(1.1)--1辐射场的描述.ppt

第第1 1讲讲 辐辐射射场的描述场的描述CH1 The Description of Ionizing Radiation Field目录目录1.1 电离辐射场1.2 电离辐射场的性质1.3 描述辐射场性质的物理量1.1 电离辐射场定义电离辐射（Ionizing Radiation）：能通过直接过程、次级过程引起物质电离电离电离电离的的的的不带电粒子和带电粒子组成的辐射辐射定定义：义：电电离辐射在其中离辐射在其中通过通过、传播传播乃至经由乃至经由相互作用相互作用传递传递辐射能量的整个辐射能量的整个空间范围空间范围n辐射类型（K）辐射场 辐射场 辐射场 中子辐射场 混合辐射场n 粒子能量（E）单能辐射场 具有能量分布的辐射场n粒子运动方向（）单向辐射场 多向辐射场n辐射场随时间（T）和空间位置（P）发生变化Ntr1.2 电离辐射场的性质为完整描述辐射场，必须了解：沿任意时刻，（T）任意方向，到达辐射场 （）任意位置的 （P）任意类型、（K）任意能量的 （E）粒子粒子数目数目或粒子携带的辐射能量粒子携带的辐射能量(非随机量非随机量)五五五五要要要要素素素素两两两两个个个个量量量量1.3 描述辐射场性质的物理量考虑考虑考虑考虑T T、P P两个要素两个要素两个要素两个要素 和的说明对于单向或多向辐射场，在小球内总能找到与入射粒子方向垂直的横截面所以，粒子注量和能量注量分别就是从各个方向进入进入所关心小球的粒子数及其携带的辐射能。

1.3.21.3.2 粒子注量率、能量注量率粒子注量率、能量注量率粒子注量率、能量注量率粒子注量率、能量注量率粒子注量率(Particle Fluence Rate)：t 时刻，单位时间内，辐射场 r 点处粒子注量的增加量单位：m-2 s-1 能量注量率(Energy Fluence Rate)：t 时刻，单位时间内，辐射场 r 点能量注量的增加量单位：J m-2 s-1考虑考虑考虑考虑T T、P P两个要素两个要素两个要素两个要素l按照分布来理解:T 时间内的粒子注量(T,r)是粒子注量按时间的积分分布t 时刻的粒子注量率(t,r)是粒子注量按时间的微分分布单位时间内，到达 r 点处的粒子未必都具有相同的方向性，从而提出辐射度概念：粒子注量率(t,r)能量注量率(t,r)存在着按粒子运动方向的分布1.3.3 1.3.3 粒子粒子粒子粒子辐射度、能量辐射辐射度、能量辐射辐射度、能量辐射辐射度、能量辐射度度度度粒子注量率角分布示意图粒子注量率角分布示意图粒子注量率角分布示意图粒子注量率角分布示意图 辐射度（方向分布）可以用于所有量，但粒子（能量）辐射度（方向分布）可以用于所有量，但粒子（能量）辐射度（方向分布）可以用于所有量，但粒子（能量）辐射度（方向分布）可以用于所有量，但粒子（能量）辐射度专指粒子（能量）注量率的方向分布。

辐射度专指粒子（能量）注量率的方向分布辐射度专指粒子（能量）注量率的方向分布辐射度专指粒子（能量）注量率的方向分布考虑考虑考虑考虑T T、P P、三三三三个要素个要素个要素个要素1.3.31.3.3 粒子辐射度、能量辐射度粒子辐射度、能量辐射度粒子辐射度、能量辐射度粒子辐射度、能量辐射度粒子辐射度（Particle Radiance）：沿沿(,)方向，单位立体方向，单位立体角入射的那些粒子构成的粒子注量角入射的那些粒子构成的粒子注量率单位:m-2 s-1 sr-1能量辐射度（Energy Radiance）：沿沿(,)方向，单位立体方向，单位立体角入射的那些粒子构成角入射的那些粒子构成的能的能量注量率量注量率单位:J m-2 s-1 sr-1 注：辐射度是所有辐射场描述量都适用，注：辐射度是所有辐射场描述量都适用，注：辐射度是所有辐射场描述量都适用，注：辐射度是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布量率（能量注量率）方向微分分布量率（能量注量率）方向微分分布量率（能量注量率）方向微分分布单位时间内沿单位时间内沿 方向单位立体角入射方向单位立体角入射到辐射场到辐射场 r r 点处的粒子未必都有相同的能量，于是知道：点处的粒子未必都有相同的能量，于是知道：(T,r)(T,r)、(t,r)(t,r)、(t,r)(t,r)(T,r)(T,r)、(t,r)(t,r)、(t,r)(t,r)均存在按粒子能量的分布（均存在按粒子能量的分布（微分分布、积分分布微分分布、积分分布）。

1.3.41.3.4 谱分布谱分布谱分布谱分布注：辐射度、谱分布是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专注：辐射度、谱分布是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专注：辐射度、谱分布是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专注：辐射度、谱分布是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布考虑考虑考虑考虑E E要素要素要素要素比如：比如：比如：比如：粒子辐射度微分分布：t 时刻单位时间单位时间内内，沿方向单位立体角单位立体角入射到辐射场 r 点为球心单位截面单位截面小球上，单位能量间隔单位能量间隔内能量为E 的粒子数粒子辐射度积分分布：t 时刻单位时间内，沿方向单位立体角入射到辐射场 r 点为球心的单位截面小球上，能量在0 E 间的粒子数描述辐射场性质最基本的粒子数分布描述量是：任何一种辐射类型任何一种辐射类型 i i 的粒子辐射度按粒子能量的微分分布的粒子辐射度按粒子能量的微分分布粒子能量分布描述量是：任何任何一种辐射类型一种辐射类型 i i 的能量的能量辐射度按粒子能量的微分分布。

辐射度按粒子能量的微分分布谢谢观看。