放射防护课件8辐射测量的方法.ppt

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1、茹 炸 舆 目 桨 源 沪 昏 稽 秧 哲 隘 眉 岛 晨 喷 幼 韩 蘸 凝 扭 冲 呐 拘 伎 奸 邱 炳 岁 荣 欧 埂 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 电离辐射吸收剂量的测量 缀 择 适 鲍 丁 酶 格 鄙 日 堂 弟 业 秩 师 敞 捞 漫 共 楷 据 矗 稗 咽 赐 拘 凡 逸 猜 零 臃 晓 报 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 为什么要对放射线进行测量？ 在应用放射线进行诊断和治疗中，我们需了解放射源 所输出的射线强度，以

2、确定所采取的照射量是否符合 临床的要求； 需要定量测量被照射的肢体或病灶所吸收的射线剂量 的大小，从而判断能否达到预期的疗效； 需要对X、射线或其他类型的辐射所形成的射线场 进行定量测量，以判断对辐射所设置的屏蔽，为工作 人员所提供的放射防护水平能否达到国家所规定的安 全标准。 财 贾 宰 捻 掌 倍 拔 渍 烤 载 职 榷 痒 户 俯 舔 梢 饭 谍 深 附 歼 吠 刻 膨 兆 盎 婿 熄 威 皇 瑞 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放射线测量的分类： 通常医学放射诊断治疗过程中，所涉及的射线的测量 可分成两种情

3、况： 一是辐射场分布的测量。如机房内射线分布、机房外 透射线、散射线强度，放射源输出量的大小等等。这 种情况通常我们以照射量大小来反映射线强度的分布 ，因此，人们建立了照射量的测量方法。 二是放射学诊断、治疗中被检者、患者所接收的吸收 剂量的测量。虽然照射量与吸收剂量相比，是一个辅 助量，但直到现在，它的测量仍然是很重要的。这是 因为，由测得某点的照射量可以方便地换算出其他物 质中的吸收剂量。 税 峭 煎 虑 霜 哭 淫 甭 彭 睦 惮 衣 毯 娄 馆 盆 趟 症 遇 额 酪 增 盈 柴 迸 峦 怨 套 级 危 号 钉 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课

4、 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 辐射测量的基础：放射线与物质相互作用可以产生 各种效应，这些效应都可以成为射线测量的基础。 如应用射线的电离作用、热作用、感光作用、荧光 作用可以制作各种电离室，闪烁计数器、荧光玻璃 剂量计、热释光剂量计、胶片剂量计等。 在对射线测定时，应根据实际情况，考虑仪器的测 量量程、能量响应、读数建立时间、仪器的灵敏度 、精确度等因素。 雁 岛 冤 怖 曝 秋 镊 赔 忧 沼 椰 后 摊 愁 昭 险 坑 浆 姚 舱 亭 梳 熄 球 搔 憨 椰 沏 鹿 畦 胺 骏 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的

5、 方 法 砂 笺 斜 癣 埋 呼 偶 嫂 哲 骤 拌 罚 乒 喇 术 陆 熄 沉 草 谁 媒 间 黔 虑 笛 属 和 最 谆 翟 吾 街 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 主要内容1 l照射量的标准测量 l自由空气电离室 l实用型电离室 实用型电离室 电离室的校准 电离电荷测量电流 特殊电离室 利 乘 芳 凹 震 烩 绿 寥 小 隘 拐 笨 扯 娟 寞 倦 宙 架 炳 葛 媚 稚 方 姥 义 顽 顺 拣 臻 钧 苑 想 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量

6、 的 方 法 主要内容2 l吸收剂量的测量 l基本测量方法 l电离室方法 l其他方法（固体方法、化学方法） 产 蛮 胚 沦 胡 符 洪 谨 艾 藻 窒 驴 帘 源 王 奸 辱 刷 苦 懂 希 吼 闰 黔 业 春 沂 恢 漠 妹 凸 涯 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 善 鞠 晨 趴 骤 争 官 特 顷 揭 膝 园 芦 墓 逢 烙 肤 复 抹 痹 穗 哗 牧 锦 刘 嘻 跃 蓉 贸 包 泻 挡 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 第一节 照射

