自显影胶片剂量测量系统的测量性能

目的:通过黑化时间、剂量测量范围、剂量分辨率和剂量响应不均匀性等主要剂量测量性能的研究测试,确定基于EBT3系列胶片的自显影胶片剂量测量系统的适用条件和胶片读取时间。方法:对3张胶片分别授予不同的剂量,在辐照后不同时刻读取自显影胶片的光密度值,分析并确定黑化时间对剂量测量结果的影响及不同授予剂量对黑化时间的影响;通过吸收剂量-光密度值曲线确定自显影胶片剂量测量范围;通过两组剂量相差0.01 Gy的平均光密度值获得自显影胶片剂量测量系统的剂量测量分辨率;通过辐照整张胶片和裁剪胶片的方式评价自显影胶片的剂量响应不均匀性。结果:相对于辐照终止时刻的光密度值,4 h的光密度值变化分别为1.69%(2 Gy)、2.53%(4 Gy)和2.13%(8 Gy),24 h的光密度值变化分别为2.91%(2 Gy)、3.31%(4 Gy)和3.20%(8 Gy),48 h的光密度值变化分别为2.91%(2 Gy)、3.31%(4 Gy)和3.96%(8 Gy)。0.1~10.0 Gy内自显影胶片剂量测量系统给出的光密度值与水吸收剂量呈线性关系,10.0~30.0 Gy内自显影胶片剂量测量系统的光密度值与水吸收剂量呈非线性关系,但仍具有一一对应关系。辐照剂量相差0.01 Gy的两组光密度值平均值相差0.004;整张胶片方式不均匀性测量结果为2.2%,裁剪胶片方式不均匀性测量结果为2.8%。结论:辐照后24 h可作为自显影胶片EBT3的读取时刻,且授予剂量与黑化时间无关;自显影胶片剂量测量系统在0.1~10.0 Gy内可用于单点剂量测量和剂量分布测量,10.0~30.0 Gy内可用于单点剂量测量。自显影胶片剂量测量系统剂量测量分辨率好于0.01 Gy。为避免散射线影响,建议采用裁剪胶片的方式测试胶片剂量响应的不均匀性。

基于辐射光致发光的高剂量测量材料应用研究进展

近年来,研究发现若干用于辐射探测的辐射光致发光材料因其可测量剂量限值高及剂量范围宽,已被广泛应用于核退役设施剂量监控、荧光核径迹探测、医学治疗、辐射成像及核辐射场所可视化等领域。本研究针对目前可用于高剂量测量的辐射光致发光材料(包括无机激活剂离子掺杂体系、无机未掺杂体系及有机聚合物体系)的研究现状进行概述,重点对各体系的发光机理、基本特征、种类及应用现状进行梳理,同时对比分析不同体系材料辐射剂量响应高低的影响因素及其性能优劣。本研究旨在对目前适用于高剂量测量的辐射光致发光材料在剂量探测性能提升方面的研究进行概述,同时提出改进优化的可行性举措,并对其未来发展趋势进行展望。

闪光放射治疗中剂量测量研究现状的可视化分析

目的:基于美国科学期刊网络索引(WOS)数据库,通过文献计量学方法对闪光放射治疗(Flash-RT)中剂量测量领域的研究现状、重点和趋势进行可视化分析和归纳总结,分析Flash-RT剂量测量的技术瓶颈。方法:在WOS数据库中,以“FLASH radiotherapy"or"ultra high dose rate”or“FLASH irradiation”,“dosimetric system”or“dosimeters”or“dosimetry”为主题词,检索WOS数据库核心合集收录的所有Flash-RT剂量测量的研究相关文献。运用WOS数据库自带引文分析功能和Citespace可视化软件(Version6.2)对纳入的86篇Flash-RT剂量测量文献发文趋势、来源和研究重点进行可视化分析,并绘制相应可视化知识图。结果:经筛选的86篇文献主要发表于2015年1月至2023年11月,其中论文78篇、综述8篇。发文量前3位的国家分别为美国(38篇)、法国(19篇)及意大利(19篇)。研究重点聚类为切伦科夫(Cherenkov),放射治疗(radiotherapy),被动式剂量计(passive dosimeter),传统放射治疗(conventional radiation)、激光粒子加速度(laser particle acceleration)、电离室(ionization chamber)和质子治疗(protontherapy)。Flash-RT剂量测量的研究目前集中于Flash-RT辐射源、剂量率和剂量测量设备与方法相关方向。结论:Flash-RT是放射治疗基础领域具有关键性突破的新技术,该技术的临床转化过程中面临着很多的困难和挑战。随着科技的不断进步和临床大数据的积累,精准高效的剂量测量方法和程序将促进实现Flash-RT试验研究和装置技术的更新迭代,并能够成功实现该技术的临床应用。

