电离辐射的剂量和单位.ppt

电离辐射常用的物理量和单位 湖北省肿瘤医院放疗科 徐 利 明 电离辐射与物质的相互作用 电离辐射的概念 直接致电离粒子：电子、质子、α粒子等带电粒子。 间接致电离粒子：光子、中子等不带电粒子。 中性原子（Neutrul Atom）获得正电荷或负电荷的过程称为电离（Ionization）。 由直接致电离粒子或间接致电离粒子或二者混合组成的辐射称为电离辐射。 辐射剂量学的发展 沿用了医药学中的“剂量”一词来描述，称为辐射剂量。 旧的概念和单位逐渐被淘汰。 逐渐全面采用国际（SI）单位制。 SI单位制是比较科学的计量单位制 国际统一，便于交流； 物理量的定义确定后，即可直接写出单位，无须记住各种换算系数。 国际辐射单位和测量委员会 International Commission on Radiation Units and Measurements （ICRU） 成立于1925年，国际X射线单位委员会 http：/// 法定计量单位 法定计量单位是政府以法令形式明确规定的在全国范围内使用的计量单位； 我国使用的法定计量单位是国际单位制（SI）为基础，保留少数国内外习惯或通用的单位； 计量单位由主单位与倍数和分数单位构成，在国家法定计量单位中，尽管一种物理量有大小若干单位，但有独立定义的只有一个，即主单位。 使用倍数或分数单位时，禁止使用两个词头来表示，如10-12m，只能记为pm，而不能记为μμm。 比释动能 定义：是间接致电离粒子与物质相互作用时，在单位质量物质中由间接致电离粒子释放出来的全部带电粒子的初始动能总和。 表达式：K= d E t r /dm 单位： 同吸收剂量。 比释动能 意义：是衡量在单位质量物质中转移给次级带电粒子初始动能总和的多少的物理量。 只适用于间接致电离辐射,但适用于任何物质。 在带电粒子平衡条件下,可表示为: K = Ψ （ μen/ρ）/(1-g) 照射量、吸收剂量和比释动能的关系 间接致电离辐射的能量转移和吸收 光子将部分或全部能量转移给介质释放出次级电子 次级电子与原子中的电子作用，将能量转移给介质 少数次级电子与介质原子的原子核作用发生韧致辐射产生X线。 照射量、吸收剂量和比释动能的关系 间接致电离辐射的能量转移和吸收 吸收剂量与比释动能的关系 电子平衡系数：光子辐射在某一小体积元内沉积的能量Ｅdep于光子辐射在同体积元内电离过程中释放的能量Ecol之比： qe = Edep / E col qe＜1 时，平衡未建立，比释动能大于吸收剂量 qe ＝1 时，电子平衡建立，比释动能等于吸收剂量 qe ＞ 1 时，平衡点以后，比释动能小于吸收剂量 电离辐射的测量 基本原理 仪器设备 电离室 静电计 测量方法 电离室的种类 自由空气电离室 柱形电离室 平行板电离室 多极平行板电离室 自由空气电离室 根据伦琴的定义而设计制造; 一级标准(Primary Standard); 校正因素较多： 空气衰减 离子复合 空气密度（温度、气压和湿度） 散射光子导致的电离等 能量上限3Mev。 柱形电离室 电离室结构 电离室工作特性 电离室的方向性 电离室的饱和特性 电离室的杆效应 电离室的复合效应 电离室的极化效应 环境因素对电离室工作特性的影响 电离室的维护与保养 柱形电离室的结构 电离室的工作特性 电离室的工作特性 电离室的工作特性 电离室的工作特性 电离室的工作特性 环境因素对工作特性的影响 照射量的测量 基本原理 被施加了极化电压的电离室 能够将微弱信号电流放大的电路 具有量程的静电计 照射量的测量 在已知辐射品质、辐射场几何条件下经PSDL或SSDL校准的电离室 X = M×Nc×Ktp×Cs×Cst M-剂量仪读数 Nc-电离室校正因子 Ktp-空气密度校正因子 Cs-离子复合校正因子 Cst-杆泄露校正因子 适用于放射治疗测量用的静电计的主要指标 静态时，静电计读数变化率每分钟小于0.5% 反馈电容泄漏 环境温度变化每摄氏度，零点漂移小于150μA 环境敏感性 好于0.01% 刻度线性 10cm×35cm射野内电离室主轴与射野长轴平行，照射后的读数与照射野旋转90°后的读数差别应在0.5%之内 杆效应 电离辐射照射前及照射后30秒内，本底电流小于5×10-15A 本底电流 预热10min后，零点漂移24小时应小于1mV 预热 ◇ 在同样辐射条件下，不同物质吸收辐射能量的本领是不 一样的，因此在使用吸收剂量的概念时，应注明辐射类 型、受照射的介质种类和特定位置。 ◇ 与能量注量的关系：