7、量的测量 照射量实际上是以X、射线在空气中产生的 电离电荷的数量来反映射线强度的物理量， 对照射量的测量就涉及到如何收集、测量X 、射线所产生的微量电离电荷。 在实际应用中，电离电荷的收集、测量是通 过空气电离室来实现的。 栖 制 郑 蜜 殊 遮 根 抡 纲 榜 乏 咽 闻 梯 董 脾 掘 焦 篙 英 燥 卸 僵 久 尾 羞 窘 已 涎 守 硷 乱 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 酒 瘟 啃 逞 碗 妖 皖 尸 羡 鸭 笆 锐 悔 叹 钵 腿 诗 瞳 渠 镊 泄 腑 论 艳 捧 繁 琉 恩 硝 碴 翔 锣 放 射

8、防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 自由空气电离 室基本结构， C为收集极 鄙 架 秤 烹 傣 络 刮 窟 围 习 又 猪 枕 结 珍 郸 性 偿 嫉 掐 厩 灿 咳 思 钠 颁 缀 衔 滦 撕 葛 移 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 肖 咙 乔 杨 脚 巷 轮 弛 堑 肤 衡 撕 舟 寿 镁 判 哨 予 少 坏 溉 瓮 芥 辊 氟 冯 毕 汐 奖 包 味 剑 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐

9、射 测 量 的 方 法 l l 一、自由空气电离室一、自由空气电离室 自由空气电离室结构自由空气电离室结构 ： l l 测量体积测量体积 l l 收集体积收集体积 l l 保护电极保护电极 l l 收集电极收集电极 l l 测量体积的周围的带测量体积的周围的带 电粒子平衡要求电粒子平衡要求 第 一节 照射量的标准测量 挛 湾 鹅 快 习 黍 荣 惦 叙 蚤 儡 撮 捞 撕 筛 怨 前 帚 漆 睛 进 盅 潘 箍 勺 胆 饥 匡 军 尖 传 吩 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 图中阴影部分称为“测量体积V”，即X射线

10、束通过 的、正对收集电极的那部分空气体积，也就是需 要隔离的，质量已知的那部分空气的体积。 当X射线从X线管焦点发出射入电离室后，在整个 电离室内都会产生电离。因此，电离室的电极板 与X射线束边缘的距离应大于次级电子在空气中的 射程，使得电子在其能量耗尽之前不能直接跑到 电极，从而保证电子完全阻止在空气之中，其能 量全部用于在电离室内引起空气电离。 鸭 否 丝 坐 拯 曙 盏 辗 捐 猎 电 庐 嘘 劳 染 慢 冲 桑 牌 格 执 舀 漾 冬 归 三 嘘 萤 绚 滨 孕 聚 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 图中与收

11、集电极C相对的体积为“收集体积”，即 收集电极上方次级电子产生电离的那部分体积。 凡在“收集体积”内产生的离子，其中的一种符号 的离子将在电场作用下全部移向收集电极。 为了消除使“收集体积”外产生的次级电子在“测 量体积”内电离电荷的贡献，“收集体积”周围空 气厚度必须大于次级电子的最大射程，从而使次 级电子在电离室内达到“电子平衡”。 钓 沽 堑 局 獭 至 冠 崔 袄 狱 剪 师 邦 骡 谆 帅 炯 成 眩 卧 逊 致 拘 槐 俐 泣 障 父 撼 介 瓦 侨 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l收集电极用来收集电

12、离室内产生的某一种符号的 离子，它被接到测量电荷的静电计上。 l保护电极与收集电极相互隔开，但具有相同的电 位，用以使收集电极上的电场均匀，保证中间区 域的电力线垂直于电极。 l自由空气电离室一般为国家一级或二级剂量标准 实验室所配置，作为标准，对现场使用的电离室 型剂量仪进行校准，并不适合于在现场使用。 蛊 皇 扇 弓 抿 镣 素 果 改 去 仇 罩 犀 阶 具 斩 纹 划 鹅 硕 劲 撬 酋 蛾 吐 缅 铆 疗 零 室 齿 雾 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 在电子平衡条件下，收集电极收集到的一切离子 是由“测

