基于正比计数器的低能X射线空气比释动能测量研究

为准确测量低能低剂量率X射线,依托10~60 kV X射线光机,在低空气比释动能系列辐射质基础上,通过继续添加附加过滤的方式,建立了7个参考辐射质。运用蒙特卡罗模拟程序得到各辐射质的能谱,并计算其半值层和平均能量。采用正比计数器完成能谱的测量,模拟能谱与实测能谱的平均能量相对偏差不超过6%。利用PTW34047电离室通过逐级替代法完成空气比释动能率的测量,对正比计数器进行校准测量,得到能谱-剂量转换函数。最后对能谱-剂量转换函数进行验证,与电离室法得到的结果偏差不超过3.8%;采用AT1123巡测仪验证,其相对偏差在9%以内。

低能X射线对沙门氏菌的杀菌机制

微生物污染导致的食品安全和公共卫生问题一直是社会各界关注的热点问题,因此挖掘安全高效的食品杀菌技术具有重要意义和应用价值。X射线辐照是一种穿透性高且安全可控的新型非热杀菌技术,具有更高的线性能量传递值和相对生物学效应,但其对食源性致病菌如革兰氏阴性细菌的杀菌机理鲜有报道,限制了其在食品微生物安全领域的应用发展。本实验以常见食源性革兰氏阴性细菌沙门氏菌为研究对象,借助转录组学技术研究低能X射线辐照对其杀灭效果及作用机理,为低能X射线应用于食品安全控制提供理论依据。采用平板计数方法分析0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5kGy和0.6kGyX射线辐照剂量对沙门氏菌存活和亚致死效应的影响;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜进一步观察辐照处理对细菌超微结构的作用情况;通过转录组学分析低能X射线抑制沙门氏菌的分子机制。结果表明,当辐照剂量为0.5kGy时,沙门氏菌的亚致死率最高,为99.44%;低能X射线辐照可导致细菌细胞壁和细胞膜破裂;转录组测序结果表明292个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)中分别有214个基因上调和78个基因下调。DEGs分析结果显示,低能X射线辐照会造成沙门氏菌的DNA损伤,对细菌细胞的氧化应激、氨基酸合成、能量代谢、毒力、跨膜运输等具有明显的调控作用。综上,低能X射线是一种有效的非热杀菌方法,可以抑制细胞的生长代谢从而降低其感染风险。

低能X射线基准辐射装置的建立

建立了低能X射线基准辐射装置。在离辐射源1m处得到非均匀性〈1％的辐射野直径〉40mm，建立了5个CCRI推荐的低能X射线标准辐射质，研究低能X射线衰减规律，测定了半值层和同质系数。该装置的建立为低能X射线空气比释动能量值复现、完成2010年亚太地区APMP．RI（I）-K2国际关键比对、建立低能X射线空气比释动能基准、解决辐射剂量仪表量值溯源奠定了基础。

EGSnrc程序模拟低能x射线光管参数对射线能谱的影响

研究了低能X射线光管出射的初始能谱形状。在理论分析的基础上，采用蒙特卡罗程序EGSnrc模拟了低能x射线光管中的焦点大小，阳极靶的材料、厚度、角度、面积，这五个参数分别对低能X射线能谱的影响。结果表明：焦点对能谱的影响随着入射粒子能量的增加稳定在1％以内；靶材料的原子序数越高，谱线的强度越大；随着阳极靶角的增大，谱线的平均能量会有所降低；靶厚大于电子射程时，其对能谱的影响可以忽略；靶面积过大会引起光子损失。

正比计数管探测低能X射线时探测效率的MC计算

为研究各因子对正比计数管探测低能X射线时性能的影响，利用MCNP5软件计算了不同光子能量下管内气体种类、气体压强及壁效应、放置距离等因素对探测器探测效率的响应情况。结果表明正比计数管探测器对10～30keV X射线探测效率最佳；且在探测低能x射线时，正比计数管应尽可能靠近源项，同时管内最佳气体压强在1．515x10^5～2．02，X10^5Pa之间。

低能X射线标准辐射场下背散射因子的测量与研究

在40 ～60 kV的治疗水平辐射质下,对背散射因子进行了测量实验研究.所测得的背散射因子可用于相同条件下的水吸收剂量的计算.实验结果显示,在不同模体厚度下,随着模体厚度的增加,测量点处的背散射因子呈现先增大后稳定的趋势;在不同辐射野下,随着辐射野面积的增大,测量点处的背散射因子呈现增大的趋势.

用于低能X射线分析的电荷分配式位置灵敏正比计数器

研制了一种电荷分配式单丝阳极位置灵敏正比计数器,它的效率由近似公式所估价,在感兴趣的4～6.5keV能区内相应效率从65%～25%间变化;它的位置分辨率用宽度50μm(x)的55FeX射线束测定,可达到0.55mm。并介绍了由这PSPC构成的位置灵敏谱仪两个应用事例。

DDC316在低能X射线探测采集系统中快速性分析与实现

针对低能X射线探测采集系统的性能要求,分析了低能X射线、DDC316及同系列其它ADC芯片的特性,研究选用DDC316作为实现信号积分放大与A/D转换的芯片时,对系统快速性的影响。该探测系统基于FPGA技术,选用Altera公司Cyclone系列EP1C3T144C8作为控制芯片,以提高系统的快速性为目标。

低能X射线空气比释动能国际关键比对

为促进我国在低能X射线空气比释动能计量领域内的量值统一并达到国际等效,中国计量科学研究院(NIM)于2018年采用平板自由空气基准电离室复现低能X射线空气比释动能,并通过传递电离室Radcal-RC6M在国际计量局(BIPM)低能X射线辐射场中开展了间接比对,其比对结果在合成标准不确定度为0.37%范围内与国际计量局等效一致,该比对结果已纳入国际计量局的关键比对数据库(KCDB)。

