测量X和γ射线用的电离室的研究

本文介绍三种电离室的结构和性能。体积为0.5cm~3,以纯石墨为壁体的电离室,在X射线管电压为60～220kV、半价层为0.07mmCu和2.5mmCu时,其能量响应的最大误差不超过1.5％,而对~(137)Cs和~(60)Co γ射线的校正因子(附加3.75mm有机玻璃平衡帽)也处在上述范围内;体积为2cm~3,分别以酚醛塑料、纯石墨、聚四氟乙烯为壁体的电离室,在上述能量范围内,其能量响应最大误差为3～5％;体积为200cm~3,以酚醛塑料为壁体的电离室,其最大校正因子为5％。上述电离室可作次级标准伦琴计和防护剂量测量用。     

强场照射量率仪

本文描述了一台石墨电离室型强场照射量率仪。球形电离室的体积为14立方厘米,壁厚为5毫米。用它可以测量0.3—3兆电子伏能量范围γ射线的照射量。电流测量采用的是结型场效应晶体管作为输入级的差分放大电路。仪器有六个可转换的量程,可以测量到3×10~5伦/时。8小时的零点漂移不超过满量程的5％。用两种方法对仪器进行了刻度,误差在±5％以内。     

测量照射量(空气比释动能)的自由空气电离室

1 基本原理 为绝对测量照射量而设计的电离室被称为自由空气电离室。由于Χ射线束通过电离室时不会撞击到任何室壁,所以其有效收集体积仅由空气电离柱的直径和收集电场的电力线所限定。在大气压力下,自由空气电离室只限于测量能量低于500kV的光子。这种限制主要是由于随着光子能量的增加,次级电子的最大射程也增加了。如对于~(60)Co的光子,次级电子的最大射程大约增加到5米,因此用1个大气压下的自由空气电离室测量这种能量的光子时,它的尺寸就要很大。 按照照射量的定义,对自由空气电离室的基本要求是:收集沿着所有的次级电子的径迹所形成的离子,这些次级电子是由光子束在围绕被研究点的小块空气体积中释放出来的,并需要测量它们的总电荷。但是直接测量这些电荷是不行的,实际的做法是:让一完全确定的待测量的X射线窄束,从电离室的两极板之间的中央通过,并收集和测量与X射线束的轴线相垂直的两个极板之间所产生的总电离。如果满足电子平衡条件,那么在这两个极板之间所产生的电离量,就几乎等于在所有的次级电子（它们是初级Χ射线在通过两极板之间的空气中释放出来的）径迹上所产生的电离量。所需要作出的小校正,可从理论和实验上加以研究。     

同步辐射低能X射线的照射量测量与剂量计算

用自制自由空气电离室，在能量为２－１２ｋｅＶ同步辐射光束线现场测量了单能Ｘ射线的电离量，依据Ｘ射线在空气中的传输和衰减特性及能量转移系数，计算了电离室入射口的照射剂量值。进而求出在空气中的相应比释动能和光子通量。讨论了软Ｘ射线照射量随能量的分布特性及混合能量Ｘ射线的照射量测量方法。     

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。     

国产 TL-101BeO(Na)热释光剂量元件对软 X 线的响应

在研究棉籽、小麦、小鼠及离体人血等受软x线照射后的生物效应时,首先必须确定照射量。由于软x线的有效能量低,国内外曾报道~([1-3])用薄壁电离室及热释光剂量(TLD)元件测定照射量。本文研究用国产TL-101 BeO(Na)TLD元件~([4])测定不同曝光条件下钼靶X线的照射量。     

用于防护级照射量实验室标准的薄壁球形电离室

本文介绍了一种可作为防护级照射量实验室标准的塑料薄壁球形电离室的设计和主要性能。该电离室容积为100cm~3;本底电流不大于1×10~(15)A;在33keV—1.25MeV 能区内的能量响应(以~(60)Coγ射线的响应归1)<±5%;在上述能区内,当照射量率为10mR/h时,校准因子的总不确定度(一倍标准差)估计为±0.9%,在近一年内的长期稳定性<±1.2%。该电离室于1987年 IAEA 关于次级标准实验室校准程序亚太地区比对研讨会期间与 IAEA 剂量实验室比对,在上述能区内与本实验室校准结果在1.2%内相符。     

用蒙特卡罗方法研究球形充气电离室的能量响应特性

环境γ辐射监测用的电离室要求平能量响应。为使球形不锈钢充氩电离室达到能量响应指标，采用蒙特卡罗方法对充气电离室体积、壁、充气气体、收集极、屏蔽材料、屏蔽厚度及屏蔽面积等因素进行模拟计算，为改善能量响应特性和拓展最低探测能量提供依据。     

用于中子剂量测量的电离室的光子灵敏度测定

本文叙述了组织等效电离室和铝电离室的光子灵敏度和照射量因子的测定方法,并给出了测量结果。在不确定度范围内,实验值与标称值一致。     

治疗级剂量仪在低剂量率测量中电离室的漏电流校正

漏电流是影响小型电离室测量照射量或吸收剂量精确度的重要因素。因此,应用小型电离室时,照射场的照射量率或吸收剂量率必须足够大,以使漏电流的影响可以忽略。但是,在慢性照射的生物效应实验中,照射场的照射量率或动物体(或模体)内吸收剂量率很小,致使漏电流在测量中所占比例相当大,如果不进行校正,可能使测量结果产生较大的系统误差。笔者结合低剂量率吸收剂量测量实验,研究了治疗级0.6cm~3小型电离室用于低剂量率测量时漏电流的校正问题,并将校正后的吸收剂量与使用超薄型热释光剂量计(TLD)测量结果作了比较。     