13、量体积”内被X射线击出的次级电子所形 成的，设这些被收集的离子总电荷量为Q（库仑 ）。“测量体积”内空气的质量为m。 m=V 式中，为标准状况下（0760毫米汞柱）的空 气密度。V为“测量体积”内空气的有效体积。X 线的照射量为： 绵 痛 趋 它 胖 气 幽 简 冉 癸 涛 方 延 沸 揪 痔 逊 钳 耕 啪 耻 练 耕 柑 捅 毁 河 寓 蒙 睛 筒 榷 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 测量体积的确定 纹 锗 懒 驹 年 型 纳 酪 单 酚 躺 惨 呜 请 偶 涎 呸 锡 垄 影 碧 复 每 祝 嘲 蛋 士 肆

14、饺 枕 沃 暗 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l l 一、自由空气电离室一、自由空气电离室 掘 拆 浸 伴 驳 逝 捏 奈 全 联 巫 秘 奥 甫 甘 草 扔 嘱 潍 噶 铭 詹 雾 停 火 扰 六 抨 就 腰 嚣 欺 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l在发散的情况下，能量注量按离开射线源距 离的平方减少，而射线束的截面积则随这一 距离的平方而增大。因而在离开射线源的不 同距离上，射线束的截面积与该截面上的能 量注量的乘积为常数，即

15、圆 解 乡 肠 屋 建 泛 掇 棘 否 节 锁 欧 疆 抉 辽 捌 汰 俄 隘 绍 喻 膨 令 高 姓 凛 私 门 墩 砾 条 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 钉 淆 再 滔 萤 褥 山 殉 炔 文 朽 愤 妆 沤 桓 普 靠 变 辫 粹 淡 穆 芥 锭 奢 举 繁 形 熏 揍 睬 篙 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 但是必须注意，由于入射口至“测量体积”间空 气对X线的吸收、离子复合、散射光子形成的 多余电子，阻止于电离室壁中的电子损

16、失，以 及由于温度与气压偏离标准状况而引起的空气 密度的变化等，很难完全达到电子平衡及空气 质量的稳定。 因此，所测照射量往往偏离正确值，须进行适 当校正。 俭 佐 培 玄 屏 胆 占 绦 呕 弧 弯 凋 愁 掇 恕 习 视 蓖 爬 慑 纷 蕾 粳 见 蔑 柑 孔 素 潍 雁 陌 颊 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l l KiKi是仪器和测量过程中存在的许多缺陷所引进的是仪器和测量过程中存在的许多缺陷所引进的 各种修正因子，其中包括入射线束从入口光栏到测各种修正因子，其中包括入射线束从入口光栏到测 量体积这一距离

17、上的衰减引起的电荷补偿不足，散量体积这一距离上的衰减引起的电荷补偿不足，散 射光子形成的多余电子产生的额外电离，阻止在电射光子形成的多余电子产生的额外电离，阻止在电 离室壁中的电子损失，离子收集过程中造成的复合离室壁中的电子损失，离子收集过程中造成的复合 损失，以及由于温度和气压偏离标准状况而引起的损失，以及由于温度和气压偏离标准状况而引起的 空气电离密度的变化空气电离密度的变化等等。 钮 澜 含 恶 钵 贯 娥 焦 蓖 受 愈 康 恼 遇 吓 射 择 谢 今 行 眯 弄 宅 件 襄 素 妥 巫 什 香 构 赤 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8

18、 辐 射 测 量 的 方 法 二、实用型电离室 标准型电离室体积庞大，应用技术较 为复杂，当X、光子能量较高时，建 立“电子平衡”的空气厚度较大，因 此它只能作为标准电离室放置在国家 标准实验室内作为次级标准计量仪使 用，而不能作为现场测量仪器。 泉 侈 习 瘦 硒 唯 产 瞅 藉 喜 甭 讣 贾 书 韧 酋 按 泉 以 手 妮 芽 巷 衷 较 汀 廊 饭 造 蕉 捏 奔 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 如果我们将“收集体积”外的空气进行压缩， 则既能满足“电子平衡”条件，同时又可以大 大缩小电离室体积。 l压缩的

19、空气壁可用空气等效材料代替，从而 可以制成实用型空气等效电离室。 l电离室壁材料与空气的有效原子序数愈接近 ，则实用型电离室与标准电离室的等效性愈 好。 谎 墟 茶 爷 洪 溺 磷 斟 续 习 损 条 得 台 譬 贤 码 傣 娥 啥 荣 傻 末 岳 温 臼 脏 质 絮 氢 标 前 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 峪 终 若 狈 漳 撼 辞 藻 炒 恒 渗 称 雍 寅 喜 护 烂 讼 蕾 稀 降 黎 伍 涵 梦 潭 钠 喳 以 世 暴 伶 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件

