第七章 电离辐射吸收剂量的测量.ppt

② 定义用户电离室的空气吸收剂量校准因子ND ： 式中Da,C为校准条件下电离室空腔内的吸收剂量。经过转换后，ND表示为： Km为电离室材料空气不完全等效的校正因子； Katt为电离室材料对射线吸收和散射的校正因子。（见书上表3-24） (续) ③ 应用于用户辐射场，如医院使用的钴－60机或各种类型加速器的辐射场中时，按照前面介绍的几何条件，将经标准实验室校准过的电离室置放在标准水模体中进行测量。电离室有效测量点处的吸收剂量DW应该等于： 其中Mu是经过温度和气压 校正的仪表读数，(SW/Sa)u 为水与空气的阻止本领比 。Pu是扰动因子，Pcel为电离室中心收集极空气等效不完全的校正因子。 六、辐射测量的其它方法 1、量热法 它是一种测量介质中的吸收剂量最直接、最基本的方法。 它所依据的的基本原理是：当介质受到电离辐射照射后，介质所吸收的辐射能量除少部分可能引起化学反应外，主要会转换成热能，从而导致该介质温度的升高。温度的变化直接反映了介质吸收辐射能量的程度，由此可确定介质的吸收剂量。 量热法测量吸收剂量，不像电离室法那样，剂量转换和计算中需要有与辐射质相关的参数，如阻止本领、扰动因子，钴-60照射量校准因子等的校正，只需要了解水的比热，以及对热敏电阻的校准。 作为吸收剂量的直接方法，量热法具有良好的能响特性及测量精度，一般在国家标准实验室作为吸收剂量的测量基准。 2、化学剂量法 化学剂量法指的是：物质吸收电离辐射的能量而引起化学变化，如果这一变化可以被测定，即可使用它来测量吸收剂量。其基本原理是测量物质吸收辐射能量后引起的化学变化，从而测定吸收剂量。 测量精度最高的是硫酸亚铁化学剂量计，或称为弗瑞克（Fricke dosimeter）。它的基本原理是，硫酸亚铁水溶液经电离辐射照射，溶液中的二价铁离子Fe2+会被氧化成三价铁离子Fe3+。 Fe3+的浓度正比于硫酸亚铁水溶液所吸收的辐射能量，用紫外分光光度计，在波长为244nm和304nm处测量三价铁离子的浓度，即可确定吸收剂量。 3、热释光剂量计 基本原理：根据固体能带理论，具有晶体结构的固体，因含有杂质，造成晶格缺陷，称为“陷阱”。当价带上的电子获得电离辐射的能量，跃迁到导带，不稳定而落入“陷阱”。如对物质加热，会使电子重新回到价带上，并将电离辐射给予的能量，以可见光的形式辐射出去。发光强度与“陷阱”所释放的电子数成正比，而电子数又与物质吸收辐射能量有关。 能带理论： 根据能带理论，固体中运动电子的能量谱值由一系列连续的具有一定宽度的能带（band）组成，两个相邻的能带之间的区域因不能被电子占据而被称为禁带（band gap）。 金属都有着被电子部分占据的宽能带，即导带（conduction band），其中的电子填充情况容易因电场作用而改变，因此表现出良好的导电性。 对绝缘体或半导体而言，能带系列则全被电子恰好填满，其中最高的满带称为价带（valence band） 价带之上经过一定宽度的禁带过渡才是空着的导带。满带与空带之间隔着较宽的禁带，电场很难使能带的填充情况改变，因而不产生电流。 半导体的能带填充情况很像绝缘体,但是空导带与价带之间的禁带比绝缘体窄得多,因此可以引入杂质或热激发,使空导带出现了少数电子,或价带中出现少数空穴,或兼有二者,从而有一定的导电性。 (北京核仪器厂生产) FJ-411退火炉 辐照器FJ-417 微机热释光剂量仪 热释光剂量系统 TLD 高温退火： TLD元件使用前要进行高温退火, 目的是为了消除探测器本底剂量和测读后的残余剂量, 重新建立TLD元件内部的电子缺陷平衡。 产品说明书中给定的退火温度只是一个参考值, 实际应用中要根据被测元件在读出器上做出的发光曲线来确定。 如下图发光曲线,第一个主峰是140 ℃（140℃以下的发光峰为杂散辐射），第二个主峰是240 ℃。 TLD 测量的升温程序可定为:预热温度140 ℃, 读出温度240 ℃, 退火温度300 ℃。 TLD剂量刻度： 热释光测量得到的TLD值是一组相对值, 随读出器灵敏度 调节而任意变化, 因此对测量值需要确定其与标准辐照值的 关系, 即进行刻度即对TLD 照射已知剂量,然后测量读数,确定读数值与剂量值之间的比例系数。 刻度方法常用点刻度法、线刻度法和自身刻度法。 如TLD较少，则可采用单点剂量刻度，此法要求刻度的剂量值在剂量计的使用剂量范围内。通过测量，给出剂量计刻度因子，并利用刻度因子，对待测剂量计的剂量值进行测读计算： 单点剂量刻度法： 线刻度法也称回归方程法或最小二乘法, 实际工作中就是用剂量计的TLD读