基于EBT3胶片开展电子FLASH放疗剂量测量研究

闪光放疗使用超高剂量率在毫秒时间内将剂量全部注入靶区,其超高剂量率使现有的在线剂量计基本失效,目前通常使用辐射显色胶片来测量剂量。基于中国工程物理研究院应用电子学研究所研制的电子加速器搭建了电子FLASH放疗平台,基于EBT3胶片的快速读出方法,研究了此平台的剂量率范围及剂量分布。实验结果表明,EBT3胶片的快速读出方法可用于电子FLASH放疗的剂量测量,在源皮距100 cm及深度1 cm处剂量率在240~290 Gy/s之间;电子束到达模体表面的平均能量的波动会导致靶区约±5%的剂量波动;面剂量分布满足平坦性在±5%以内和对称性在±3%以内的要求。

基于机器视觉的伽马射线辐射剂量测量系统

针对第三代核电机组辐射场景下存在的γ射线辐射剂量难以在线监测的问题,设计了一种基于机器视觉的γ射线辐射剂量测量系统。不同于常规的辐射剂量测量仪器或传感器,该系统采用使用基于深度学习的噪声检测算法来快速有效识别图像中的噪声,利用γ射线产生的图像噪声和射线强度具有的正相关性,再将这些正相关性数据进行反向运算,达到测量γ射线强度的目的。

基于OSL原理的Al_(2)O_(3):C核辐射剂量测量系统研究综述

核辐射剂量测量是辐射监测中的一项重要内容。基于光释光(Optically Stimulated Luminescence,OSL)原理搭建掺碳氧化铝(Al_(2)O_(3):C)核辐射剂量测量系统的相关研究迄今已有数十年的历史。该系统将Al_(2)O_(3):C中存储的辐射能量以光信号的形式释放,之后使用光电转换器件将光信号转换为电信号,通过对电信号的采集分析实现辐射剂量的测量,具有灵敏度高、远程探测、保护人员安全、抗电磁干扰等优势。本文介绍了该系统在国防、医疗剂量及个人剂量监测等领域的研究成果,探讨了其未来发展趋势,以期对OSL核辐射剂量测量系统的研究人员提供参考借鉴。

避光注射器剩余剂量测量卡尺的设计与应用

微泵输注药液是临床常用的一种定速定量输液方式,尤其是ICU危重患者需要精准输注药液,但是有些药物(如硝普钠、尼莫地平、去甲肾上腺素等)使用微泵输注时需要避光^([1])。现在有医院采用自带避光功能的注射器,但成本昂贵。多数医院还是用不透光材料包裹注射器来保证避光药物的药效,查看剩余药量时需停止微泵走速,取下注射器,剥开避光材料,看完再重新将注射器安装于微泵上,最后重新启动微泵。这种操作方法步骤烦琐,既增加了护理工作量,同时间断给药易影响药效的持续性^([2])。尤其是持续输注血管活性药物的患者,在更换药液短暂时间内会出现病情变化,存在安全隐患^([3])。为此,笔者设计了一种避光注射器剩余剂量测量卡尺(简称测量卡尺),2020年9月开始用于临床,现介绍如下。