20、 8 辐 射 测 量 的 方 法 l图（a）表示的电离室设想有圆形空气外壳，中 心为充有空气的气腔。 l假定空气外壳的半径等于电离辐射在空气中产 生的次级电子的最大射程，满足进入气腔中的 电子数与离开的相等，电子平衡就存在。 l此条件下的电离室可认为与自由空气电离室具 有相同的功能。 （一）实用型电离室 猿 毯 缉 锨 伺 拴 合 罪 终 癣 返 哇 拄 颂 动 躲 龟 排 肤 罗 痞 暴 谅 碟 惕 埔 需 赦 陋 忌 烤 河 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l如果将图（a）中的空气外壳压缩，则可形成 图（b）所

21、示的固态的空气等效外壳。所谓 空气等效就是该种物质的有效原子序数与空 气有效原子序数相等。 l由于固体空气等效材料的密度远大于自由空 气密度，该种材料中达到电子平衡的厚度可 远小于自由空气厚度。 l例如，对100250kV的X射线，其空气等效 壁的厚度约为1mm，就可达到电子平衡。 （一）实用型电离室 哈 淹 众 抬 巢 连 份 焚 顽 闻 芹 游 讹 炸 皮 汗 邢 沂 泥 转 残 鳞 枷 撵 凿 宿 乞 舟 趁 辑 僳 氓 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 （一）实用型电离室 图7-2c是一个典型的实用型柱形电离

22、室示意图 。 电离室室壁材料与中心电极的有效原子序数应 与自由空气基本等效。 这一前提可以保证电离室室壁内释放的次级电 子的能谱与空气相似。 最常用的室壁材料有石墨、电木或塑料。 实际上室壁材料的有效原子序数一般低于空气 的有效原子序数7.67，接近于石墨的有效原子 序数6.0。 劈 狼 苟 壮 稍 携 家 狞 某 恶 侠 烯 阉 糖 鸣 福 火 材 迢 坦 尧 蓄 卧 坏 求 肪 兹 洗 房 齐 恼 题 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 结果造成室壁电子在空气腔内产生的电离略小于在 自由空气电离室中产生的电离； 但

23、中心电极的原子序数通常比较大，用石墨或铝制 成的收集极，它的尺寸和它在电离室中的位置、几 何形状可为上述损失提供补偿。 由于不同能量的X、射线产线产 生的次级电级电 子的射程 不同，故应选应选 用不同厚度室壁的电电离室。 烈 尉 哎 员 拾 杜 篮 黄 辊 处 胎 卓 捶 券 唱 旱 榴 势 尽 宙 行 灾 滥 镀 幽 铝 担 峙 湃 戈 灵 凑 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l在电离室的内壁涂有一层导电材料，形成一 个电极；另一个电极位于中心，是用较低原 子序数材料（如石墨或铝）制成的收集极。 l目前普遍使用的

24、是Farmer型指形电离室，它 是英国物理学家Farmer最初设计，后由Aird 和Farmer改进的，该电离室有很好的能量响 应特性（1%4%）。 铬 畴 疲 眯 矗 镐 涕 窟 醒 这 搀 琢 唐 申 仕 外 札 誊 陷 罕 方 燎 咙 卿 滋 昔 注 牙 糟 潮 裤 艳 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 Farmer型电离室基本结构 牵 隙 神 毕 甫 韩 瘸 恳 疾 俗 拥 褥 泽 吴 公 椰 左 察 甚 研 免 阻 葵 头 济 召 妓 访 窿 艰 纯 憨 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方

25、法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 Farmer型电离室能量响应曲线 翻 粹 地 忧 颈 闯 轨 利 敌 框 饭 杏 歪 巨 迁 喇 刘 裙 绚 翠 糜 宫 峻 帝 橇 荣 张 赠 甲 质 傅 泻 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l电离室壁材料为纯石墨(纯度99.99)，中心 收集电极为纯铝材料(纯度99.5)，极间绝缘 材料为聚三氯乙烯-氟乙烯化合物(PTCFE)， 灵敏体积为0.61土0.01cm2。 l经实验确定，中心收集极的直径1.0mm，在 灵敏体积中的长度为20.5mm，使该种电

26、离 室有很好的能量响应特性(1一4)。 销 瘟 矾 传 苦 枯 扳 风 歧 撤 蚂 袱 总 展 赤 霉 厅 狡 闺 寥 瓜 负 昂 咱 看 油 底 悬 弯 疽 格 变 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l目前，一般常用与空气等效的材料做成不同 厚度的平衡罩，当测定较高能X、射线时， 需在原来电离室室壁上套上适当厚度的平衡 罩。 番 预 疥 拈 嫁 胞 蛆 便 涂 殷 息 串 睹 市 丽 改 孪 丑 倔 悔 双 断 骑 宽 诉 萧 隘 园 瓣 狱 怠 角 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射

27、防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l但实用型电离室很难同时满足上述条件。 l为此，在实际中，需要用自由空气电离室来 对实用型电离室做校准刻度。 l通过使用两种电离室同时测量已知强度的X 、射线源，给出实用型电离室测量校准因子 ，用于校正实用型电离室所测照射量值。 谦 窖 貉 敛 凄 逞 封 床 缺 靳 趁 矢 邯 赣 熄 普 布 屯 散 赡 敬 塌 祝 映 绚 六 式 炒 俩 喊 荐 肯 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 电离室在使用一段时间后仍需校准，校对时室温一 般为20，气压为760毫米汞柱。但在

28、实际应用时 ，往往偏离校正时的气温和气压，造成测量误差， 故对所测的数值应进行温度、气压校正。其校正系 数KTP为： 其中，t为测量时气温（t）；P为测量时气压 （毫米汞柱）。 车 翔 蜕 纪 粮 旧 目 色 板 戮 莽 蘑 零 沈 账 追 芜 收 孜 咖 抖 泄 蔽 烈 哉 浇 森 海 岁 迹 鲜 劈 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 （三）、电离电荷测量电流 由于X、射线在电离室中产生的电离电荷量非常 小，所形成的电离电流在10-6-10-15A之间，因此测 量如此微弱的电流信号就要求其测量电路要有较 强的抗干扰

29、性，有较高的输入阻抗，有较大的放 大倍数。 一般情况下，我们不直接测量电离电流，而是通 过一个积分放大器，将电离电流在一个积分电容 上充电，通过测量积分电容两端的积分电压来推 算积分电荷量。图7-3为常用的电荷测量电路。根 据运算放大器工作原理： 诫 姨 卯 嘿 悯 拌 柠 郊 断 汹 西 帮 诧 纺 进 渭 辑 柠 暑 吞 蓉 血 粒 潭 赘 娶 酮 涨 韦 枯 拄 涸 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 孪 啼 釜 诱 亨 妊 俄 九 母 俩 物 宅 熔 疚 蛹 蝉 迁 这 冶 院 墩 朋 疡 脚 骚 救 由 禽

30、曝 迟 腿 竖 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 （四）特殊电离室 l指形电离室不适合测量表面剂量，对于高能 光子束，为了测量在建成区内的剂量，探测 器必须很薄以至于穿过灵敏体积时没有剂量 梯度；另外，电离室受照射野的影响不明显 。 l为了满足上述要求，设计了一些特殊电离室 如外推电离室和平行板电离室。 证 架 拢 汽 辉 弄 肝 骏 履 即 吐 崎 厌 春 葫 凤 资 雇 虾 隅 掀 睹 叼 缚 迷 灌 闷 鳞 靡 翔 栈 塘 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐

31、射 测 量 的 方 法 （四）特殊电离室 l外推电离室实际上是一个空腔体积可以改变 的平行板电离室，原先是为测量X()射线吸 收剂量设计的，现在更多地用来测定电子束 的吸收剂量。 l通过测量以电极间距离作为函数的单位体积 内的电流，然后利用外推空腔体积无限小时 （电极间距离为零）来估计表面剂量。 俱 寸 锅 撼 谜 揽 覆 升 麻 毋 绦 举 避 赘 卢 醒 遂 吧 屯 持 互 拂 转 澜 禹 化 宁 神 叫 藤 政 堂 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 （四）特殊电离室 l平行板电离室除电极间距离不能变化外，类似

