X射线空气比释动能(治疗水平)标准装置的建立

为开展X射线在治疗水平剂量率下的量值溯源与传递工作,依据IEC 60731—1997标准的要求,建立了管电压为10~250 kV、剂量率范围为1.0×10^-3~10 Gy/h的X射线空气比释动能(治疗水平)标准装置。其中10~60 kV X射线空气比释动能(治疗水平)标准装置在1.0 m处非均匀性小于1%的辐射野为ø60 mm,散射对辐射场贡献小于1.2 %,在距离放射源1~5 m范围内反平方律在2.5 %内符合,使用标准电离室测得装置的稳定性为1.8％、重复性为0.1％。60~250 kV X射线空气比释动能(治疗水平)标准装置在1.0 m处非均匀性小于1%的辐射野为ø80 mm,散射对辐射场贡献小于1.2 %,在距离放射源1~5 m范围内反平方律在1.5 %内符合,使用标准电离室测得装置的稳定性为1.7％、重复性为0.03％。标准装置辐射场空气比释动能率的相对扩展不确定度为3.0％ (k=2),经测量,装置的各项性能指标均满足治疗水平剂量检测仪器的检定/校准要求。     

X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置的建立

为了实现诊断水平X射线剂量率值的准确测量,并开展量值的溯源与传递工作,本文根据IEC 61267—2005标准的要求,建立了管电压40~150 kV、剂量率1.0×10^-3~10 Gy/h的X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置,实验测量给出了不同辐射质下的辐射场特性,并评定给出了辐射场空气比释动能率的相对扩展不确定度。实验测量结果表明,RQR5辐射质在距离X射线光斑焦点1.0 m处,均匀性＞99.0%的辐射野为ø8.0 cm,均匀性＞95.0%的辐射野为ø10.0 cm;散射对辐射场的贡献＜0.9%;在1.0~5.0 m范围内的距离平方反比律偏差＜2.0%;标准电离室测得辐射场剂量率重复性为0.1%。对RQR2~RQR10系列与RQT8~RQT10系列辐射质的半值层和同质系数进行测量,其半值层偏差不超过±0.09 mm,同质系数偏差不超过±0.02。辐射场空气比释动能率的相对扩展不确定度评定结果为U_rel=3.8%(k=2)。辐射质特性实验测量结果表明,X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置的各项性能指标均满足IEC 61267—2005等标准要求。     

高能γ射线参考辐射场空气比释动能（率）测定

本文主要介绍了用两种不同体积的石墨空腔电离室对静电加速器上通过＾１９Ｆ（Ｐ，ａ，ｒ）＾１６Ｏ反应产生的６－７ＭｅＶｒ射线参考辐射和在游泳池反应堆上通过Ｎｉ的中子俘获反应产生的７－９ＭｅＶｒ射线参考辐射的空气比释动能Ｋａ的测量方法的结果。     

乳腺X射线空气比释动能标准装置的研究

基于医用乳腺X射线诊断机,设计建造了乳腺X射线参考辐射装置。通过拟合法测得各辐射质下的半值层,实验结果表明辐射质达到既定要求。利用溯源至低能X射线空气比释动能基准的RC6M作为标准电离室,得到了乳腺X射线参考辐射场的空气比释动能率,实现了乳腺X射线半导体剂量仪的校准。     

2012年γ射线空气比释动能标准能力比对北大核心CSCD

2012年西北核技术研究所计量测试站组织了一次γ射线空气比释动能量值标准比对,参比实验室7家。根据现有条件,7家计量站选择相应量程的电离室参加比对,参比标准装置7个,获得了20组测量数据。比对结果符合相关技术规范要求,归一化偏差均小于1。比对数据表明所有参比实验室的测量结果与参考值之差都在合理预期之内,比对结果令人满意。     

^60Co和^137Csγ射线参考辐射及测定其空气比释动能（率）的系列空腔电离室

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３０ｃｍ＾３和５０ｃｍ＾３的电室室，估计总不确定度为０．７４％，与国内照射量标准符合得相当好，与日本国家标准比对结果也在１％内相符。     

医用诊断X射线透视机受检者入射空气比释动能率的调查

本文报告了医用诊断Ｘ射线透视机受检者入射空气比释动能率的测量结果。在１５９台被测机中有１９台超过了国家规定的５０ｍＧｙ·ｍｉｎ－１标准，占１１．９％。超标原因与Ｘ射线机球管窗口处的固有过滤板厚度不足等因素有关。     

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。     

微型X射线管空气比释动能和能谱的测量

为研究微型X射线管的特性,通过电离室测量光管出射口30 cm远处的空气比释动能,使用高纯锗探测器分别测量了Ag过滤和Cu过滤下的X射线能谱。结果表明,空气比释动能随电流的增加有线性增加的趋势,能谱图明显的观察到银的两个特征X射线。完成了微型X射线管空气比释动能和能谱的测量方法以及实验测量的工作,为微型x射线管下辐射质的建立提够了条件基础。     

