高剂量率^(192)Irγ射线参考辐射场的搭建北大核心CSCD

为完成高剂量率^(192)Ir放射源参考空气比释动能率的绝对测量工作,设计了专用的辐照器及定位装置,利用医用高剂量率近距离治疗机搭建了准直的参考辐射场。参考ISO 4037等相关标准,对参考辐射场的散射、辐射野、半值层、有效能量等相关参数进行了测量和研究。结果显示,在辐射场多个位置,环境散射份额小于主射束的0.003%;在距离放射源1.4 m的位置,辐射野直径为98 mm,尺寸大于基准石墨空腔电离室;半值层测量结果为8.224 mm(Cu),有效能量为402.8 keV,利用HPGe探测器测量的^(192)Ir能谱与模拟谱契合度良好。各项参数均满足了^(192)Ir近距离治疗源参考空气比释动能率的量值复现要求,为其绝对测量与国际比对工作打下基础。     

同步辐射单能X射线空气质量衰减系数的测量

介绍了3种X射线空气质量衰减系数的测量方法:移动距离法、抽真空法、EGSnrc蒙特卡罗模拟计算法。给出了抽真空法中真空管内空气质量厚度改变量的计算公式,并模拟分析了真空管Be窗对实验的影响。移动距离法与抽真空法得到的结果较接近,验证了抽真空法实验的合理性。当X射线能量为6 keV、20 keV时,EGSnrc蒙特卡罗模拟计算结果与NIST标准数据库数值偏差分别为0.01%、0.26%。     

同步辐射硬X射线光子通量的绝对测量

在北京同步辐射光源上使用自由空气电离室绝对测量了同步辐射硬X射线光子通量。通过自由空气电离室复现空气比释动能率量值,根据在电离辐射量及其单位中定义的空气比释动能与注量及通量的关系,定量得到了光子通量。由于在测量期间,光子通量随时间变化,而测量需要一定的时间,因此,研究了配套的在线通量监测系统,监测带来的不确定度为0.03%。通过测量空气衰减修正因子及复合损失修正因子,结合在线通量监测,在能量为15keV的同步辐射X射线上用自由空气电离室复现了空气比释动能率。在实际实验条件下复现的空气比释动能率为0.239Gy/s,从而得到同步辐射X射线的光子通量为5.28×10~9 photons/s,相对标准不确定度为0.68%。     

自制球形空腔电离室的性能测试

为建立和完善250～600 kV段X射线空气比释动能基准,自主研制了一系列石墨空腔电离室作为基准电离室,以球形空腔电离室为例,在参考辐射场上对其性能进行了相关测试,包括电离室的饱和特性、重复性以及漏电情况.结果显示电离室的工作电压为600V,重复性好于0.1％,漏电流值小于30fA,本套电离室的性能符合相关要求.     

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。     

绝对测量60Co γ射线吸收剂量的石墨量热计

吸收剂量是电离辐射计量领域的基本量之一,是国际计量局(BIPM)根据互认协议(MRA)的关键比对项目.石墨量热计法是重要的吸收剂量基准方法.介绍了我国60Co γ射线石墨吸收剂量国家基准技术改造项目所进行的工作,主要有:石墨量热计、测控技术和系统、基准值复现和不确定度分析.     

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。     

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192Ir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60Co γ射线和250kV 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率校准。通过不确定度评定得出:192Ir放射源的参考空气比释动能率的不确定度为3.6%,井型电离室校准因子的不确定度为3.8%。     

北京同步辐射装置4W1A光束线能谱测量

使用标准放射源对用于X射线测量的SDD探测器进行能量刻度。对北京同步辐射装置的4W1A实验站单色光模式下6~20 ke V的X射线能谱进行测量。测量结果表明,所测能量值与理论值偏差在3%之内,且除15 ke V外偏差随能量增加而增加。能量较低的单能X射线多次谐波现象较为严重,经过微调单色器角度,多次谐波受到抑制。并研究了本测量方法的测量精度,不同能量点精度偏差为3.1‰~1.75%。为高注量率同步辐射空气比释动能的绝对测量以及同步辐射光源的利用提供参考。     

一种监测低能X射线的Si探测器

低能(50keV以下)光子探测器广泛应用于外大气层核爆监测,天体物理现象研究。采用半导体探测单元试制了低能X射线探测器模块。说明了配置多探测器系统的方法,并介绍了探测单元模块的设计、主要试验和技术指标。室温下噪声等效输入光子能量为2.1keV。