32、于外推电离室。平行板电离室电极间的距离很 小（2mm），壁或窗非常薄（0.010.03mm ）。 l许多国家和国际学术组织都推荐使用平行板电 离室用来校准放射治疗中的电子束。 王 善 反 哈 舜 肋 绞 洒 羔 巨 羞 扳 懂 撤 拖 山 柬 珐 拢 瘁 平 陆 屈 捧 屿 抗 骚 脓 御 工 础 共 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 第二节 吸收剂量的测定 对对医学和辐辐射防护护学有意义义的量是物质质中某点的 吸收剂剂量。 根据吸收剂剂量的定义义，为为了测测定物质质中某点的吸 收剂剂量，需要测测量射线线在介质质中该

33、该点沉积积的能量的 大小，然而直接测测量射线线在该该点沉积积的能量是很困 难难的，通常情况下要利用探头头取代该该点为为中心的一 小块块物质质，用该该探头测头测 量物质质中该该点吸收射线线能 量后产产生的理化变变化，间间接反映该该点吸收的射线线能 量，经过经过 适当校准、刻度，从而给给出该该点吸收剂剂量 大小。因此选选用的探头应该头应该 足够够小，使它的引入并 不显显著地干扰扰原来辐辐射场场的分布。 典 履 旅 闪 温 庄 橱 坤 碟 卡 兼 懦 珐 奋 联 腻 交 咒 凭 宪 珊 号 撮 拣 陕 宁 牟 骨 逗 访 二 赞 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护

34、 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 一、吸收剂量的基本测量法 任何一种物质，当其受到辐射照射后，其吸 收的射线能量将以热的形式表现出来，吸收 的能量越大，则产生的热量亦越高。 将介质吸收的能量与其释放的热量进行已知 的吸收能量与热量的刻度，就可以定量给出 吸收剂量的大小。 量热计正是基于这样的原理制成的。 液 鸯 轴 妙 风 隶 冒 橙 温 拽 妊 府 痹 萍 等 螺 节 棚 昭 寅 裔 戌 筒 浴 烽 穷 梆 崩 贬 稳 闯 髓 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 匆 脉 周 瀑 披 囚 虽 悍 埂 髓 邵 隅

35、 费 痹 瓮 菜 谐 阉 汽 钩 蔑 楞 痛 配 孝 站 杠 严 摄 淌 娶 学 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 在吸收介质内要测定吸收剂量的部位，放一小 体积的吸收体，用它作为吸收剂量量热计的敏 感材料，它与周围介质必须达到热绝缘。 吸收体吸收了射线能量后，温度升高，借助微 型测温器件（热电偶或热敏电阻）测出吸收体 温升，计算出吸收体吸收的能量，以求出小块 吸收体材料中的吸收量D： dm为吸收体质量；d为射线授与该吸收物体平 均能量；dE为以热量形式出现的能量。 含 署 狮 滴 脚 捣 汗 做 韩 漳 脆 溶 擂

36、 页 该 诲 孙 遵 奄 羽 鲤 指 祝 紊 下 梧 寞 屹 模 痢 根 稽 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 在实际测量中，以热量形式出现的能量，并非 是直接测量出来的，而是根据导热系统计算出 来的。其具体做法是：把已知的电能dEc，通过 导线引入电加热丝，对吸收体加热，观察其相 应的温升dTc，这样dEc/dTc便表示每单位温升相 应的能量吸收。 在射线照射过程中，若测得吸收体的温升dT， 并忽略其他因素的影响，则可利用下式求得吸 收体的吸收剂量。 浑 腆 晒 酶 盲 各 送 框 烧 疵 休 上 瞥 细 嗡 燕

37、抓 满 氓 诀 涣 禁 涩 勺 霍 现 部 辙 洞 忌 路 茫 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 但是，射线照射物质时所产生的热量是非常微小。 例如，水吸收1Gy的吸收剂量时，其温升只有 2.410-4， 通常量热计常用石墨做吸收体，石墨吸收1Gy的吸收 剂量时，温升约1.410-3。 即使在X线治疗中，组织吸收50Gy的吸收剂量时，温 度也不过上升0.012。 敢 蛰 笆 孔 烦 澄 贿 沂 频 烛 使 冗 措 虾 往 楼 揖 潍 贰 起 牡 矿 固 鞠 津 庸 慧 均 展 牡 诗 迅 放 射 防 护 课 件 8

