了本实验室采用效率曲线法和ISOCS模拟法刻度γ谱仪,并对模拟土壤进行了γ放射性核素活度浓度的测量比对工作,获得的结果与参考结果的相对偏差相比均小于20%,验证了2种方法均能满足测量要求,同时能够达到比对目的。     

基于Livermore模型CT图片构建人体躯干数字体模及其在肺部计数器虚拟刻度中的应用

基于Livermore 人体躯干物理模型CT图片构建数字体模,并结合蒙特卡罗程序MCNP对一套由四个宽能高纯锗探测器(BEGe)构成的肺部计数器进行了虚拟刻度.首先,利用点源(241Am,137Cs,60Co,54Mn,57Co,109Cd) 实验数据,对高纯锗晶体尺寸进行调整以获得正确的探测器几何参数,在γ射线能量13.9 keV～1332.5 keV范围内,调整后四个探测器全能峰效率实验测量的平均值与蒙特卡罗计算值的差别在±10%范围内.之后,对不同胸壁厚度(CWT=19 mm, 25 mm, 30 mm, 43 mm)躯干体模进行CT扫描获得其CT图片,利用Dosigray软件对CT图片进行分割后,连同探测器几何描述文件输入到OEDIPE软件,生成数字体模虚拟刻度用MCNP输入程序.最后,利用241Am、152Eu肺部源对数字体模虚拟刻度结果进行了实验验证,结果表明:在59.5 keV～1408 keV能量范围内,虚拟刻度结果与实验结果的差别在±10%之间;对于17.5 keV能量,差别在±30%之间.     

使用人体躯干物理模型的CT模型和蒙特卡罗方法校准肺部计数器

代表身高170 cm、体重65 kg的成年男子躯干(Torso)物理模型经CT扫描获取了其断层信息图像,对这些图像进行组织器官分割、剪切、缩放等处理后,建立了含有200多万个大小为2.73 mm×2.73mm×3 mm的体素的三维体素模型。此体素模型和蒙特卡罗方法结合可用于校准肺部计数器。假定摄入的放射性物质在肺部均匀分布,本文计算了HPGe探测器在模型表面不同位置以及胸壁软组织中不同脂肪质量含量下的计数效率。结果显示,当胸壁软组织中脂肪质量含量由0变为40%,随光子能量变化,肺部计数器计数效率变化程度为:17.5 keV,67%;25 keV,20%。     

用GUPIXWIN软件解谱的PIXE分析系统刻度

使用标准样品比较法,通过计算校正GUPIXWIN中的刻度因子H,对使用GUPIXWIN软件解谱的PIXE分析系统进行了刻度。分析了测得的H值随能量变化的原因,并用刻度后的PIXE系统分析了1组大气颗粒物样品。将GUPIXWIN分析结果与AXIL解谱的结果进行了比较,绝大多数测量结果相对偏差在±10%以内。     

基于物理体模CT图像的1岁儿童体素体模构建

本文介绍了基于1岁儿童物理体模（Model 704-D）的CT图像和中国成年男性参考人体素体模(CRAM)的1岁儿童体素体模（CPP01）的构建,包括通过对物理体模扫描得到OCP01体模（基于儿童物理体模的CT图像建立的一粗略的体素体模）,进而构建和优化CPP01。该体素体模的各器官组织的质量与GBZ/T 200.2-2007所给数据的相对偏差约在5%以内,且其外部轮廓和主要器官的位置与Model 704-D相匹配。     

SPECT/CT活度定量中校准体模和重建方法的选择

本文探讨了SPECT/CT校准体模和重建方法的选择,以用于临床SPECT/CT的准确活度定量。分别对活度已知的点源、大圆柱、小圆柱3种校准体模进行SPECT/CT扫描,然后对每个断层数据依次采用4种重建方法（FBP、OSEM、OSEM+AC、OSEM+AC+SC）进行重建,并据此计算校准因子。将小圆柱作为活度定量的对象进行定量误差计算。OSEM+AC和OSEM+AC+SC的平均相对定量误差均小于10%,FBP和OSEM的平均相对定量误差均大于20%。OSEM+AC的平均相对定量误差在采用小圆柱做校准体模时与OSEM+AC+SC无显著差异,而在采用大圆柱和点源时,分别较OSEM+AC+SC的小3.38%和6.48%（P<0.05）。3种体模的对比中,采用OSEM+AC时差异不显著,采用其他重建方法时差异显著。采用OSEM+AC+SC时,小圆柱作校准体模的定量误差较大圆柱和点源的结果分别小3.92%和6.42%（P<0.05）。结果表明,基于CT和迭代算法的衰减校正可有效提升活度定量准确性,但散射校正的效果不佳;校准体模应尽可能与目标定量对象相似。合理选择校准体模和重建方法,可有效提升SPECT/CT的活度定量准确性。     

