第六章放射线的测量PPT课件.ppt

第第 六六 章章放射线的测量放射线的测量 第六章第六章 放射线的测量放射线的测量 利用空气电离室测量利用空气电离室测量. .根据照射量的定根据照射量的定义设计义设计, ,分若干种类分若干种类. .最准确的叫最准确的叫自由空气自由空气电离室电离室 又叫又叫标准电离室标准电离室第一节第一节 照射量的测量照射量的测量一、自由空气电离室一、自由空气电离室一、自由空气电离室一、自由空气电离室自由空气电离自由空气电离室结构示意图室结构示意图步骤步骤设法隔设法隔离已知离已知质量的质量的空气空气V V一、自由空气电离室一、自由空气电离室步骤步骤一、自由空气电离室一、自由空气电离室电子电子平衡平衡条件条件下，测量下，测量V内内由由X线击出的线击出的次级电子形成次级电子形成的同种离子总的同种离子总量量Q，被收集，被收集电极收集电极收集步骤步骤一、自由空气电离室一、自由空气电离室造成空造成空气室非气室非稳定态稳定态的因素的因素空气对空气对X X线的吸收和散射线的吸收和散射离子的复合离子的复合入口对入口对X X线吸收产生多余次级电子线吸收产生多余次级电子电离室壁的阻止使电子损失的能量电离室壁的阻止使电子损失的能量温度气压变化引起的空气密度改变温度气压变化引起的空气密度改变一、自由空气电离室一、自由空气电离室必须进行校正必须进行校正, , 统一标准统一标准校校 准准自由空气电离室很大自由空气电离室很大, ,约约2020m m2 2, ,成本高成本高, ,技术复杂技术复杂, ,不不能作现场仪器能作现场仪器, ,只能作标准只能作标准一、自由空气电离室一、自由空气电离室国家级国家级—基本标准基本标准省市级省市级—次级标准次级标准二、实用空气电离室二、实用空气电离室空气压缩空气压缩, ,减减小电离室体积小电离室体积二、实用空气电离室二、实用空气电离室实用型空腔电离室结构示意图实用型空腔电离室结构示意图压缩空气壁可压缩空气壁可用等效材料代用等效材料代替替( (石墨石墨, ,有机有机玻璃玻璃, ,石蜡石蜡) )体积小体积小, ,可现可现场携带测量场携带测量测量条件测量条件(1) (1) 室壁与空气等效室壁与空气等效 (2) (2) 准确得知空气腔体积准确得知空气腔体积 (3) (3) 室壁厚度满足电子平衡条件室壁厚度满足电子平衡条件 二、实用空气电离室二、实用空气电离室电离室校准电离室校准定期校准定期校准(20(20°°C,760mmHg)C,760mmHg) 用两种电离室同时测量已知用两种电离室同时测量已知强度的强度的X X、、γγ线源线源, ,得出实用空气得出实用空气电离室的校准因子电离室的校准因子二、实用空气电离室二、实用空气电离室 对医学和防护学有意义的量是吸对医学和防护学有意义的量是吸收剂量。

吸收剂量一般通过间接测量收剂量吸收剂量一般通过间接测量获取，考察某点能量沉积产生的理化获取，考察某点能量沉积产生的理化变化，间接反映该点物质吸收的射线变化，间接反映该点物质吸收的射线能量经过适当校准，给出能量经过适当校准，给出D D的大小的大小第二节第二节 吸收剂量的测量吸收剂量的测量一、基本测量一、基本测量—量热法量热法 由于辐射使温度升高的值由于辐射使温度升高的值 T T只有只有1010-2 -2  1010-3-3℃, ,故测量技术要求很高故测量技术要求很高, ,只能做标准只能做标准仪器校对其它测仪器校对其它测D D的仪器的仪器第二节第二节 吸收剂量的测量吸收剂量的测量 任何物质受照射后吸收的射线能量都任何物质受照射后吸收的射线能量都会以会以热热的形式表现的形式表现. .能量能量  热量热量  温度温度 . .测量测量 热量计热量计介质介质热电偶热电偶吸收体吸收体一、基本测量一、基本测量—量热法量热法现场大多通过照射量的测量换算成吸收剂量现场大多通过照射量的测量换算成吸收剂量二、电离室测量法二、电离室测量法ωω为电离一对离子所需平均电离能为电离一对离子所需平均电离能33.73 33.73 eVeV(Gy)1 1、空气介质中的吸收剂量、空气介质中的吸收剂量二、电离室测量法二、电离室测量法(Gy)2 2、任意介质中的吸收剂量、任意介质中的吸收剂量光子能量光子能量 水水 骨骼骨骼 肌肉肌肉 光子能量光子能量 水水 骨骼骨骼 肌肉肌肉0.010MeV 35.35 137.21 35.850.020MeV 34.15 163.95 35.500.030MeV 