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。     

抽真空法测量自由空气电离室空气衰减修正因子

空气衰减对自由空气电离室是最大的修正项,对总的修正因子不确定度影响也大。本文采用钼靶X射线、真空管测试系统和圆柱型自由空气电离室测量电离电流,用EGSnrc(Electron Gamma Shower)程序模拟恒压管对X射线束额外损失的影响;用抽真空法对圆柱型自由空气电离室空气衰减修正因子的测量,修正了实际测量中圆柱型自由空气电离室限束光阑入射面到收集极这段距离的空气衰减,得到准确的电离电流测量值。结果表明:自由空气电离室的电离电流与恒压管的压强成正比,恒压管对于X射线束额外损失小于0.5%;在钼靶X射线基准的4个辐射质条件下测得的圆柱型自由空气电离室空气衰减修正因子与德国物理技术研究院(The Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)的测量结果比较,呈现相同的变化趋势,符合实验要求和国际标准。圆柱型自由空气电离室空气衰减修正因子的实验测量对于钼靶X射线空气比释动能的绝对测量具有科学参考价值。     

美国国家标准局自由空气电离室空气吸收改正项的测量

本文概括地介绍了美国国家标准局三台自由空气电离室空气吸收改正项的测量工作。提出用抽空系统配合灵敏度较高的薄壁空腔电离室测量上述改正项的实验方法,解决了自由空气电离室本身无法实现在重过滤 X 射线束的低照射量率下精确测定空气吸收改正项的困难。同时用 Attix 方法实测了其它 X 射线束的空气吸收改正项。     

指形电离室的设计

为了得到一个X和γ射线照射量的次级标准,用纯石墨和纯铝制成了指形空腔电离室。电离室的体积是0.97±0.02厘米~3。保护环一直延伸到有效收集体积的末端,以尽可能减小漏电,使电离室可用于低照射量率下的测量。这样造成的效率不确定的附加收集体积大约为0.002厘米~2。初步实验表明,在等效光子能量为27.4—201千电子伏的能区内电离室能量响应不大于3％。文中给出了电离室的设计细节及实验检查的结果。     

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     

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     

多阳极电离室电压饱和特性的测定

多阳极电离室拟用来探测质子在空气中的射程和能量沉积特性。多阳极电离室的结构特点是：24块阳极同时分区域收集质子在空气中电离产生的电子,通过对阳极信号的分析拟合形成质子在空气中产生的Bragg峰,同时得到质子的射程。     

二维电离室阵列探测器的室壁效应研究

由于二维电离室阵列探测器在剂量测量精度、实时性、可重复性上具有优势,其在放射治疗中的应用日益广泛。二维电离室阵列探测器由平行板电离室单元组成的二维平面阵列构成,阵列单元由充空气的腔室（空腔）及其室壁构成。根据空腔理论,空腔中的电离几乎全部由来自室壁的次级电子产生,因此研究室壁效应是提高二维电离室阵列探测器性能与优化其结构设计的重要环节。利用蒙特卡罗方法,分析研究了不同能量的入射光子在不同部位的室壁中产生的次级电子数量随室壁厚度的变化规律。结果表明,进入空腔的大部分次级电子由电离室前壁产生,且随入射光子能量增加,次级电子数达到最大所需的室壁厚度也增加;对于侧壁和后壁,大部分次级电子产生于空腔附近2~3 mm厚的室壁中,且对入射光子能量不敏感。同时还研究了不同探测器结构对各探测单元之间信号串扰的影响。结果表明,串扰程度与侧壁厚度密切相关,且随入射光子能量的增加而增大,而与空腔尺寸的关系不大。研究结果对二维电离室阵列探测器的设计具有重要的指导价值。     

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的数据(1983年3月)相比系统偏低,但又略高于国家计量院的数据。这些结果仍在误差1％范围内相符。     

ICRU历年的出版物(二)

报告编号名　　　　称出版年份5 7外照射放射防护用的转换系数 19985 6 β外照射辐射防护剂量学 19975 5带电粒子相互作用的次级电子谱 19975 4医学影像——影像质量评价 19955 3环境中的γ射线谱 19945 2放射性测量中的粒子计数 19945 1辐射防护剂量学中的量与单位 19935 0光子束治疗的处方、记录与报告 199349D 质子和 α粒子的阻止本领与射程 (附数据软盘 ) 199349质子和α粒子的阻止本领与射程 199348治疗、诊断与防护中的人体体模与计算机模型 199247质子与电子外照射的剂量当量的测量 199246 D机体组织光子、电子、质子与中子的相互…     

低能X射线自由空气电离室散射和荧光光子修正因子的研究

为了减少散射和荧光光子在低能X射线自由空气电离室复现空气比释动能的影响,需要引入散射和荧光光子修正因子。运用EGSnrc MC模拟程序中的DOSXYZnrc程序包对6~50 ke V能量范围内X射线自由空气电离室的散射和荧光光子修正因子进行模拟计算,获得散射和荧光光子修正因子的值;参考CCRI的国际比对规范,对低能X射线规范下的5个辐射质的散射和荧光光子修正因子进行了模拟计算,得出散射和荧光光子修正因子的值。研究结果表明:所得散射和荧光光子修正因子不确定度为0.1%,可为低能X射线空气比释动能的国际比对提供数据支持。     