低能X射线吸收法测量泡沫材料密度

文章介绍为适应惯性约束聚变(ICF)靶材料研究而发展的一种密度测量方法。通过测量X射线经靶材料吸收前后的强度变化,可较为精确地计算出待测样品的密度。用于泡沫材料密度测量的X射线源是特制的激发源。

一种新的辐射试验技术——低能X射线辐照

首先分析了辐照条件下MOSFET氧化层及Si/SiO_2界面陷阱电荷和界面态电荷产生的机理。随后介绍了一种低能X射线辐射系统,最后讨论了X射线辐照后nMOSFET阈值电压的变化,结果表明采用X射线辐照对nMOSFET的阈值电压的影响与^(60)Co辐照影响的规律一致。

nMOSFET低能X射线辐照特性研究

讨论了 MOSFET 的辐照损伤机理,通过低能(10keV)X 射线辐照试验,分析了不同 X 射线辐照总剂量、不同剂量率对 nMOSFET 单管的转移特性以及阈值电压的影响,结果表明 X 射线辐照对 nMOSFET 的阈值电压变化的影响与^(60)Co 辐照影响的规律基本一致。

一种监测低能X射线的Si探测器

低能(50keV以下)光子探测器广泛应用于外大气层核爆监测,天体物理现象研究。采用半导体探测单元试制了低能X射线探测器模块。说明了配置多探测器系统的方法,并介绍了探测单元模块的设计、主要试验和技术指标。室温下噪声等效输入光子能量为2.1keV。

中低能X射线不规则野的处方剂量计算方法探讨

目的 :在中低能 X射线不规则野的处方剂量计算中引入准直器散射修正因子 Sc,体模散射因子 Sp 和有效射野等概念 ,以获得比较满意的计算结果。方法 :对各种不同质的 X线选择 4 cm×6 cm(等效方野为 4 .8cm× 4 .8cm)为参考射野 ,分别测定射野面积为 6 cm× 8cm,8cm× 10 cm,10 cm×15cm各限光筒的 Sc和 Sp 因子。结合百分深度量 (PDD)表 ,进行处方剂量计算。结果 :用实际测得的Sc、、Sp 因子计算所得结果与实测结果对比 ,相对偏差小于 5% ,符合放疗要求。结论 :在中低能 X线不规则野的处方剂量计算方法中 ,利用 Sc和 Sp 因子及等效野的概念 。

硅光电二极管探测器在低能X射线辐射场上的标定

在同步辐射X射线能量标定前,需要对作为传递探测器的硅光电二极管进行标定。利用低能X射线10~50 kV空气比释动能基准装置,研究硅光电二极管的辐射响应并用它测量辐射场的均匀野大小。将硅光电二级管AXUV-100G置于低能X射线基准辐射场中,测得AXUV-100G作为传递探测器在10~40 keV能量范围的能量响应较高,在各个辐射质条件下复现空气比释动能的不确定度均为0.57%。AXUV-100G在距离光机焦斑1 m处测量得到均匀性优于99%的辐射野直径约为61 mm,优于95%时约为96 mm,满足次级传递标准量值复现与传递的要求。

高速低能X射线工业CT数据采集与传输

为满足低能X射线工业计算机断层(CT)扫描成像系统在快速扫描及大批量数据传输方面的应用需求,设计一种低能X射线工业CT高速数据采集与传输系统。系统选用DT公司X-CARD 0.2-256G为探测器,将高速时分复用电路与数据缓存乒乓操作相结合,以适应高速模数转换的需要;采用以现场可编程门阵列(FPGA)为主控芯片的千兆以太网设计,以满足多通道数据的高速传输要求。实验结果表明,系统数据采集速度达到1 MHz,以太网传输速度达到926 Mb/s,动态范围大于5000。该系统可有效缩短低能X射线探测扫描时间,可满足更多通道的数据传输要求。

低能X射线工业CT小间隔信号采集系统

为克服探测器阵列获取速度慢、重建图像精度低的缺点,并能在低能X射线的小焦点/微焦点CT系统中完成对小型精密复杂器件的检测,研究了低能X射线工业CT的小间隔信号采集系统。系统选取DT公司0.2mm像素尺寸、高集成度、扫描速度快的X-CARD 0.2-256G为探测器,Altera公司的CycloneEP1C3T为主控芯片,Intel公司的LXT972A为以太网控制芯片。从数据传输的可靠、稳定、高效率角度出发,用模块化的方法给出了系统的硬件设计,用有限状态机技术完成了系统的逻辑单元设计,并对系统的动态范围进行了测试。测试实验结果表明,系统的动态范围大于4000,能够检测精密器件、准确迅速地完成信号的采集传输,满足实际工业CT对信号采集的要求。

低能X射线散射荧光法快速测煤灰及炉渣中的残碳量

本文介绍低能 X射线散射荧光法测煤灰和炉渣中的残碳量 ,用2 38Pu作为激发源 ,用正比计数管作为探测器。具有激发源辐射能量低 ( 1 7ke V)、体积小、精度高、测量快 ( 1～ 5min)、价格便宜、不称样、不损样与非接触特点。最适合电厂、洗煤厂。

低能X射线的剂量增强效应

本文主要报道用低能(8keV)x射线代替钴-60γ射线进行电离辐照的试验结果,并讨论了剂量增强效应与栅氧化层厚度的关系以及相对二次电荷发射系数与偏置电场强度的关系。