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放射防护辐射测量方法;为什么要对放射线进行测量?
在应用放射线进行诊断和治疗中,我们需了解放射源所输出的射线强度,以确定所采取的照射量是否符合临床的要求;
需要定量测量被照射的肢体或病灶所吸收的射线剂量的大小,从而判断能否达到预期的疗效;
需要对X、γ射线或其他类型的辐射所形成的射线场进行定量测量,以判断对辐射所设置的屏蔽,为工作人员所提供的放射防护水平能否达到国家所规定的安全标准。
;放射线测量的分类:
通常医学放射诊断治疗过程中,所涉及的射线的测量可分成两种情况:
一是辐射场分布的测量。如机房内射线分布、机房外透射线、散射线强度,放射源输出量的大小等等。这种情况通常我们以照射量大小来反映射线强度的分布,因此,人们建立了照射量的测量方法。
二是放射学诊断、治疗中被检者、患者所接收的吸收剂量的测量。虽然照射量与吸收剂量相比,是一个辅助量,但直到现在,它的测量仍然是很重要的。这是因为,由测得某点的照射量可以方便地换算出其他物质中的吸收剂量。;辐射测量的基础:放射线与物质相互作用可以产生各种效应,这些效应都可以成为射线测量的基础。
如应用射线的电离作用、热作用、感光作用、荧光作用可以制作各种电离室,闪烁计数器、荧光玻璃剂量计、热释光剂量计、胶片剂量计等。
在对射线测定时,应根据实际情况,考虑仪器的测量量程、能量响应、读数建立时间、仪器的灵敏度、精确度等因素。
;;主要内容1;主要内容2;so much today;
;第10页/共90页;自由空气电离室基本结构,C为收集极;第12页/共90页;;图中阴影部分称为“测量体积V”,即X射线束通过的、正对收集电极的那部分空气体积,也就是需要隔离的,质量已知的那部分空气的体积。
当X射线从X线管焦点发出射入电离室后,在整个电离室内都会产生电离。因此,电离室的电极板与X射线束边缘的距离应大于次级电子在空气中的射程,使得电子在其能量耗尽之前不能直接跑到电极,从而保证电子完全阻止在空气之中,其能量全部用于在电离室内引起空气电离。
;图中与收集电极C相对的体积为“收集体积”,即收集电??上方次级电子产生电离的那部分体积。凡在“收集体积”内产生的离子,其中的一种符号的离子将在电场作用下全部移向收集电极。
为了消除使“收集体积”外产生的次级电子在“测量体积”内电离电荷的贡献,“收集体积”周围空气厚度必须大于次级电子的最大射程,从而使次级电子在电离室内达到“电子平衡”。
;收集电极用来收集电离室内产生的某一种符号的离子,它被接到测量电荷的静电计上。
保护电极与收集电极相互隔开,但具有相同的电位,用以使收集电极上的电场均匀,保证中间区域的电力线垂直于电极。
自由空气电离室一般为国家一级或二级剂量标准实验室所配置,作为标准,对现场使用的电离室型剂量仪进行校准,并不适合于在现场使用。 ;在电子平衡条件下,收集电极收集到的一切离子是由“测量体积”内被X射线击出的次级电子所形成的,设这些被收集的离子总电荷量为Q(库仑)。“测量体积”内空气的质量为m。
m=ρ·V
式中,ρ为标准状况下(0℃760毫米汞柱)的空气密度。V为“测量体积”内空气的有效体积。X线的照射量为:
;测量体积的确定;;在发散的情况下,能量注量按离开射线源距离的平方减少,而射线束的截面积则随这一距离的平方而增大。因而在离开射线源的不同距离上,射线束的截面积与该截面上的能量注量的乘积为常数,即;;但是必须注意,由于入射口至“测量体积”间空气对X线的吸收、离子复合、散射光子形成的多余电子,阻止于电离室壁中的电子损失,以及由于温度与气压偏离标准状况而引起的空气密度的变化等,很难完全达到电子平衡及空气质量的稳定。
因此,所测照射量往往偏离正确值,须进行适当校正。;;二、实用型电离室
标准型电离室体积庞大,应用技术较为复杂,当X、γ光子能量较高时,建立“电子平衡”的空气厚度较大,因此它只能作为标准电离室放置在国家标准实验室内作为次级标准计量仪使用,而不能作为现场测量仪器。
;;第26页/共90页;图(a)表示的电离室设想有圆形空气外壳,中心为充有空气的气腔。
假定空气外壳的半径等于电离辐射在空气中产生的次级电子的最大射程,满足进入气腔中的电子数与离开的相等,电子平衡就存在。
此条件下的电离室可认为与自由空气电离室具有相同的功能。;如果将图(a)中的空气外壳压缩,则可形成图(b)所示的固态的空气等效外壳。所谓空气等效就是该种物质的有效原子序数与空气有效原子序数相等。
由于固体空气等效材料的密度远大于自由空气密度,该种材料中达到电子平衡的厚度可远小于自由空气厚度。
例如,对100~250kV的X射线,其空气等效壁的厚度约为1mm,就可达到电子平衡。
;(一)实用型电离室
图7-2c是一个典型的实用型柱形电离室示意图。
电离室室壁材料与中心电极的
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