常见结构缝隙对γ射线屏蔽性能影响的分析研究

屏蔽装置实际安装布置过程中,结构缝隙通常难以避免,不同缝隙对装置屏蔽效果影响存在较大差异。本文基于蒙特卡罗程序Geant4,分别对混凝土、铁(Fe)和铅(Pb)结构缝隙对^(60)Co和^(137)Cs源的γ射线衰减倍数和半值层Δ_(1/2)进行计算。重点对不同直缝宽度下不同屏蔽材料屏蔽性能和不同类型结构缝隙宽度下Pb板屏蔽性能进行分析研究;并在相同条件下对不同直缝宽度的Fe板计算结果进行了实验验证。结果表明:对于直缝而言,随着屏蔽体厚度的增加,相同缝隙宽度下半值层Δ_(1/2)逐渐变大;五类结构缝隙中,斜缝对Pb板屏蔽效果负面影响最小,其宽度每增加1 mm,半值层Δ_(1/2)的平均增量约为2.03%(^(60)Co)和2.02%(^(137)Cs),单V缝次之,直缝负面影响最大。本研究主要评估了各类缝隙结构对屏蔽装置防护效果的影响,在指导屏蔽装置的结构设计和选型等方面,具有重要的应用价值。

(20-300)kV X射线参考辐射装置的建立

为了推进X射线空气比释动能基准量值传递工作的开展,建立了(20-300)kV X射线参考辐射装置。距离X光管焦点1 m的均匀野处,建立了CCRI会议推荐的两组低能X射线参考辐射质50kV(a)和50 kV(b),采用拟合方法测量得到的半值层、同质系数与推荐值相差2%以内。通过蒙卡模拟软件EGSnrc研究两组参考辐射质的能谱分布情况,并计算了其平均能量,分别为33.3和28.1 keV。

10-50kV X射线水吸收剂量的测量与研究

X射线水吸收剂量是辐射剂量学的重要物理量,它的精确测量在放射治疗中至关重要。开展低能X射线水吸收剂量的研究与测量,可为完善水吸收剂量溯源体系及扩宽计量部门校准范围提供重要技术支持。确定低能X射线水吸收剂量的测量方法,在辐射场中使用PTW23344电离室对10-50 k V的治疗水平辐射质下的X射线水吸收剂量进行了测量。最终得到了电离室的水吸收剂量刻度因子N_D以及厚度为6 cm有机玻璃前表面的水吸收剂量D_W。本项工作为建立国内X射线水吸收剂量标准及进行国际比对提供了条件和基础。

基于ISO 4037-1:2019对60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的研建

以ISO 4037-1:2019为依托,使用大体积自由空气电离室作为测量器具,采用半值层法建立60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质,实验得出的各辐射质的第1半值层和第2半值层的值均在标准规定的误差范围内。使用高纯锗谱仪对建立的X射线参考辐射质进行测量,得到不同辐射质下的脉冲幅度谱。数据处理和分析结果表明,建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的谱分辨率、平均光子能量和有效能量与ISO 4037-1:2019的推荐值有较好的一致性。本次实验建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质满足ISO 4037-1:2019要求。

H-450 X射线参考辐射质的研建及验证

根据PTB和ISO 4037-1:2019要求,关于高空气比释动能系列(H系列)X射线参考辐射质的推荐数据,外推得出H-450的附加过滤为6.24 mm Cu,第一半值层(HVL_(1st))为(5.39~5.52)mm Cu,平均光子能量为(214.25~214.78)keV,剂量率为11.51 Gy/h(距离焦斑为1 m处,管电流为10 mA)。随后,使用PTW32005电离室作为测量器具,采用半值层法建立H-450 X射线参考辐射质,得出HVL_(1st)为5.37 mm Cu,第二半值层(HVL_(2nd))为5.97 mm Cu,同质系数为0.9。最后,使用PTW30013次级标准电离室测量得出H-450 X射线参考辐射质下距离焦斑1 m,管电流为10 mA时的剂量率值为11.98 Gy/h,与理论值的相对误差为4.07%。采用MCNP 5软件对H-450 X射线参考辐射质进行能谱模拟并计算得出其平均光子能量为200.4 keV。