同步辐射单色X光照射量现场测量系统

为同步辐射单色Ｘ光照射量测量研制出自由空气电离室。设计了现场照射量测量的计算机系统,重点讨论了轮Ｘ射线照射量的测量原理和计算方法。     

Mo靶X射线空气比释动能及校准因子测量

使用低能X射线自由空气基准电离室对乳腺Mo靶X射线场的空气比释动能进行量值复现,利用绝对测量方法测得电离电流值,结合相关修正因子计算得到该辐射场中600 mm处四个辐射质的空气比释动能值;在同一点处使用传递电离室RC6M进行测量,得到该电离室的刻度因子,与BIPM所测得的刻度因子相差最大为0.13%,在不确定度范围内相符。     

环境γ闪烁照射量率仪

引言在环境γ辐射监测中,要求监测仪器具有足够高的灵敏度、良好的能量响应与角响应,及抗干扰能力强、统计起伏小、功耗低、携带方便等要求。我们对闪烁探测器在环境γ辐射照射量率测量中的应用开展了研制工作,本文对其工作原理、样机性能、及实际应用结果予以介绍。原理简述测量γ辐射场照射量率的基本方法是测量自由空气电离室的电离电流。对低水平环境γ辐射照射量率测量、大都采用高气压电离室以提高探测灵敏度。     

自由空气电离室电场分布的研究

自由空气电离室作为X射线空气比释动能的初级标准装置被国内外计量机构广泛使用。本文使用有限元分析法研究自由空气电离室内的电场分布。研究结果发现,通过添加保护电极与保护环保持内部电场均匀性的同时,铅屏蔽外壳的电势对自由空气电离室内部电场同样具有影响。模拟计算结果表明,对铅屏蔽外壳、保护电极与保护环施加适当的电压,同时优化自由空气电离室的设计结构,可优化自由空气电离室内部电场分布。     

自由空气电离室电场分布的研究

自由空气电离室作为X射线空气比释动能的初级标准装置被国内外计量机构广泛使用。本文使用有限元分析法研究自由空气电离室内的电场分布。研究结果发现,通过添加保护电极与保护环保持内部电场均匀性的同时,铅屏蔽外壳的电势对自由空气电离室内部电场同样具有影响。模拟计算结果表明,对铅屏蔽外壳、保护电极与保护环施加适当的电压,同时优化自由空气电离室的设计结构,可优化自由空气电离室内部电场分布。     

一种多阳极电离室的性能测试及初步应用

Bragg峰表征了带电粒子在介质中的能量沉积特性,通过分析带电粒子的分布和锐度可确定其在介质中的能量分布特征和单色性。本文介绍了一种能够快速探测带电粒子束在自由空气中形成的Bragg峰的多阳极电离室的设计原理、性能测试及初步应用。在⁹⁰Sr-⁹⁰Y源形成的β射线场中初步测出了电离室在自由空气中的电压-电流饱和特性、测量的重复性和稳定性,并测出²⁴¹Am源产生的α粒子在自由空气中的射程。初步实验结果表明：该电离室具有良好的饱和特性、测量稳定性和重复性,用它测出的α粒子在空气中的射程与SRIM程序模拟结果能够很好地符合。     

自制低能自由空气电离室(PRS—2)与电离室(NPL2561)的比对

1 引言 低能自由空气电离室（RPS—2）是本实验室在70年代末为解决K荧光X参考辐射照射量率的测量问题而自行研制的,见图1。 用于仪表刻度的K荧光X参考辐射源给出的低能X辐射可低达6keV或更低,ISO4073推荐的能量下限为8.6keV,而本实验室的参考仪器NPL2560次级标准照射量仪主要是用于过滤X参考辐射照射量的测量,在16.5keV以下的能区就无法给出量值。低能自由空气电离室的研制,解决了这一问题,它是从伦琴的基本定义出发,主要参考了美国NBS Ritz的类似工作而设计的,设计使用的能量范围小于     

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。     

测量β射线和电子吸收剂量的外推电离室

1 测量β射线的吸收剂量 1.1 基本原理 外推电离室是其电极之间距离可变的平行板电离室。当电离室的电极逐渐接近而电极间距离逐渐缩短时,其体积和电离电流也将减小。 在讨论把空腔电离室理论运用到β射线而设计的外推电离室时,必须假定这个趋于零的小空腔的存在,不会扭曲β射线的注量。为了测量β粒子源产生的辐射场中某处的组织剂量率D_T,建议外推电离室及其7mg/cm~2的入射窗用低原子序数的材料(如石墨或塑料)制作。此外,电离室的体积应由足够厚的材料包围起来,相当于一个无限大的组织等效模体,也就是要求电离室后壁及其侧壁足够厚,至少能够全部吸收所存在的最大能量的β粒子。均匀辐射束的面积应至少是上面的最小模体的面积。在这些条件下,利用所熟悉的Bragg-Gray公式得到: