射线的测量和校正
电离辐射与物质相互作用产生的各种效应,是电离辐射剂量探测的物理基础。目前有许多方法用于吸收剂量的测量,如在实验室中主要应用的量热法和化学剂量计法,以及在现场应用的电离室、热释光、半导体和胶片法等。
电离室法:由测量电离辐射在与物质相互作用过程中产生的次级粒子的电离电荷量,通过计算得出吸收剂量。目前已被国际权威性学术组织和国家技术监督部门确定为用于放射诊断及治疗的吸收剂量校准及日常检测的主要方法之一。
量热法:是一种测量介质中的吸收剂量最直接、最基本的方法。基本原理源于介质受到电离辐射照射所吸收的辐射能量,除少部分可能引起化学反应外,主要会转换成热能,从而导致该介质温度的升高。量热法具有良好的能响特性和极高的精度,一般在国家标准实验室里作为吸收剂量的测量基准。
热释光剂量计:由热释光测量元件——热释光剂量片及其读取装置构成。其中热释光剂量片为具有晶格结构的固体粉末。热释光剂量计由于其灵敏度高、量程范围宽、体积小、重量轻、携带方便、材料来源丰富并且实用性强,因此被广泛应用于X射线、γ射线的个人剂量监测以及辐射场所和环境监测。(https://www.daowen.com)
胶片剂量测定法:当射线穿过感光胶片时,胶片中的灵敏物质如溴化银便形成潜影,经过化学处理(显影、定影)后,其光学密度发生改变,变化程度与胶片吸收辐射能量的多少有关,这种关系在一定的剂量范围内呈线性。在实际应用中,选择特定胶片,控制剂量水平在感光曲线的线性范围内,即可用光学密度曲线来分析相对的剂量曲线。
胶片在剂量学中的应用主要有三个方面:①检查射野的平坦度和对称性;②获取临床常用的剂量学数据;③验证剂量分布。
半导体剂量计法:半导体剂量计使用的探测器实际上是一种特殊的PN型二极管。根据半导体理论,在两种导电类型半导体材料结合在一起时,在结合部会形成一个空间电荷区,它的作用犹如两个电极之间绝缘层,当这种探测器受到电离辐射照射时,会产生电离,从而形成新的载流子——电子和空穴对。在电场作用下,它们很快分离并分别被“拉”到正极和负极,形成脉冲信号,在外电路形成电离电流。
(杨依林 李 波)