γ射线空气比释动能标准石墨空腔电离室的设计

正由~(137)Cs和~(60)Co产生的γ射线空气比释动能的量值复现通常采用基于Bragg-Gray空腔理论的石墨空腔电离室作为标准器具,其测量原理如式(1)所示。K_(air)=(Q/m_(air))(W/e)_(air)(μ_(en)/ρ)_(air,c)(s/ρ)_(c,air)/1-g_(air)·k_ρk_hk_sk_(st)k_(wall)k_(an)k_rn (1)由式(1)可见,在需要准确测量得到空腔中气体的电离电荷量Q和干空气质量mair的同时,也需准确确定一些由于实际条件与理想条件的差异而引入的修正因子,从而达到准确测量的目的。空腔电离室由室壁、充满气体的空腔、收集     

不同空腔体积Spencer-Attix空腔理论修正因子的计算

正为获得更低的γ射线空气比释动能绝对测量下限,通常需设计较大体积的石墨空腔电离室进行实际测量。虽然该方法现实可行,但需考虑实际空腔大小对空腔理论计算结果的影响。利用EGSnrc程序计算得到了不同体积的球型石墨空腔电离室的Spencer-Attix空腔理论修正因子kSA,用于判断基于Spencer-Attix空腔理论的石     

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:     

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。     

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。     

球形石墨空腔电离室壁修正因子的Monte-Carlo模拟和实验测量

采用Monte-Carlo模拟和实验测量两种方法对30cm³球形石墨空腔电离室在⁶⁰Coγ射线下的壁修因子Kwall进行研究。实验和模拟计算结果的比较表明，传统的线性外推法确定的壁修正能基准组的30cm³和50cm³球形石墨空腔电离室在⁶⁰Coγ射线下的相对电离电流和壁修正因子进行了Monte-Carlo模拟计算，计算的相对电离电流值与NIST发布的实验测量值在0.12%内吻合。     

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。     

BPS型TE-TE球形空腔电离室在15MeV中子场测量的修正因子

我所研制了BPS型TE-TE球形空腔电离室。本工作测量了这些电离室的基本性能。饱和特性的测量结果表明,在~(60)Co光子场中Q_B/Q_V与V~(-2)之间,关系是线性的,相关系数极接近于1,由此得出了饱和修正因子。对于15MeV中子和~(60)Co光子确定了自由空气比释动能的壁厚修正因子,各自为(0.6±0.9)·10~(-2)mm~(-1)和(0.49±0.35)·10~(-2)mm~(-1)当射线入射角度范围在0-120°范围时,室响应相对变化对于~(60)Coγ射线不大于0. 5％,而对于15 MeV中子大约为1％。还研究测定了自由空气照射电离室在光子场与中子场中柄散射的影响,测量和计算了用TE气体和空气分别作为工作气体时电离室读数之比值,结果相符。     

应用双电离定方法测定15MeV中子场内化学样品中的吸收剂量

本文研究了BPT型指形TE-TE和Me-Ar电离室的特性。在由T(d,n)~4He反应产生的混合场中,对电离室的各项修正因子进行了实验测定与计算。TE-TE电离室500 V的饱和修正因子为1.007;Mg-Ar电离室200V的饱和修正因子为1.017。在15MeV中子场中应用双电离室方法测定了葡萄糖和FBX溶液体系(硫酸亚铁—苯甲酸—二甲酚橙)中的吸收剂量。确定了样品中中子吸收剂量与γ射线吸收剂量的比值。并给出了在混合场中中子吸收剂量测量不确定度为±6.3％。     

电离室体复合与收集极电荷的关系

正、负离子迁移率为常数、均匀电离的电离室的体复合有一些值得注意的特性,兹推导如下:设想电离室内的一根电力线力管(图1),其体积为υ_0,正端包含的电荷为q;力管在某一点之截面积为α,截面到正极间力管之体积为υ,通过截面α之正负离子电流分别为i~ 及i~-。则有:     

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。     

基于90Sr源β射线的外推电离室入射窗修正因子

为实现外推电离室对β辐射吸收剂量的准确测量,对影响外推电离室入射窗修正因子k_wi的主要量进行了研究。实验测量了外推电离室不同极间距和不同源 探距（源到外推电离室入射窗表面的距离）下的k_wi。研究结果表明,在源 探距不变的条件下,k_wi随电离室极间距的增大而减小;在电离室极间距为3 mm的条件下,k_wi随源-探距的增大而减小。利用蒙特卡罗模拟计算出不带展平过滤器、源 探距为30 cm、电离室极间距为3 mm时,k_wi为1.0845,与实验测量结果比较,其相对偏差为0.11%。因此,在给出k_wi的同时,应提供相应的源-探距和电离室极间距。     

Estimation of Electron-loss and Photon-scattering Corrections for Parallel-plate Free-air Chambers

Parallel-plate free-air ionization chambers are used for X-ray air-kerma rate standards at the National Metrology Institute of Japan (NMIJ), AIST. The electron-loss and photon-scattering correction factors are needed for the evaluation of air-kerma rate from measured current. The electron-loss correction factor (K_e) is a correction of the charge loss by giving energy to the electrode part without the high-speed electron stopping in the air area where the charges are collected. The scattering correction factor (K_sc) is for a correction of extra charges produced by scattered photons generated after an incidence photon is interactive. The electron-loss and photon-scattering correction factors for 3 different size parallel-plate free-air chambers are estimated by the EGS4 code. One chamber is used to get primary standards for absolute measurements of air kerma in beams of medium-energy X-rays and the other two are used for the same purpose in beams of low-energy X-rays. These correction factors are calculated for mono-energetic photons. It is found that electron-loss and photon-scattering correction factors depend on the chamber size, and the latter especially changes greatly depending on the size. The K_e and K_sc value for medium-and low-energy X-ray fields at AIST are estimated by averaging the energy deposition contributions over the X-ray spectrum.     