食品辐照技术中使用的丙氨酸—ESR剂量测量方法的研究—ESR测量条件的选定

鉴于丙氨酸辐照后形成的自由基很稳定,其总数在食品辐照常用的剂量范围(10~2～10~4Gy)内正比于辐照剂量,我们选定丙氨酸—ESR系统作为我国γ射线大剂量传递剂量计,并对它进行了研究,确定了正常的ESR测量条件。特别修正了波谱仪的增益系数之间的线性关系并计测了旋转样品管对信号幅度的影响。检测吸收剂量的下限为5Gy。在0.05～1k7Gy的范围内,对于以十种不同剂量辐照的丙氨酸样品,ESR波谱主峰幅度h与相应的剂量D之间的线性相关系数大于0.999。

介入放射学工作人员眼晶体的剂量测量评估及其防护

目的:通过对国内外相关文献的调研,探讨介入放射学工作人员眼晶体的剂量测量评估以及防护情况,并指出相关不足和值得研究的方向。方法:对现有介入工作人员眼晶体的剂量测量评估以及防护相关的研究论文进行归纳和总结。将相关的内容进行比较,得出比较的结果。结果:目前对于介入放射学工作人员眼晶体剂量的测量方法各异,但多数都基于热释光剂量计。可通过直接佩戴在眼晶体周围的剂量计来评估眼晶体剂量,也可以通过其他体表剂量或者KAP值来间接得到,还可以通过蒙特卡罗模拟计算来预测和评估。在不进行防护的情况下,介入放射学工作人员眼晶体剂量很容易超过最新的年剂量限值规定(20 m Sv·a-1)。因此对于介入工作人员眼晶体进行防护相当必要,目前对于此的防护设备主要有铅屏风和铅帘以及铅眼镜。结论:对于介入工作人员眼晶体剂量的测量与评估方法国际上的研究较多,但国内还未开展;对于其理论计算和防护的研究国内外均较少。目前国内仅在其相关流行病学方面做了统计研究,以后应加大对于介入放射工作人员眼晶体剂量的测量以及相关防护方面做出更多的研究,给出相关评价标准以及防护用品的选择指导。

用于个人剂量测量的硅探测器信号处理电路的设计

介绍了一种用于个人γ剂量测量的微型硅探测器的信号处理电路的设计,讨论了PCB(印制电路板)设计中应注意的问题。该信号处理电路主要包括前置放大电路、滤波成形电路和极-零相消电路,前置放大电路采用了电荷灵敏前置放大器,滤波成形电路采用了CR-RC滤波成形网络。设计的信号处理电路PCB面积仅有10 cm2,对于0.662 Me V的γ射线,信号处理电路的输出信号的信噪比达到了50:1,输出脉冲幅度达到了1.5 V左右,输出信号之后没有明显的下冲现象,其性能可以满足用于个人剂量测量的要求。

硅光电倍增器在剂量测量中的应用现状与前景

本文介绍了最近发展的新型硅光电倍增器(SiPM)在剂量测量中的应用现状和前景,分析了其暗计数率高(室温下0.1~10 MHz/mm^2)、对温度敏感、动态范围有限(通常只有2~3个量级)等问题。基于体积小、工作电压低、对磁场不敏感、增益高等特点,硅光电倍增器很适合代替传统的光电倍增管用于便携式剂量仪表。目前,利用脉冲幅度甄别、温度漂移实时修正的方法,可以有效地降低暗计数率高、温度敏感性的影响;但是,即便采用了符合测量、组合探测器等方法,测量范围仍然是限制SiPM在剂量测量应用的主要问题。

浅析医用加速器辐射剂量测量仪的现状及发展

医用加速器是放射治疗肿瘤的主要仪器,其输出剂量的准确性对临床治疗肿瘤具有重要意义。本文分析比较几种国内常用的医用加速器的辐射剂量测量仪,论述了不同辐射剂量测量仪的工作原理、功能特性及优缺点,不同辐射剂量测量仪的综合应用与研究进展,为放疗基础和临床治疗的安全准确性提供了理论依据。

