电离室测量吸收剂量原理
- 格式:ppt
- 大小:617.00 KB
- 文档页数:25
电离室的工作原理
电离室是一种用于测量辐射的仪器。
它的工作原理是利用辐射与物质相互作用时所产生的电离现象,进而测量辐射的能量和强度。
电离室通常由一个金属壳体、一个电压源和一个电离室气室组成。
电离室气室内填充着一种气体(如氦气或氩气),当辐射入射到气体
中时,气体中的原子或分子会被电离,产生自由电子和正离子。
这些电荷在电场的作用下被加速,最终在电极上形成电流信号。
通过测量电离室中的电流信号,可以计算出辐射的能量和强度。
通常情况下,电离室的灵敏度和分辨率都较高,能够测量较小的辐射剂量和能量范围。
除了在核能和辐射监测等领域中应用广泛外,电离室还可以被用于医学放射治疗、天体物理学研究等领域。
- 1 -。
辐射剂量的测定系统的原理性介绍剂量测定是医学物理学科中最基础且重要的内容之一。
一、电离室剂量测定系统放射治疗成功的关键是保证放射设备输出到病人靶体积内的剂量准确。
在临床实践中,精确测量剂量是放疗标准化的重要环节。
其中,用的最多最广泛的工具是电离室(ion chamber)。
就如青龙偃月刀之于关云长,电离室是物理师们手中最重要的兵器,它可以用来做commissioning、校准辐射束、做病人治疗计划QA 等。
Courtesy of Elekta各种国际实用规范已详细描述了电离室的使用(例如AAPM51号报告、国际原子能机构398号报告)。
里面一些细节可能略有不同,但基本概念是相通的:通过将电离室测量的读数(M, measurement)乘以该电离室校准因子(ND,W)和其他修正因子,以得到吸收剂量(Dw, dose to water)。
以最精简的公式来表达这个概念,为:可是有这么简单吗?没有……我们先来看电离室的结构。
电离室主要由外部导电室壁和中心测量电极组成,室壁内是充满自由空气的空腔。
室壁和测量电极之间由高绝缘材料及防护电极分隔开,用于减小在施加极化电压时的漏电流。
一般来说,电离室内气腔的长度不超过25 mm,气腔的内直径不超过7 mm。
用作室壁的材料一般是低原子序数Z(即组织或空气等效)材料,室壁的厚度低于0.1g/ cm2。
测量电极一般用铝或石墨作为材料。
Farmer 型指形电离室的设计原理见下图:No.2平行板电离室(parallel-plate chamber)适用于测定:低能X射线(superficial)能量低于10MeV的电子线光子建成区内的吸收剂量及表面剂量Advanced Markus平行板电离室 Courtesy of PTW平行板电离室由两个平板室壁组成,其中一个作为入射窗,形成极化电极,另一个作为后壁,形成电荷信号的测量电极。
平行板电离室周围还设计有宽度超过3 mm的保护环(guard ring,防护电极),这就保证了没有电子可以通过室壁对测量信号产生影响。
radeyeg个人辐射剂量计原理个人辐射剂量计(Personal Radiation Dosimeter)是一种用于测量个人暴露于辐射环境中所受到的剂量的仪器。
它主要应用于核工业、医学(如放射治疗、核医学等)、辐射监测等领域,确保工作人员在辐射环境下的安全。
个人辐射剂量计的原理基于辐射与物质的相互作用,主要包括电离辐射(如α粒子、β粒子、γ射线)和非电离辐射(如中子、X射线)。
常见的个人辐射剂量计采用的测量技术主要有电离室法、固态核探测器法和光释光法。
1.电离室法:电离室法利用气体离子化的原理来测量辐射剂量。
个人辐射剂量计的核心部分是电离室,其中通入高纯度的惰性气体(如氦气、氩气)或空气。
当气体中发生辐射与气体相互作用时,产生的电离和电子相对剂量大小与辐射剂量成正比,可以通过电离室测量所产生的电离电流来间接估计辐射剂量。
2.固态核探测器法:固态核探测器法使用感光材料(如硅、锂钒石、Geiger-Muller计数管等)通过辐射与材料原子之间的相互作用来测量辐射剂量。
当辐射射线穿过感光材料时,会激发材料中的电子,使其跃迁到离子能级,从而形成电离,进而通过检测器来测量电子密度和能量。
3.光释光法:光释光法基于使用放射性材料激发现象来测量辐射剂量。
一些材料(如石英、釉质、玻璃等)在辐射暴露后会吸收能量并储存起来,辐射停止或从材料中取出时,存储的能量会以光的形式释放出来。
通过测量释放的光的强度与时间,可以确定辐射剂量。
这些个人辐射剂量计的原理均基于辐射与物质相互作用后产生的电离、激发或释放能量,以间接估计辐射剂量。
各种技术都有其特点和适用范围,选择合适的个人辐射剂量计取决于具体的工作环境和辐射类型。
总结起来,个人辐射剂量计原理主要有电离室法、固态核探测器法和光释光法。
电离室法通过测量电离电流来估计辐射剂量,固态核探测器法利用感光材料测量电子密度和能量,光释光法通过测量释放的光的强度与时间来确定辐射剂量。
在不同的环境下,可以选择合适的技术来确保个人在辐射环境中的安全。