A NEW CLINICAL EXTRAPOLATION CHAMBER DOSIMETER

In recent years the extrapolation chamber has been developed a clinical dosimeter for electron beams and X-rays from medical linac. It consists of a new type extrapolation chamber, a water phantom and an intelligent portable instrument. The chamber is fitted a thin entrance window and has a collecting electrode made of polystyrene 20 mm in diameter. The electrode spacing can be varied by stepping motor drive achieving high precision of electrode setting. The variable gap is as small as 0.20 mm to 6 mm. The dosimeter can automatically finish the measuring process, and has error self-test and dose self-recording function. The total uncertainty is 2.7 %.     

水电站钢衬混凝土结构脱空缺陷定量检测应用研究

利用中子法探查厚钢衬下混凝土脱空方法原理、检测仪器及技术指标,对福建水口电站7台机组的转轮室现场进行检测,检测结果表明,不同机组转轮室都存在分散性的小片或零星孤立的脱空深度小于3mm的微小脱空区域,除1#机组转轮室外,都存在局部孤立的脱空深度在3~10mm脱空点,受钢板脱落影响,仅3#机组转轮室存在脱空大于10mm的脱空区域,后期对其进行了灌浆处理和复测,并对复测结果给出了指导性意见。另外,针对3#、4#、6#机组转轮室热中子计数明显偏高的现象,分别从灌浆、背景含水量、气蚀等方面对其进行了合理性分析。中子法脱空检测技术在机组转轮室钢衬下混凝土脱空检测中的成功应用,为水利工程钢衬下混凝土永久埋设部件工程建设与运行期安全监督提供了可靠的检测手段与科学依据。     

裂变率测量中的杂质影响及其消除方法

核裂变法是通过测量中子进行裂变率测量的重要方法．常用于热中子测量的裂变室有２３５Ｕ裂变室和２３９Ｐｕ裂变室，快中子测量可以用２３８Ｕ、２３２Ｔｈ和２３７Ｎｐ等裂变室．通常用于裂变室的可裂变核素是采用同位素分离方法或人工方法得到的，其中含有少量其他核素杂质．实验测量表明，少量能发生热裂变的杂质对快中子的测量有很大影响。利用热裂变修正方法和裂变室包镉方法可以消除这种影响。     

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％。     

DETERMINATION OF SUPERFICAL ABSORBED DOSE FROMEXTERNAL EXPOSURE OF WEAKLY PENETRATING RADEATIONS

ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮＯＦＳＵＰＥＲＦＩＣＡＬＡＢＳＯＲＢＥＤＤＯＳＥＦＲＯＭＥＸＴＥＲＮＡＬＥＸＰＯＳＵＲＥＯＦＷＥＡＫＬＹＰＥＮＥＴＲＡＴＩＮＧＲＡＤＥＡＴＩＯＮＳＣｈｅｎＬｉｓｈｕ（陈丽姝）（ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｔｏｍｉｃＥｎ...     

放疗中二维平板电离室阵列所测剂量的空间映射研究

二维平板电离室阵列常用于临床放疗的剂量分布探测,其所测剂量实际对应的空间位置（即有效测量点或剂量-空间位置对应关系）是精确放疗中需研究的重要问题。本文采用蒙特卡罗方法研究了用于放疗剂量分布监测的二维平板电离室阵列的有效测量点位置及其随电离室的空腔直径、空腔厚度和射线能量等的变化规律。先用蒙特卡罗模拟得到水模体在MeV级光子束辐照下射野中心轴上的剂量曲线,再在相同条件下模拟获得二维平板电离室阵列测得的剂量曲线,然后通过相关性分析,得到有效测量点。结果表明,用于放疗的二维平板电离室阵列的有效测量点相对于前表面中心有一小于1 mm的偏移;该偏移量随电离室空腔厚度、射线能量的增加而增加,随电离室空腔直径的增加而减小。     

计数法测定脏器容积

利用三组模型研究ＳＰＥＣＴ脏器功能容积测定中衰减校正系数、放射性活度、容积大小、放射性缺损区和阀值对容积测定的影响。结果表明,在ＳＰＥＣＴ图像重建过程中,不进行衰减校正测得的容积明显高于模型实际容积,测得的容积随校正系数的增大而减小。当校正系数为０．１时,测得的容积与模型实际容积最接近。放射性活度在３７－１８５ｋＢｑ范围内,测得的容积没有明显差别（Ｐ〈０．０５）。阀值增加,测得容积减小;当阀值为４