乳腺X射线基准装置半值层的测量

用工业钼靶X射线光机作为基准的辐射源,自行设计了一种圆柱形自由空气电离室作为基准电离室。参考国际标准建立了4个规范辐射质,采用曲线拟合的方法测量了各辐射质的半值层、第二半值层和同质系数,并求出了各规范辐射质的有效能量。与国际计量局乳腺X射线基准的半值层数值进行对比,偏差在1%左右。

中能X射线标准辐射场的初步研究

采用石墨空腔电离室NE2561测量了中能X射线标准辐射场各点的剂量率,结果显示在非均匀性不大于1%的条件下,离X射线管焦斑1 200 mm处得到直径约为45 mm的均匀场。采用内插法测量80 kV能量点过滤X射线参考辐射束的第一半值层和第二半值层。结果显示辐射场均匀性和辐射质均符合ISO 4037的要求。

数字减影血管造影设备检测方法及注意事项

目的:目的:定期检测数字减影血管造影(DSA)设备的主要性能指标,从而保证设备的良好性能。方法:依据国家、行业标准和检定规程,结合临床实际制定检测方法,对数字减影血管造影(DSA)设备性能实施检测。结果:提供了数字减影血管造影(DSA)设备详细的检测方法和注意事项,方便了操作人员更好地使用和检测设备。结论:该检测方法和注意事项为数字减影血管造影(DSA)设备临床使用安全提供了必要的保障。

治疗水平X射线辐射质的建立

用防水型电离室,在X射线标准辐射场下建立了六个X射线辐射质,通过拟合法得到了半值层,计算了同质系数及有效能量。并对X射线水吸收剂量校准因子进行初步的计算。结果表明:六种辐射质的半值层与检定规范推荐值偏差均在1.8%以内,满足建立辐射质的要求,可为X射线水吸收剂量的研究提供了参考。

250～600kV段X射线参考辐射装置构建

设计并构建了250～600kV段x射线参考辐射装置。使用指形电离室对辐射野平面内各点的剂量率进行了测量，结果显示距x射线管焦斑1．2m处水平方向均匀性大于95％的辐射野直径为128mm，竖直方向均匀性大于95％的辐射野直径为118mm；采用指数拟合法进行了高空气比释动能率系列半值层的测量及同质系数的计算进一步表明：管电压介于400～600kV辐射质的建立使得x射线基准与137cs1射线基准在能量上得到了更好地衔接。

医用诊断X射线束半值层和同质系数的研究与测量

介绍了曲线拟合法测量医用诊断X射线半值层和同质系数的方法及相关计算,参照相关国际标准,研究设计了医用诊断X射线测量半值层实验,使用电离室PTW30013测量空气比释动能率,曲线拟合出过滤X射线的衰减曲线,计算出第一半值层HVL1st,第二半值层HVL2nd及同质系数h,通过附加过滤的调整建立了4个诊断X射线辐射束规范,并与IEC 61267报告中RQR系列辐射束规范进行了对比,半值层和同质系数偏差分别好于1.2%和2.2%,获得了与报告中推荐规范同质的辐射束,为诊断X射线基准辐射场绝对测量奠定了基础。

诊断X射线辐射质RQR系列建立方法研究

介绍了如何以现有的“X射线诊断水平计量仪检定装置社会公用标准”为基础，以IEC61267-2005（（用于确定特性的医疗诊断X射线仪器辐射条件》等系列报告为依据，建立新的X射线诊断水平剂量标准装置的方法。重点介绍了使用介入式测量方法确定有效峰值电压PPV和辐射质非减弱束辐射条件RQR系列的建立中两个核心的问题。建立了国内第一套符合IEC61267-2005技术要求的X射线诊断水平计量仪检定校准装置，为我国核医学领域中X射线诊断设备提供了量值朔源和计量保障。

X射线半值层测量方法研究

根据ISO 4037建立了窄谱系列规范辐射质,研究了射束宽窄与探测距离对X射线半值层测量的影响.结果显示:当X射线能量较高时,在半值层的测量中,不可忽略散射的影响,需要在窄束下测量;在依据ISO 4037建立的窄谱X射线半值层的测量中,当管电压高于60 kV,对应的射束的能量高于45.8 keV时,需要在窄柬测量;适当的增加探测距离也可减少散射对半值层测量的影响.