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%。     

~（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。     

137Cs γ射线空气比释动能率的国际关键比对

为建立我国¹³⁷Cs γ射线空气比释动能基准并使之达到国际等效,中国计量科学研究院（NIM）采用石墨空腔电离室在国际计量局（BIPM）¹³⁷Cs γ辐射场中开展了基准装置的直接比对,其比对结果为0.996 7,合成标准不确定度为0.21%。同时采用校准同一电离室的方式开展了间接比对,得到的间接比对结果为0.996 4,合成标准不确定度为0.29%,直接比对和间接比对相对偏差约为3×10^-4,在不确定度范围内结果符合较好,该比对结果已进入国际计量局的关键比对数据库。     

250～500 kV X射线窄谱辐射质空气比释动能测量及剂量当量转换系数研究

辐射剂量仪表的准确测量是开展辐射防护工作的重要保障,根据ICRU中规定的实用量要求,需要在特定的参考辐射场中对其进行检定或校准。参考ISO 4037-1:2019,建立250～500 kV X射线窄谱系列参考辐射质,对所建辐射场的均匀性以及相应辐射质下的能谱进行研究。将由EGSnrc模拟的X射线能谱得到所建辐射质下的平均能量、分辨率以及实验测量得到的半值层值与ISO标准推荐值进行比较,结果均满足规范要求,表明新建辐射质准确可靠。利用A5电离室对新建辐射场中的空气比释动能进行测量,再根据X射线能谱信息计算得到的空气比释动能到剂量当量的转换系数,实现空气比释动能到周围剂量当量和个人剂量当量的转换,从而为各类辐射剂量仪表在该高能段的能量响应评价提供了测量条件,保证了量值的准确与可靠。     

光子注量到空气比释动能转换系数的Monte-Carlo模拟

本文采用蒙特卡罗程序EGS5模拟计算单位注量的10keV～10MeV的光子在空气中所产生的空气比释动能,并将计算结果拟合成公式。模拟计算结果与ICRP74号报告中建议值的相对偏差在±2.0%以内,与ICRU47号报告中建议值的相对偏差在±3.5%以内;拟合值与前者的相对偏差在±4.0%以内,与后者的相对偏差在±7.0%范围内。     

点发射超软X射线在中国仓鼠脾细胞中的比释动能分布

依据Ｘ射线在介质中传输、衰减和能量转移的特性,用能谱积分和等效能量两种方法,计算了近似点发射混合能量的超软Ｘ射线（０．９～１．５５ｋｅＶ）中中国仓鼠细胞表面的比释动能,计算结果相差约１５％。通过中国仓鼠脾细胞的化学组成,获得该软Ｘ射线束在脾细胞中的比释动能分布。     

防护级γ射线参考辐射场的建立及辐射场的测定

本文介绍了本实验室建立的防护级γ射线参考辐射场,并对辐射场进行了测定和评价。对距源1m处空气比释动能率测量,结果表明：18．5 GBq的^137Gs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,74 GBq的^137Cs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,37 GBq的^60Co源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．2％。同时也对辐射场大小和均匀性进行测量。这些结果表明散射辐射、辐射场的均匀性均符合ISO 4037的要求。     

MC模拟计算法在确定模型体源表面上方空气比释动能率的应用

本文旨在通过蒙特卡罗(MC)理论模拟计算方法来确定地面放射性测量模型标准(Y系列模型体源)表面中心点上方不同高度的剂量率／比释动能率,为将我国地面放射离辐射模型体源标准提供理论依据。在建立MC数学理论模型的基础上,采用MCNP模拟计算软件计算Y系列模型体源表面中心点上方不同高度的空气吸收剂量率／空气比释动能率。由此,拟合出了能客观反映吸收剂量率/空气比释动能率,并对其计算结果与其它实验方法实测的结果(G(E）函数法、高气压电离窒法、TLD法)进行了比对,比对结果在10%内符合;同时对其计算结果的不确定度进行了评定,其合成标准不确定度为3．0%。     

比释动能概念的缺点及其改进意见之探讨

本文论述了比释动能概念 K 的缺点,并对概念 K’进行了分析,K’定义为 dE_(en)除以 dm 而得的商,这里 dE_(en)是在质量为 dm 的物质中由不带电的电离粒子释放出来的全部带电粒子的初始动能的总和减去该带电粒子在相同的物质里在轫致辐射等过程中辐射出的能量,即K’=dF_(cn)/dm。对 K 及 K’进行比较表明:(1)K’与吸收剂量 D 或照射量 X 的关系比 K 与它们的关系简捷。(2)K’比 K 容易通过实验测定。(8)X 是 K’的一个特例。如果采用 K’,则 K’将取代 K 和 X,从而使辐射剂量学中的三个重要辐射量 D、K、X 减为两个辐射量 D、K’。     

X射线探伤机检定装置的研制

针对检定规程(JJG 40-2001)的要求,研制了-套X射线探伤机的检定装置.该系统主要基于空腔电离理论测量X射线辐射剂量,研制了0.6cc、600cc电离室和监测用特殊探测器(Monitor Speclial Detector,MSD),主要用于X射线探伤机空气比释动能率、辐射角、重复性等参数的检定.     

快堆裂变中子场比释动能测定

本文介绍用国产 IRM81T-TE1型流气式组织等效电离室和低中子灵敏度的能量补偿 G-M 计数管测定快堆裂变中子和γ射线的组织比释动能率,并用美国远西公司(FWT)1C-17A 型组织等效电离室进行了对比测量,两种电离室测量结果符合很好。