核动力堆安全壳内外中子能谱和剂量测量

利用自制的多球谱仪测量了某核动力反应堆安全壳内外的中子能谱和剂量当量率。对安全壳外测量 ,中心探测器为球形3 He正比计数管 ;对安全壳内测量 ,中心探测器为球形金箔。系统的响应函数用MCNP程序计算 ,解谱程序为MIEKEB。为验证系统响应函数计算的准确性 ,进行了一些实验测量 ,并与理论计算结果进行了比较。结果表明 ,测量结果与计算结果在不确定度范围内相吻合。

热释光剂量测量在放射外科的应用

本文通过对仿真人体模Ｘ－刀照射剂量的测试，探讨热释光剂量测量在放射外科剂量设计中的应用价值。结果表明，热释光剂量测量法以高灵敏度的材料、小体积的测量元件、较多测点的设置，可得出比较精确的剂量分布结果，准确反映Ｘ－刀的剂量分布特征，对临床治疗有指导意义，是放射外科方便实用的剂量监测方法。本文尚就有关技术进行了讨论。

放疗剂量测量中相空间数据格式的标准与转换

相空间数据是放疗剂量测量的蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)模拟中某一截面或某些截面处各种射线的类型、位置坐标、方向和能量等信息。相空间数据的使用是这类MC模拟的重要辅助手段。本文旨在介绍放疗剂量测量的MC模拟中相空间数据的概念和通用的国际原子能机构(IAEA)格式标准,并提出一种基于常用MC工具软件Geant4、将excel格式相空间文件转换为IAEA标准格式(phsp格式)的方法,以解决使用IAEA相空间数据格式标准,尤其是使用Geant4的研究人员在采用excel格式相空间数据时遇到的问题。通过引入一个存储并推送相空间数据的类,可以成功实现excel格式相空间文件到IAEA标准格式的转换。

光致荧光及其在电离辐射剂量测量中的应用

近年来，用于电离辐射个人剂量监测的光致荧光技术日趋成熟，目前已经开发出了商用光致荧光剂量计。本文主要文献资料简要介绍了光致荧光的基本原理、目前用于光致发光剂量计的常用材料以及剂量计测量设备，同时简要介绍光致荧光剂量计相对于热释光剂量计的优点，光致荧光的应用前景。

放射治疗(X刀)剂量测量标准水箱的改进

目的:研制一种新型立体定向放射治疗系统(X刀)剂量测量水箱,以克服现有标准水箱在剂量测量时存在的安全性不高、使用麻烦、测量效率低等不足。方法:在现有标准水箱的基础上,采用增加另一个辅助水箱(内外式和并列式)的方法,通过标准水箱和辅助水箱的潜水泵和输水管连接。结果:实现测量水箱的水位电动控制。结论:它具有自动调节、结构简单和使用方便、成本低廉、安全性高的特点,值得临床推广。

鼻咽癌放疗中应用热释光探测器剂量测量方法的初步探讨

照射剂量测量是确保肿瘤放疗安全、有效的措施之一。剂量测量方法很多,热释光探测器（TLD）技术在医学领域,首先应用于放射诊断时的辐射防护剂量测量,随后很快应用于肿瘤放射治疗的剂量测量[1]。以Dam和Marinello[2]推荐的方法为依据,在拟鼻咽癌放疗条件下,在临床放疗剂量范围内,用TLD在体模上进行剂量测量和验证,熟悉掌握外照射剂量实时测定方法,获得临床测量用各项参数,为临床剂量学验证提供可靠的手段[3]。

TLD 应用于核模拟辐射剂量测量的几个有关问题

对热释光剂量计在核模拟辐射剂量测量中所遇到的高剂量率、大剂量、高能量、低能量等特殊情况，谈了对这些问题的考虑及采取的措施。