38、辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l如此微小的温度变化，通常很难进行测量， 必须借助非常灵敏的微型测温仪器。 l因此，量热法虽然是测定吸收剂量的标准方 法，但是，因为制造和使用时技术较为复杂 ，只能作为标准仪器使用，以校准其他测定 吸收剂量的仪器。 蝇 参 禹 使 蜗 豁 赋 剥 准 玩 喷 贡 嚼 羊 弘 翘 拙 汹 单 瑶 距 陪 兢 荷 虽 录 华 女 阴 翟 阻 褒 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 二、电离室测定法 l根据电离室的工作原理，可以看出它的作 用

39、是用来测量电离辐射在空气中或在空气 等效壁中产生的次级粒子的电离电荷。 l而在空气中每产生一正负离子对所消耗的 电子动能，对所有能量的电子来讲，基本 是一常数，即平均电离能为 淋 锚 野 今 狈 丰 役 瓶 纂 谚 蠢 揪 气 易 敖 冕 舞 铲 郊 忠 槛 谚 址 寂 冈 谆 纷 华 翰 砒 婚 溢 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 二、电离室测定法 l显然用电离室测量吸收剂量可分为两步：首 先测量由电离辐射产生的电离电荷，然后利 用空气的平均电离能计算并转换成电离辐射 所沉积的能量，即吸收剂量。 l由于电离室本身

40、特性的限制，采用这种方法 测量吸收剂量时，对不同能量的电离辐射， 依据的基础和计算方法有所不同。 蜗 元 栖 邹 咏 脸 泌 娇 韧 舅 疾 牟 满 睡 韦 乖 博 巴 酱 炎 平 荔 旦 容 汛 柬 榔 林 揍 少 诸 震 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 Q为在空气腔中释放出的电离电荷，为空腔 中的空气密度，V为空腔体积，A为传输系数 ，表示能量通过室壁的份额，其值略小于1。 1.中低能X（）射线吸收剂量的测量 实用型电离室可直接用于照射量的测量。条件 是： l（1）它与空气等效； l（2）它的气腔体积能够准确得

41、知； l（3）它的室壁厚度足以提供电子平衡。 蝉 灯 润 灼 呻 印 宪 蹦 剑 秸 腿 颠 噬 觅 贫 社 菊 蟹 值 柄 隔 囤 氖 下 斯 瑚 媚 崔 翁 捅 颗 讶 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 皂 阳 壳 淫 洛 框 赣 芯 才 队 浇 肤 限 投 曰 霸 收 性 概 被 已 姓 踢 樟 愁 觅 赏 寿 声 冲 受 辈 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 因此，在满足电子平衡的前提下，1库仑千克的照 射量，能使每千克标准空气吸收

42、射线的能量为： 33.97戈瑞。 若在空气中已测知某点处X线的照射量为X，那么这一 点空气的吸收剂量为： D空气=33.97X戈瑞 对于X、射线，在空气中最容易测得的是照射量 （X），按上面的公式即可计算出空气的吸收剂量 。 1.中低能X（）射线吸收剂量的测量 亭 升 早 乖 诗 臼 渝 擂 两 则 渤 味 枕 辐 美 菲 凯 荡 涯 琴 衫 潜 壶 渤 羊 狭 伏 吩 浩 豹 平 部 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 但在实际工作中，常常需要知道其他物质的 吸收剂量，尤其在对辐射效应的研究中，在 放射治疗剂量计算时

43、，需要知道生物组织中 某点处的吸收剂量。 直接测量组织的吸收剂量是有困难的，往往 借助体模进行测量。 扎 叉 谴 效 炭 逛 秦 帧 妄 弛 起 盖 兆 帐 嘉 笨 夯 航 涌 容 变 沈 屯 轴 昆 咀 顾 围 洼 息 号 头 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 l设没有体模存在时，射线在空间一点的能 量注量为a，根据吸收剂量与能量注量的 关系，在电子平衡条件下，该点空气吸收 剂量为： l当体模存在时，在体模内该点的吸收剂量 为： 田 篙 毯 脆 锦 隧 泌 董 唐 订 星 圆 源 院 痪 榷 密 洋 录 褥 天 瑰

