太白金星
第1楼2009/12/29
假设要测量V内一点A的剂量,那么,就要取以点A为中心的质量元P,其质量为Δm。在计算电离辐射授予Δm的能量时,要看到电离辐射产生的次级电子既有离开P的C,也有由P的外部进入P的(例如B)。若假设电离辐射传递给Δm的能量为ΔEa,那么
式中(ΔEin)和(ΔEout)分别表示进入Δm和由Δm中带走的能量,外部的下脚标e和u分别表示带电和不带电的电离辐射。(ΔER)u表示由不带电的电离辐射引起Δm内的核子与电子的静止质量的变化而损失的能量。显然,(ΔEin)u - (ΔEout)u - (ΔER)u是不带电电离辐射在Δm内产生的次级电子的全部动能之和,以ΔEk表示,那么上式又可写为:
当次级电子进入P内带的能量(ΔEin)e与P内带走的能量(ΔEout)e相等时,即(ΔEin)e = (ΔEout)e,称为带电粒子平衡。只有在带电离子平衡条件下,才能测出点A处的剂量,否则难以判断电离辐射究竟传递给Δm多大的能量。即是说,不能达到电子平衡条件时,不能进行以确定量值为目的的测量,因为无法找到修正方法。
对于常用的 或 辐射,要达到带电粒子平衡,所需的介质厚度为其产生的次级电子射程。表11-1给出某些X射线在水中的减弱系数与次级电子的射程。
表11-1. X—射线在水中的减弱系数与次级电子射程
X射线的最大能量
(MeV)
线性减弱系数
(cm)
次级电子最大射程
(cm)
0.02
0.796
0.0008
0.05
0.226
0.0042
0.1
0.171
0.014
0.5
0.097
0.097
1.0
0.071
0.33
2.0
0.049
0.84
4
0.034
0.93
6
0.027
1.27
8
0.024
1.69
10
0.022
2.03
15
0.019
2.28
20
0.018
2.95
(四) 电离室的复合损失
如前所述,如果选择了适当的极化电压,复合效应便可忽略。但是复合损失不仅与极化电压有关,还与电离室灵敏体积中空气的电离密度有关,即与剂量率有关。由于离子复合,空腔内的电荷收集效率不高,需用修正因子。
如果详细研究,电离室的复合效应与其形状、收集电压、以及辐射产生电荷的速度有关。当测量加速器时,辐射是脉冲式的,脉冲瞬间的辐射剂量率远远大于其平均剂量率,复合修正因子变得相当重要。对于连续辐照(γ射线束)复合效应一般非常小。为了检验电离室的复合损失,可以将极化电压减低到正常值的0.5倍,如果电流值大于正常极化电压的99.5%,问题不大;如果电流值仅为正常极化电压的99.0%,须要认真对待;如果更小,则必须采取措施。
但是电离室的体积越大,对周围的扰动越大,影响辐射场的测量。而辐射场的测量中,扰动的影响是很难定量确定。因此用于放射治疗辐射场测量的电离室体积不能太大,通常小于1cm。
虽然电离室可以单独校淮,但较多情况下电离室和其测量单元作为一个整体校准。