~(137)Cs γ射线空气比释动能基准石墨空腔电离室的研制

根据Bragg-Gray理论研制了圆柱形石墨空腔电离室,用于~(137)Cs空气比释动能基准的建立。通过理论计算灵敏体积内部电场分布,优化了电离室壁和收集极之间接地保护的结构设计,在此基础上,对研制的电离室的饱和曲线、本底电流以及稳定性等电学性能进行了测试,其结果表明完全达到设计要求。对电离室的各项修正因子进行了理论计算和实验测量,实现了~(137)Cs空气比释动能的量值复现,其合成标准不确定度为0.25%。     

球形石墨空腔电离室壁修正因子模拟计算

采用蒙特卡罗方法对球形石墨空腔电离室壁修正因子Kwall进行模拟计算,开展光子能量、壁厚、石墨密度对Kwall的影响研究。计算结果显示对同一体积空腔电离室,Kwall随着能量的变化而发生变化,在低能区域Kwall值急剧减小;Kwall随壁厚增加近线性增加;同时,在模拟计算不确定度大于0.2%时,石墨材料的密度对于Kwall的影响可以忽略。这些结果表明,对于石墨空腔电离室壁修正因子高精度的计算,需要考虑光子能量、壁厚以及石墨密度的影响。     

圆柱型空腔电离室修正系数的Monte Carlo模拟与实验验证

采用标称体积为10 cm~3圆柱型空腔电离室对Cs-137空气比释动能进行绝对测量。使用Monte Carlo模拟计算和实验两种方法对电离室壁修正因子k_w和轴向不均匀修正因子k_(an)进行对比研究。结果显示,使用等效壁厚的实验外推法确定的k_w值比MC计算得到的值小0.1%,实验方法确定的k_(an)值比MC计算得到的值小0.63%。两种方法相互印证,给出的修正系数值之间的误差可以接受,由于重复实验不可避免将引入其他误差因素,且MC计算方法简便可重复性高,最终选取MC计算结果为k_w、k_(an)确定值。     

圆饼电离室空气比释动能物理参量的蒙特卡洛模拟

为建立基于圆饼电离室系统的~(60)Coγ射线空气比释动能基准装置,对辐射场及场中电离室的相关物理参量进行了蒙特卡洛模拟研究。通过BEAMnrc程序建立辐照器模型计算测量点处能谱和注量分布,使用EGSnrc计算圆饼电离室在辐射场中各物理参量。~(60)Coγ射线空气比释动能绝对测量装置通过蒙特卡洛模拟得到的相关物理参数合成不确定度为0.20%,该结果与澳大利亚计量院同结构电离室的结果在不确定度范围内一致,与国家基准球-圆柱形电离室及球形电离室相比在不确定范围内符合。     

X射线石墨空腔电离室壁修正因子的蒙特卡罗模拟

在250～600 kV X射线宽谱系列辐射质下,运用EGSnrc蒙特卡罗程序模拟计算3种不同结构石墨空腔电离室的壁修正因子.根据辐射质和光机参数使用BEAMnrc程序包模拟8组规范下辐射质的X射线注量谱,将模拟得到的相空间文件作为X射线源,运用EGSnrcMP程序包中的cavity程序代码模拟计算得到石墨空腔电离室的壁修正因子.模拟结果表明:对于相同体积的球型电离室,收集极长的电离室其壁修正因子更大;对于收集极长度相同电离室,球柱球型电离室比球型电离室的壁修正因子数值大.并且当X射线能量增加时,电离室的壁修正因子都有减小的趋势.     

