(20-300)kV X射線參考輻射場(chǎng)的建立和研究.pdf

1、建立準(zhǔn)確可靠、滿足要求的X射線參考輻射場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家空氣比釋動(dòng)能基準(zhǔn)量值溯源和傳遞基礎(chǔ)。確保X射線輻射工作的安全實(shí)施，就必須對(duì)X射線設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制，這就要求對(duì)各類X射線劑量?jī)x表進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，保證其劑量量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確使用。
　　本文通過(guò)對(duì)（20-300）kV X射線參考輻射場(chǎng)的建立和研究，首先建立了參考輻射裝置，包括X射線光機(jī)、監(jiān)督電離室、限束光闌、快門(mén)、輻射質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)、四維空間運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、三維激光定位裝置和4m導(dǎo)軌等。采用二維矩

2、陣探測(cè)器掃場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了輻射束、激光、導(dǎo)軌三軸的準(zhǔn)直性；采用指型電離室逐點(diǎn)掃場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量得到距離焦點(diǎn)1m處，均勻性好于99％的輻射野直徑大于9cm，滿足劑量?jī)x表檢定和校準(zhǔn)的需要。
　　利用非介入式RaySafe X2探測(cè)器測(cè)量了工業(yè)X射線光機(jī)的管電壓，擴(kuò)展不確定度小于0.78%（k=2）,紋波小于10%。根據(jù)建立參考輻射質(zhì)的要求，通過(guò)半值層擬合法，建立的涵蓋診斷（RQR和RQA）、治療（CCRI推薦的低能和中能輻射質(zhì)）、防護(hù)（重過(guò)濾窄譜

3、和寬譜）和環(huán)境（重過(guò)濾窄譜）四個(gè)系列的參考輻射質(zhì)，共計(jì)41個(gè)。其中，參考輻射質(zhì)的第一半值層與推薦值相對(duì)偏差均小于5%,第二半值層除了N-40和N-100相對(duì)偏差稍大些，其余均滿足要求，通過(guò)分段差值擬合的方法計(jì)算出了對(duì)應(yīng)的有效能量。
　　在過(guò)濾X射線能譜模擬方面，采用蒙特卡羅軟件EGSnrc通過(guò)對(duì)工業(yè)X射線光機(jī)的準(zhǔn)確建模，計(jì)算出了對(duì)應(yīng)輻射質(zhì)的模擬能譜分布，并計(jì)算出了譜分辨率和平均能量，其中重過(guò)濾窄譜的平均能量與ISO推薦值相差小于5

4、%（除了N-20），譜分辨率均小于10%。通過(guò)硅鋰探測(cè)器測(cè)量得到了 N-15、N-20、N-25和 N-30四個(gè)輻射質(zhì)的脈沖幅度譜，經(jīng)過(guò)歸一化處理，四個(gè)輻射質(zhì)的測(cè)量譜與對(duì)應(yīng)的模擬譜基本吻合。
　　建立了一套能量響應(yīng)均小于3%標(biāo)準(zhǔn)電離室組，實(shí)現(xiàn)了空氣比釋動(dòng)能基準(zhǔn)值向參考輻射場(chǎng)量值的傳遞，擴(kuò)展不確定度為0.512%，其中五組中能輻射質(zhì)對(duì)應(yīng)的輻射場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定性和重復(fù)性好于0.5%，滿足治療水平電離室檢測(cè)的要求。初步對(duì)空氣比釋動(dòng)能向水吸收劑