_辐照装置照射场计算的程序设计方法与C语言程序实现.pdf

核 农 学 报 　2002 ,16 (5) :297～300 297 　 Acta Agriculturae N ucleatae Sinica ( ) 文章编号 2002 γ辐照装置照射场计算的程序设计 方法与 C 语言程序实现 雷 　鹏 　于子厚 　孙永堂 　祝清俊 ( 山东省农业科学院原子能应用研究所 , 山东　济南 　250100) 摘 　要 :本文详细论述双板源 γ辐照装置照射场计算的程序设计方法与步骤 , 即欧氏 空间坐标系的选取与源棒坐标的确定 ;单棒对空间任意点照射率计算的程序设计方 法 ;多棒叠加合成即单板对空间任意点照射率计算的程序设计方法 ;双板叠加合成对 空间任意点照射率计算的程序设计方法 。最后用准 C 语言给出实现程序 。 关键词 :辐照 ;照射率 ;程序设计 ;C 语言 当今国内辐射加工级的 γ辐照装置大多为单板或双板源架结构 。若干源棒在源架上如 何排列 ,直接决定了照射场的均匀性和放射源的利用率 。因此 ,寻找源棒最佳排列具有重要经 济意义 。通常寻找最佳源棒排列的方法是 :设计若干种排列方案 ,根据源棒生产商事先提供的 源棒活度 ,通过海量理论计算 ,分析计算数据 ,最后确定源棒最佳排列 。由于此计算过程反复 用到反正切函数且计算量巨大 ,非计算机程序很难完成 。下面我们给出程序设计思想和实现 步骤 。 1 　线状源照射量计算的数学模型 　　设源棒的长度为 L ,活度为 A ,且为均 匀强度线源 。现空间任一点 P , 到源棒的距离 为 a ,垂足到源棒端点的距离为 a1 ,如图 1 。将 [ 1] 线源微分 ,视为点源 ,利用点源公式 积分 ,得 如下线源照射量率公式[2 ] : 图 1 　线源照射量计算的数学模型 Γ ( ) ( ( ) Fig. 1 　The mathematic model of computing X = AL a arctg L + a1 a - ) ( ) thread radiation source 　　　arctga 1 1 　　其中Γ是照射率常数 ,其意义为 : 1Ci 点源 在 1m 处 1h 产生的照射量 。 利用该计算公式 ,可计算出线源在空间任一点的照射量率 。AL 为单位长度的源棒活度 。 Γ 2 在计算过程中 ,分别取 A 的单位是 Ci 、长度 cm ,照射率的单位为 Rh 。 = 1. 32R ·m h ·Ci = 收稿 日期 ( ) 作者简介 :雷 　鹏 1964～ 男 , 山东济南人 ,硕士 ,从事辐射加工 ,计算机算法与程序设计研究 298 核 　农 　学 　报 16 卷 4 2 ( ) 132 10 R ·cm h ·Ci 。 2 　坐标系的建立和源棒坐标的确定及在计算机中的存取 山东辐照中心为双板源架结构 。建立坐标系如下 :在于两源架平面平行且等距的中心面 ( ) 的中心点为欧氏空间的坐标系的原点 0 ,X 轴方向为轨道运