33.68 170.16 35.270.040MeV 34.03 160.47 35.620.050MeV 34.57 138.76 35.890.060MeV 35.08 112.79 36.010.080MeV 36.12 74.03 36.400.100MeV 36.74 56.20 36.740.200MeV 37.71 37.95 37.330.300MeV 37.44 36.36 37.090.400MeV 37.44 35.97 36.98 0.500MeV 37.44 35.85 37.09 0.600MeV 37.44 35.85 37.09 0.800MeV 37.40 35.66 37.05 1.00MeV 37.40 35.74 37.05 2.00MeV 37.44 35.70 36.98 3.00MeV 37.29 35.97 36.98 4.00MeV 37.12 36.05 36.74 5.00MeV 36.98 36.20 36.59 6.00MeV 37.21 36.78 36.78 8.00MeV 37.05 37.05 36.59 10.0MeV 36.24 37.21 36.01不同光子能量对应几种物质的不同光子能量对应几种物质的f值值( (Gy/C/kg) )例题例题1(Gy)解解: 已测知已测知 在空气中某点处照在空气中某点处照射量为射量为0.10.1C/kg,C/kg,求空气中该点处的吸求空气中该点处的吸收剂量收剂量例题例题2 2 , ,已知光子的能量已知光子的能量为为0.10.1MeVMeV, ,求该点的吸收剂量率求该点的吸收剂量率用电离室测得体模内一点空气照射率为用电离室测得体模内一点空气照射率为解解:查表得查表得f f水水=36.74 =36.74 GyGy/C/kg/C/kg三、吸收剂量的其他测量方法三、吸收剂量的其他测量方法组成组成1、热释光剂量仪、热释光剂量仪读取装置读取装置测量单元测量单元——热释光剂量片热释光剂量片( (LiFLiF) )原理原理 晶格缺陷形成带电中心，可束晶格缺陷形成带电中心，可束缚异性电荷并以光的形式释放缚异性电荷并以光的形式释放能量，经适当标定，可测量剂能量，经适当标定，可测量剂量片所在位置的吸收剂量量片所在位置的吸收剂量2 2、胶片剂量测定法、胶片剂量测定法组成组成光学密度曲线分析剂量曲线光学密度曲线分析剂量曲线测量单元测量单元——感光胶片感光胶片原理原理 射线使胶片感光形成潜影射线使胶片感光形成潜影, ,经化经化学处理后光密度变化并与吸收学处理后光密度变化并与吸收辐射能量多少有关，在一定的辐射能量多少有关，在一定的剂量范围内呈线性，可用于测剂量范围内呈线性，可用于测量吸收剂量量吸收剂量3 3、半导体剂量仪、半导体剂量仪第三节第三节 计数测量计数测量分类分类闪烁计数器闪烁计数器GMGM计数管计数管 多功能数多功能数字化字化γγ谱仪谱仪 德国物理学家盖革在德国物理学家盖革在19281928年与弥勒年与弥勒合作研制出的计数的结构如图所示合作研制出的计数的结构如图所示盖革－弥勒计数器盖革－弥勒计数器窗口窗口阴极阴极阳极阳极接接放放大器大器粒子粒子盖革计数器盖革计数器的使用视频的使用视频盖革－弥勒计数器盖革－弥勒计数器第三节第三节 计数测量计数测量分类分类闪烁计数器闪烁计数器GMGM计数管计数管( (α/βα/β) )移动式空气放移动式空气放射性监测仪射性监测仪α /β/ γ闪烁探头闪烁探头核应急个核应急个人剂量计人剂量计第三节第三节 计数测量计数测量第四节第四节 射线质的测量射线质的测量1 1、、400400kVkV以下以下X X线质的测定线质的测定X X线的质即穿透本领线的质即穿透本领 —— —— 低能段用半价层表示低能段用半价层表示 2 2、高能、高能X X线能量的测定线能量的测定用水模中半值深度用水模中半值深度HVDHVD，，或用测定在或用测定在10cm, 20cm10cm, 20cm两处电离比确定两处电离比确定X X线的质线的质X线能量与线能量与HVD的关系的关系射线能量射线能量最大剂量深度最大剂量深度50%剂量深度剂量深度4MeV6MeV8MeV10MeV12MeV15MeV18MeV20MeV1.0cm1.5cm2.0cm2.5cm2.5cm3.0cm3.0cm3.0cm13.8cm15.5cm17.1cm18.1cm18.8cm20.0cm21.3cm21.8cm指数衰减。