第二章 剂量学基本概念.ppt

第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量三、.吸收剂量 在计算吸收剂量时，作为一种简化处理方法，可以只考虑辐射场中大于能量截止限Ecut的各种带电电离粒子(包括刺激带电粒子和δ粒子)的能量沉积过程。有 举例说明吸收剂量和比释动能的关系： 右图表示10个光子入射到一个质量元上，其中每个光子都以某种方式把能量带进这一质量元或从这一质量元中带出部分能量。 第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量三、.吸收剂量 表中列出了由带电粒子或不带电粒子带进质量元的能量和从该质量元带出的能量。 第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量三、.吸收剂量 第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量三、.吸收剂量 第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量四、CEMA 比释动能反映了射线与物质相互作用的特性，比释动能是针对不带电粒子定义的，它是对应于间接辐射过程的。而对应于带电粒子引起的直接辐射过程，则用CEMA(converted energy per unit mass)来表示射线在单位介质能量沉积的行为， 第二章 剂量学基本概念第三节 授予能与吸收剂量四、CEMA 不包括带电粒子与物质相互作用中产生的次级电子的能量。次级电子是要按照独立的粒子来处理的。在前面讨论过，带电粒子与物质相互作用中能量转移和能量沉积的行为，在碰撞过程中产生的电子当其能量超过阈值时，才把这个电子归为次级电子来处理。CERMA也是一个非随机量。CERMA的单位为Gy(gray 戈瑞)。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡 简化后的吸收剂量仍然很难确定。如果进入和离开某一无限小体积元的电离辐射、带电粒子或δ粒子的辐射能彼此相等，此时该点的吸收剂量将变得比较简单。该点辐射场的这种特殊状况称作存在着不同程度的辐射平衡状态。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡 辐射平衡是研究辐射剂量学基本理论、基本方法和辐射剂量测量手段的基础，也是讨论剂量学量，如吸收剂量、剂量测量等问题的出发点，辐射剂量计设计和使用中也要遵循辐射平衡的理论和原则。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡一、 辐射平衡的定义 辐射平衡意味着辐射场的各个物理量达到充分弛豫，体系的能量均匀地分布到各个自由度上。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡一、 辐射平衡的定义 辐射场的各个宏观量在时间上和空间上都保持不变。各种辐射平衡从两个方面考查，一个是辐射场所在空间区域内的平衡性质，另外一个是辐射场中各种粒子的平衡。通常我们感兴趣的仅仅是所考查区域内的平衡，因此，实际中考查的是局部平衡。如果再考查各种粒子的平衡性质，则会有各种形式的辐射平衡。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 进入某一无限小体积元dV的包含所有辐射粒子的辐射能dRin和流出所考查区域的辐射能相等dRout， dRin= dRout 则称该无限小体积元存在着辐射平衡。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 当以指定体积元内的div Ψ处处为零时，进入该体积元的静能量等于零，即进入和离开该体积元的辐射能量相等。因此，某一无限小体积或某一点的辐射平衡的定义可以表示为 以上dR和Ψ是由各种类型的辐射构成，所以称以上两式定义的辐射平衡状态为完全辐射平衡。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 如果某体积积元，对该体积元内任一类型j的辐射粒子的谱分布ΨE均能满足 那么，该体积元处于完全辐射平衡状态。这称为充分条件，但这并不是完全辐射平衡的必要条件。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 辐射平衡是对辐射场中的指定点定义的。如果在某一指定体积内的任一点都存在辐射平衡，则称该体积内存在着辐射平衡。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 V R V1 V2 a b 当电离粒子辐射度的谱分布在指定体积内处处相等时，即PE=常数，有div Ψ=0。于是在该体积内存在着辐射平衡状态(a) 。如果某一体积V1，其周围贯穿透能力最强的电离粒子的最大射程为R，在指定区域内V1 以及指定区域内的周围向外延伸到最大射程R的距离后形成的区域V2内介质是均匀的，并且在考察的区域V1及延伸的区域V2内放射性物质也是均匀分布。在指定区域内V1内存在着完全辐射平衡(b)。当均匀无限大介质中均匀分布着放射性物质时，在介质中处处存在着辐射平衡。 第二章 剂量学基本概念第四节 辐射平衡二、完全辐射平衡 在完全辐射平衡的情况下,辐射剂量为 表示单位质量介质内由静止质量转变成辐射能的期望值。在无限小体积dV内释放的辐射能量大部分从体积元逸出。但是由于辐射平衡状态的存在，从d