医用诊断X射线的能量分布和能量表达

目的:医学诊断X射线的能量是连续分布的,在开展诊断X射线质量控制中应当采用正确的能量表达方式。方法:在分析X射线产生机制的基础上以管电压为80kV、100kV、120kV的钨靶和30kV的钼靶为例,给出其能量分布形态,同时给出半值层、等效能量、平均能量等3种能量表达方式。结果:用半值层法表达诊断X射线时,应指明第一半值层、第二半值层、同质系数以及附加说明峰值管电压、过滤材料和厚度。结论:诊断X射线的能量的连续性带来表达和理解线束能量的复杂性,在实际工作中应根据需要和能力做出选择。

标准X射线辐射场RQR半值层的测定

目的:遵照IEC和IAEA相关技术规范的要求,为了建立用于校准诊断X射线剂量仪的标准辐射场,在实验室测定了新装MG325X射线机常用的RQR系列辐射线质。方法:通过标准剂量仪测量吸收铝片主射线束的衰减,测定X射线的第一、第二半值层及同质系数,确定常用的RQR辐射线质。结果:测定的RQR辐射线质半值层等参数与IEC和IAEA给出的主要技术指标误差小于3%,满足国际标准要求。结论:建立的诊断X射线标准场可以用于校准诊断X射线剂量仪及开展国际比对。

水箱中电离法测量X射线水吸收剂量

本文基于电离法对X射线水吸收剂量进行了测量与研究,确定了管电压在100 k V以上的X水吸收剂量射线测量方法。在基准辐射场建立了管电压为100 k V的治疗水平X射线辐射质,通过引用文献插值得到水与空气的质能吸收系数之比和PTW 30013型电离室的扰动因子。基于计算公式得到PTW 30013型电离室的水吸收剂量校准因子,同时在水箱中测量了该辐射质下水深2 cm处的X射线水吸收剂量。

X射线环境水平标准装置的研究与建立

目的:按照国际标准化组织(ISO)技术规范及我国现行国家标准的相关要求,在国家二级标准剂量学实验室建立用于校准X射线环境水平剂量仪的标准装置。方法:通过标准剂量仪测量不同附加过滤后的X射线束的衰减,测定标准辐射场常用的半值层及空气比释动能率,确定环境水平X射线辐射线质的有效能量和平均能量。结果:测定的辐射线质等参数与ISO和国家标准给出的技术指标误差<2%,满足标准装置的要求。结论:建立的X射线环境水平标准装置可以用于校准环境水平辐射剂量仪、并为开展相关的研究工作提供实验条件。

低空气比释动能率系列过滤X射线辐射质的测量与研究

以ISO 4037中推荐的低空气比释动能率系列过滤X射线参考辐射为研究对象,设计合理的半值层测量实验,测量获取第一半值层的值;对建立的辐射质,利用碲锌镉能谱仪测量其过滤X射线能谱,将测量得到的脉冲高度谱经过数据处理和转换,计算出平均能量;根据X射线在材料铝和铜中的衰减规律,拟合单能X射线衰减曲线,计算出该系列过滤X射线的有效能量。测量和计算结果与推荐值进行了比较,两者符合较好。与ISO的半值层数值进行对比,偏差均小于5.0%。

窄束X射线半价层测量法标定电子直线加速器的能量

X射线半价层测量法是一种常用的低能电子直线加速器能量标定方法,本文对窄束X射线半价层的测量方法进行了讨论。利用Monte Carlo程序MCNP4B对窄束X射线半价层进行了计算和分析,并与实测数据进行了比较,测量数据与MCNP4B计算结果符合得很好。此外,还讨论了准直锥的长度和材料、准直缝的尺寸、靶的厚度和材料等因素对半价层的影响。

低空气比释动能率X射线参考辐射质的建立

为开展X射线在低剂量率水平下的量值溯源与传递工作,根据国际标准组织技术规范ISO4037-1建立了四个低空气比释动能率X射线参考辐射质,通过实验获得对应辐射质的半值层、能谱、平均能量、有效能量。将实验数据与ISO4037-1报告给出的相应数值作比较,半值层的偏差在5%以内,平均能量的偏差在1.25%以内,有效能量的偏差在1.72%以内,能谱吻合良好,说明实验建立的X射线参考辐射质满足标准规范要求。为后续开展低剂量率X射线量值复现与量值传递方法的研究奠定基础。