(20-300)kV X射线参考辐射场的建立和研究

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建立准确可靠、满足要求的X射线参考辐射场是实现国家空气比释动能基准量值溯源和传递基础。确保X射线辐射工作的安全实施，就必须对X射线设备进行质量控制，这就要求对各类X射线剂量仪表进行刻度和校准，保证其剂量量值的统一和准确使用。
　　本文通过对（20-300）kV X射线参考辐射场的建立和研究，首先建立了参考辐射装置，包括X射线光机、监督电离室、限束光阑、快门、辐射质过滤系统、四维空间运动平台、三维激光定位装置和4m导轨等。采用二维矩阵探测器扫场实现了辐射束、激光、导轨三轴的准直性；采用指型电离室逐点扫场实验，测量得到距离焦点1m处，均匀性好于99％的辐射野直径大于9cm，满足剂量仪表检定和校准的需要。
　　利用非介入式RaySafe X2探测器测量了工业X射线光机的管电压，扩展不确定度小于0.78%（k=2）,纹波小于10%。根据建立参考辐射质的要求，通过半值层拟合法，建立的涵盖诊断（RQR和RQA）、治疗（CCRI推荐的低能和中能辐射质）、防护（重过滤窄谱和宽谱）和环境（重过滤窄谱）四个系列的参考辐射质，共计41个。其中，参考辐射质的第一半值层与推荐值相对偏差均小于5%,第二半值层除了N-40和N-100相对偏差稍大些，其余均满足要求，通过分段差值拟合的方法计算出了对应的有效能量。
　　在过滤X射线能谱模拟方面，采用蒙特卡罗软件EGSnrc通过对工业X射线光机的准确建模，计算出了对应辐射质的模拟能谱分布，并计算出了谱分辨率和平均能量，其中重过滤窄谱的平均能量与ISO推荐值相差小于5%（除了N-20），谱分辨率均小于10%。通过硅锂探测器测量得到了 N-15、N-20、N-25和 N-30四个辐射质的脉冲幅度谱，经过归一化处理，四个辐射质的测量谱与对应的模拟谱基本吻合。
　　建立了一套能量响应均小于3%标准电离室组，实现了空气比释动能基准值向参考辐射场量值的传递，扩展不确定度为0.512%，其中五组中能辐射质对应的辐射场长期稳定性和重复性好于0.5%，满足治疗水平电离室检测的要求。初步对空气比释动能向水吸收剂量和剂量当量转换因子进行了研究，计算得到了治疗电离室NE2561对应五组中能辐射质下水吸收剂量的校准系数，也通过拟合方法计算出了重过滤窄谱和宽谱辐射质对应的空气比释动能向剂量当量（H*(10), H’(0.07,0°)，Hp(10,0°)，Hp(0.07,0°)）转换系数。

著录项

作者
葛双;
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作者单位

南华大学;

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授予单位南华大学;
学科核科学与技术
授予学位硕士
导师姓名邱小平;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类辐射探测技术和仪器仪表;
关键词
(20-300)kVX射线; 参考辐射场; 水吸收剂量; 蒙特卡罗方法;

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