裂变初级产物质量及电荷分布实验测量研究进展

<正>2019年4月在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器开展了裂变电离室能量分辨率刻度实验。实验上将能量范围为80～160 MeV的弱束流~(63)Cu离子依次注入裂变电离室,测试探测器对~(63)Cu离子能量峰的分辨能力。对于80 MeV的~(63)Cu离子,实验测得能量响应峰半高宽为320keV,表明该裂变电离室能量分辨率为0.4%,达到了该项目需要的技术指标。     

用于中子吸收剂量测量的组织等效电离室

研制了几种不同结构的1 cm~3收集体积的气流式组织等效电离室,其室壁和收集极用自制的组织等效导电塑料制作。对电离室进行了一系列性能实验,包括:饱和特性、漏电流、极性效应、电流稳定时间、电流读数重复性、方向响应和光子能量响应等。为比较超见,对美国 FWTIC-17A型组织等效电离室也同时进行了测试。曾将我们的电离室与 FWT 电离室置于 d T 中子场和裂变中子场中进行了比对性测量,所得结果在实验误差范围内一致。所研制的一个球形电离室还送请英国 NPL 进行测试、比对,在 NPL 低散射 d T 中子场中与 EGG 组织等效电离室比对的结果表明,两者符合很好。总的看来,所研制的电离室的性能是良好的。     

防护级~(60)COγ 射线照射量标准测量装置的研究

本文介绍低于7.2×10~-_7A·kg~(-1)(10R·h~(-1))的~(60)Coγ射线照射量率的标准测量装置和测量方法。给出了电离室各种修正因子的实验测定值或理论计算值,并计算了照射量率测量的不确定度。     

一个适用于裂变关联实验的孪生屏栅电离室

设计制作了一个适用于裂变多参量关联实验的孪生屏栅电离室,用~(252)Cf转移裂变源分别研究了以氩-甲烷混合气体和纯甲烷为工作气体时探测器的性能。结果表明,探测裂变碎块时电离室的能量分辨不劣于金硅面垒探测器;从栅极信号确定碎片发射角的cosθ值时的分辨(FWHM)约为0.03。具有相同形状的快上升前沿波形的阴极输出信号,可作为多参量关联实验中的时间标志。     

治疗水平电离室剂量计X射线能量响应的研究

通过中能X射线(60～250 kV)照射量国家基准,研究电离辐射治疗水平电离室剂量计的能量响应。对有代表性的三种类型电离室剂量计在中能X射线标准辐射场中进行校准,获得X射线能量响应的平均值和标准偏差,结果显示两种类型的电离室能量响应小于4%,能够满足治疗水平电离室国家计量检定规程的要求。     

~（60）Co和~（137）Csγ射线参考辐射场及测定其空气比释动能（率）的系

本实验室建立了６０Ｃｏ和１３７ＣＳγ射线参考辐射场，并研制了不同体积的系列球形石墨空腔电离室，用于测定辐射场的空气比释动能率。对于３０ｃｍ３和５０ｃｍ３电离室，估计总不确定度为０．７４％，与国内照射量标准符合得相当好，与日本国家标准（ＥＴＬ）比对结果也在１％内相符。用这些电离室对本实验室所建立的６０ＣＯ和１３７ＣＳγ射线参考辐射场空气比释动能率（或照射量率）进行测定，与１９９０年ＭＣＤ－１００电离室测量结果都在２％内相符。     

平板电离室的研制及改进

研制了用于10～40 MeV质子剂量测量的灵敏体积为0.055 cm3的平板电离室,并对其各输出特性进行了实验测量研究.电离室采用平行板静电喷涂石墨电极,利用激光腐蚀的方法雕刻保护极和收集极间的凹槽.金属化孔的焊接方法降低了电离室的加工难度,避免了传统的布线模式.     

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％。     

用 NaI(TI)γ 谱仪测量环境 γ 照射量率的总谱能量法

本文介绍用 NaI(Tl)γ谱仪测量环境γ照射量率的总谱能量法。谱仪用标准镭源刻度,刻度系数 K_r 为17.82(GeV/20min)/(μR/h),环境γ照射量率测量值的总不确定度约为±9.5%,在玉泉路高能所内外20多个测量点上的测量结果表明,γ谱仪与高气压电离室的测量值较好符合。文中还讨论了用总谱能量法测量环境γ照射量率时的几个有关问题。     

10～100kV自由空气电离室

介绍了该实验室建立的低能X射线(10～100kV)自由空气电离室。该电离室设计了三个不同宽度的收集极用于不同kV值的X射线测量。电离室测量照射量的总不确定度对25～100kV估计为0.39％(K=1),对10kV估计为0.45％(K=1)。该自由空气电离室与英国NE公司生产的治疗级次级标准剂量计NPL-2560比对,其结果与英国国家物理实验室