剂量校正器dosecalibrator的原理与品保.PPT

劑量校正器(dose calibrator)的原理與品保 袁明程 核能研究所 國家游離輻射標準實驗室 內 容 輻射與物質的作用 游離腔基本原理 劑量校正器 工作原理、品保與使用實務 污染偵檢器的校正與使用 1.輻射與物質的作用 游離 產生電子與陽離子(離子對) 激發 產生光子 如何偵測輻射 光子和物質的作用 2. 游離腔之基本原理 產生游離對 電子於氣體分子的束縛能約10-20 eV 產生1個游離對的能量約30-35 eV Why?? 入射輻射損失能量的方式 激發氣體分子 游離 游離對的行為 擴散(diffusion) 高濃度?低濃度 電荷傳遞(charge particle transfer) 陽離子碰撞其他中性原子，搶奪電子 腔體內有不同氣體分子時尤其顯著 應用於quench 陰電性強的中性原子與電子結合成負離子 再結合(recombination) 電子與陽離子結合成中性原子 游離腔的操作模式 脈衝模式 荷電粒子能譜量測 電流模式 劑量量測 劑量原級標準 手提式偵檢器 活度量測 放射性氣體監測 4??游離腔 3. 井型游離腔(劑量校正器) 依使用氣體狀況分類 通氣式 Air 氣密式 N2 or Ar（通常大於1大氣壓） 依幾何結構分類 端封口型(Closed-end) 全同軸型 加馬射線與腔體內之氣體分子或腔壁產生交互作用 光電效應、康普吞效應、成對效應 高能電子游離氣體分子 產生離子對 收集離子對 產生電流 電流量大小 ? 游離腔吸收的能量 ? 射源活度 I＝C?A , C = calibration figure (pA/MBq) 影響游離電流產量的因素 核種活度、粒子能量與豐度 量測幾何條件 射源量測位置、放射源形狀、體積 放射源自吸收效應 液體射源的密度、射源容器材質、體積 屏蔽體貢獻 散射 放射源自吸收效應 大部份溶液樣品與標準溶液相近， 約為 1 g·mL-1。 如果57Co (~ 120 keV 光子)溶液密度增加到1.25 g·mL-1，單位活度產生之電流量減少1.5 %。 125I(~ 30 keV 光子)溶液密度增加到1.25 g·mL-1，單位活度產生之電流量減少60 %。 影響量測品質的因素 出廠校正 決定儀器最初始的準確度 通常 5 % 電量計的線性度、老化、漂移 腔體漏氣、離子再結合效應 射源量測條件與原始校正條件的差異 量測位置、容器材質、射源體積 屏蔽體散射貢獻 品保測試的要項與方法 Precision 檢視儀器讀數的精密度 Accuracy 檢視儀器讀數的準確度 Linearity 檢視可能使用到的活度區間的線性度(再結合效應） Geometry 臨床使用的幾何條件與原廠校正幾何條件的關係 Reproducibility 檢視儀器的長期穩定性 Background 對每一臨床核種的背景值做測試與紀錄 Accuracy and precision test 標準射源：可追溯至國家標準的射源， 且射源標準不確定度 ? 5 %。 核種 主要能量 約略活度 Co-57 122 keV 185 MBq(5 mCi) Ba-133 356 keV 9.3 MBq(250 ?Ci) Cs-137 662 keV 7.4 MBq(200 ?Ci) Co-60 1250 keV 1.9 MBq(50 ?Ci) 至少使用2種核種、活度50 ?Ci以上、至少1個核種的活度於臨床活度量測範圍(NRC建議） 方法： 將儀器依據標準射源之核種設定適當的量測條件 重複量測其淨讀值10次(NRC建議3次) 分析： Precision Accuracy 範例：以Co-57射源10 MBq，進行 Precision與 Accuracy測試 計讀結果：9.87，9.96，10.03 計算平均值(9.87+9.96+10.03)/3=9.95 計算Precision = (9.87-9.95)/9.95=0.8 % (9.96-9.95)/9.95=0.1 % (10.03-9.95)/9.95=0.8 % 計算Accuracy = (9.95-10.00)/10.00=0.5 % Linearity test 射源衰變法 以高活度短半化期射源(Tc-99m, 約4 GBq)置入游離