L边密度计稳定性监控及U、Pu测量

本文采用金属Zr片作为质控样品监控L边密度计的长期稳定性,在此基础上采用L边密度计测量系列水相U标准溶液和水相Pu标准溶液,绘制水相U工作曲线和水相Pu工作曲线,建立了L边密度计测量U、Pu的分析方法,并采用该工作曲线测量了系列U和Pu标准溶液。结果显示,该方法既可测量水相U、Pu,也可测量有机相U、Pu,对于10 g/L以上的U溶液,测量结果的相对偏差小于5%;对于5 g/L以上的Pu溶液,测量结果的相对偏差小于1.7%。以上结果表明,本文所建立的L边密度计测量U、Pu的方法准确度良好,可用于实际U、Pu的测量。     

平板探测器CT系统调校及参数获取方法

为了解决平板探测器CT系统存在结构偏差、参数偏离设计值,影响重建质量的难题,提出了一种基于简单模型和少量DR投影的平板探测器CT系统调校和参数获取方法。该方法采用一个正交金属细丝模型,通过设计一系列的投影,依据投影图像对系统结构进行调整并进行简单计算,即可完成偏差校正及参数获取。计算和实验表明,通过该方法得到的系统参数误差小于0.5%,满足使用要求,重建图像质量很高。     

肺部计数器虚拟校准结果的影响因素

内照射活体测量中,肺部计数器通常忽略肺以外其他器官中沉积的放射性核素对探测器计数的贡献,且校准使用的参考体模和被监测人之间会有身体形态的差异。本文利用中国成年男性体模库,采用蒙特卡罗程序模拟计算了~(65)Zn和~(60)Co核素的器官源探测效率,并计算了总探测效率,研究了这两个因素对虚拟校准的影响。结果表明,对于类似65Zn的核素不能忽略肺部以外其他器官源的计数贡献;同一身高下,肺部计数器对~(65)Zn和~(60)Co核素的总探测效率随体重增加而降低,且对于65Zn核素的降低比例会随摄入时间而变化;对于同一体模的总探测效率会随时间而降低。由此证明,核素生物动力学分布和体模形态的差异对肺部计数器总探测效率均有较大影响,且对不同核素影响会有不同。     

10岁中国儿童参考人面元体模的建立

本文基于首都儿科研究所提供的中国儿童真实CT扫描图像建立了10岁中国儿童参考人面元体模。采用了多边形网格模型与NURBS曲面模型相结合的方法,建立了10岁中国儿童的多边形网格面元。体模包括85个器官,经过优化和调整,各组织和器官质量与GBZ/T 200 2-2007和亚洲参考人的参考值差异小于1%,各器官位置和形态符合中国儿童解剖学特征。该面元体模为10岁中国儿童剂量的准确计算提供了重要工具。     

一种新型的无色染料的PVG剂量膜

新研制的无色染料剂量膜可测试＾６０Ｃｏγ辐射的剂量，定名为ＰＶＧ剂量膜，它用基料膜乙烯醇缩丁醛（ＰＶＢ）、无色孔雀缘（ＬＭＧ）和添加剂卤化物（ＲＸ）加工而成，剂量范围０．５～８０ｋＧｙ，在６２７ｎｍ处其吸收（△Ａ／Ｌ）与剂量的关系呈线性（相关系数ｒ〉０．９９９），温度校正系数＋０．０５３／℃，相对湿度（ｒ．ｈ）在０～９６．４％范围内，其剂量响应随相对湿度的增加而增加，其校正系数为＋０．００６／△ｒ     

Conversion from Tooth Enamel Dose to Organ Doses for Electron Spin Resonance Dosimetry

Conversion from tooth enamel dose to organ doses was analyzed to establish a method of retrospective individual dose assessment against external photon exposure by electron spin resonance (ESR) dosimetry. Dose to tooth enamel was obtained by Monte Carlo calculations using a modified MIRD-type phantom with a teeth part. The calculated tooth enamel doses were verified by measurements with thermo-luminescence dosimeters inserted in a physical head phantom. Energy and angular dependences of tooth enamel dose were compared with those of other organ doses. Additional Monte Carlo calculations were performed to study the effect of human model on the tooth enamel dose with a voxel-type phantom, which was based on computed tomography images of the physical phantom. The data derived with the modified MIRD-type phantom were applied to convert from tooth enamel dose to organ doses against external photon exposure in a hypothesized field, where scattered radiation was taken into account. The results indicated that energy distribution of photons incident to a human body is required to evaluate precisely an individual dose based on ESR dosimetry for teeth.