核子秤电离室的性能测试

本文主要介绍了对HCS型核子秤用HHD系列电离室进行全面测试的方法。作者认为,按文中所列项目测试并达到企业标准的要求后,即可保证达到核子秤所要求的指标。     

250~600 kV X射线石墨空腔电离室壁修正因子及物理常数的蒙卡模拟北大核心CSCD

石墨空腔电离室由于对较高能量段有较好的能量响应,广泛应用于137Cs(有效能量为662keV)、60Co(有效能量为1250keV)以及平均能量为350keV的192Irγ射线空气比释动能的测量。运用EGSnrc程序模拟自制石墨空腔电离室在250~600kV窄谱辐射质下量值复现过程中的壁修正因子及物理常数。结果显示,石墨与空气的阻止本领比、空气与石墨的质能吸收系数之比、韧致辐射份额常数均与平均能量间有比较明显的关系可循,壁修正因子随着X射线能量的增加,则会有先变大后减小的趋势。蒙特卡洛模拟的结果为建立250~600kVX射线空气比释动能国家基准、实现量值复现提供了技术数据,达到了复现结果测量不确定度的预期要求。     

防护水平X射线电离室的校准及不确定度分析

防护水平电离室剂量计是辐射防护的主要计量器具,需要在窄谱参考辐射质下进行检定和校准。利用EGSnrc软件模拟了参考辐射质X射线能谱,分析得到的能谱分辨率和平均能量与ISO 4037-1推荐值的最大偏差分别为7.1％和1.04％,均满足规范要求。依托60~250kV X射线空气比释动能国家基准装置,在窄谱系列参考辐射质下完成了距离X光机1m处参考点的空气比释动能量值复现;然后通过替代法对两个传递电离室进行校准并完成量值传递;最后利用传递电离室复现的2.25m处的空气比释动能率对PTW-32002球形电离室进行校准,获得相应的校准因子,校准因子相对扩展不确定度为2.2%(k=2)。     

圆柱形周围剂量当量电离室的初步研究

根据国际辐射单位和测量委员会(ICRU)报告中对环境监测中新的实用辐射量定义,对一种圆柱形周围剂量当量电离室进行了初步研究。结果表明在正常工作条件下,收集极的材料和尺寸对于能量响应的影响并不明显;铝质电离室的能量响应特性好于有机玻璃的电离室。可以考虑同时采用有机玻璃和铝作为制作电离室的材料,通过理论计算并优化几何尺寸得到较好的能量响应曲线。     

高剂量率近距离192Ir治疗源的井型电离室仪器的校准

针对后装治疗用192 IF放射源的参考空气比释动能率的量值急需进行溯源.参考国际通例,由指型电离室(PTW-30013)在60Coγ射线和250 kV X射线下的空气比释动能校准因子推导得出192Ir γ射线的空气比释动能校准因子,从而测定192Ir放射源参考空气比释动能率标准值,进而完成对井型电离室的参考空气比释动能...     

用于同步辐射X射线注量绝对测量的自由空气电离室

根据X射线束光子通量、注量和空气比释动能等物理量的关系,通过空气比释动能的测量,转换确定了所需要的光子通量、注量等。依据X射线自由空气电离室原理,针对同步辐射光子束的物理条件,确定了自由空气电离室的设计方案并完成了精密加工和安装调试。电离室主要部件尺寸公差、机械性能和电性能满足计量标准的要求,为计量标准的建立提供了基础。     

Comparison of the NIST and BIPM Air-Kerma Standards for Measurements in the Low-Energy X-Ray Range

A direct comparison was made between the air-kerma standards used for the measurement of low-energy x rays at the National Institute of Standards and Technology (NIST) and the Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The comparison was carried out at the BIPM using the BIPM reference beam qualities in the range from 10 kV to 100 kV. The results show the standards to be in agreement to around 0.5 % at reference beam qualities up to 50 kV and at 100 kV. The result at the 80 kV beam quality is less favorable, with agreement at the 1 % level.     

X射线散射光子对剂量当量电离室影响

为了测量X射线辐射散射光子对剂量当量电离室的影响,根据ISO-4037建立X射线防护水平参考辐射场.采用PTW-32002 1L和PTW-32003 10L两个不同体积的球形空腔电离室在不同辐射质条件下通过影锥屏蔽法测量散射光子对不同电离室的影响程度.实验结果表明:散射光子对不同体积电离室影响程度不同,对于10 L球形电离室散射份额在2％左右,而对于1L球形电离室散射份额在4％左右.能量越高,散射光子的散射份额也会相对增大.