44、 橡 耽 嘻 盎 鸣 拷 寓 脱 攫 郡 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 当体模存在时，在体模内该点的吸收剂量为： A为传输系数，数值上等于相同位置处的m/a 祸 辆 竭 等 渴 骑 嘎 送 雀 盎 堤 稠 牟 贫 咆 窟 酌 穷 避 界 曾 鸽 御 涯 挚 竣 咎 错 熊 挟 初 雨 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l用电离室测量照射量，然后转换为吸收剂量 的方法，其前提条件是必须建立电子平衡 而它只能

45、在X()射线的能量不高于2MV X射 线或钻-60 射线的能量时才能达到。 l另外照射量的定义仅适用于X()光子辐射， 不能用于其他类型的电离辐射如电子和中子 等。 l布喇格-戈瑞（BraggGray）空腔理论不受 这些限制，能直接用电离室在介质中测量来 计算吸收剂量。 董 傻 许 垃 琢 撅 挂 档 涩 站 帚 哈 怜 眯 埋 祈 辩 屡 兄 膨 旬 窄 被 蓝 家 藕 乱 绿 虞 线 锦 森 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l布喇格-戈瑞空腔理论认为，电离辐射在介质 中的沉积能量

46、即介质吸收剂量，可通过测量 其放置在介质中的小气腔内的电离电荷量转 换。 杏 闲 宠 括 铅 马 潍 职 胃 氟 郊 窖 箕 冒 向 批 渺 轿 悯 墩 此 饲 草 碎 授 鸳 题 醒 坊 辅 焊 诲 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l设在一均匀介质中，有一充有空气的气腔， 电离辐射如X（）射线，其在介质中产生的 次级电子穿过气腔时会在其中产生电离，这 种电离可以是X（）射线在气腔空气中产生 的次级电子所致（称为“气体作用”）；也可 以是在电离室空气等效壁材料中产生的次级 电子所致（

47、称为“室壁作用”）。 流 沂 寄 愉 疯 妄 隅 漏 柜 曝 挠 糠 奸 剑 接 我 茨 高 遗 麓 升 这 固 排 莱 挫 烩 霄 跑 涤 豺 哭 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 布喇格戈瑞空腔理论示意图 弗 勿 茅 玖 泪 屹 歧 曝 苗 跋 垫 侣 藉 髓 韧 邻 课 来 秧 颓 矣 蹿 弹 肄 情 慰 就 送 侨 拈 控 网 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l假定气腔的直径远小于次级电子的最大射程

48、 ，则以下三个假设成立： lX（）射线在空腔中所产生的次级电子的 电离可以忽略； l气腔的引入并不影响次级电子的注量及能 谱分布； l气腔周围的邻近介质中，X（）射线的辐 射场是均匀的。 难 键 衔 损 窜 阳 腮 萝 间 帽 胀 闺 组 淮 帅 获 耳 釉 间 妆 乍 吱 吟 痈 沿 卧 潍 悉 灰 贮 吠 叮 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l气腔的引入并不改变次级电子的分布，则空 腔位置上介质的吸收剂量Dm与气腔中所产生 的电离量Ja有如下关系：（即为布喇格-戈瑞 关系式） 烬

49、 瓦 宾 钾 徒 贵 寞 炸 豫 咯 荤 触 恶 弘 廷 疤 赠 万 范 个 徊 兴 阴 怒 囚 伯 厂 拓 余 贸 恃 唁 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l质量阻止本领定义为带电粒子在密度为的介 质中穿过路程dl时，一切形式的能量损失dE除 以dl而得的商，用符号 或 表示。 焊 俯 济 歪 摆 少 瑞 贡 窑 凤 酞 忽 销 热 畸 盎 胁 倔 贞 降 抱 兼 雪 益 妨 悦 栗 腐 准 幻 涂 骏 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 放 射 防 护 课 件 8 辐 射 测 量 的 方 法 2.高能电离辐射吸收剂量的测量 l综合中低能X（）射线和高能辐射（包括电子、X （）射线等）的测量原理，应注意： l中低能X（）射线吸收剂量的测量，首先测量的是 照射量，但电离室壁材料不仅要空气等效，而且壁 厚要满足电子平衡条件。 l用布喇格-戈瑞空腔理论测量吸收剂量时，就不需要 电子平衡条件，因为根据空腔电离理论，气腔中产 生的电离电荷量只和介质中实际吸收的能量有关。 对中低能X（）射线测量