γ辐射场中TEPC微剂量谱的测量与模拟

组织等效正比计数器(TEPC)所测中子、γ辐射的微剂量谱体现出不同的特征,可对中子、γ混合辐射场剂量当量份额进行区分。对中子、γ辐射剂量当量分辨方法进行研究,在60 Co、137 Csγ参考辐射场测量纯γ辐射的微剂量谱。采用FLUKA程序,模拟TEPC在多个单能点γ辐射场的微剂量谱。结果表明,60 Co、137 Csγ参考辐射场测量的微剂量谱与蒙特卡罗模拟的微剂量谱均体现了γ辐射的特征即线能基本低于10keV/μm,是进行中子、γ辐射剂量当量贡献分辨的基础。

用圆柱型流气式组织等效正比计数器测定α粒子微剂量谱

研制并调试了圆柱型流气式组织等效正比计数器；装配了组织等效气体的配气系统斥ｖ用该装置测定了２３９Ｐｕα粒子的微剂量谱。

^(252)Cfα粒子的微剂量谱和径向剂量分布

用大容积(φ60mm×80mm)的圆柱型流气式组织等效正比计数器测定了^(252)Cfα粒子的微剂量谱和径向剂量分布.α粒子束在无窗的情况下直接穿入正比计数器发生能量沉积的机率R_b为1.测量结果证实:沿α粒子径迹由单次事件沉积的剂量平均比能z_(1D)(Gy)与距径迹核径向距离b(μm)之间符合z_(1D)=ab^(-x)的函数关系,当b<0.6482μm时,α=0.328,x=1.7;当b≥0.6482μm时,α=0.288, x=2.给出了求最大径向距离的方法.

^(239)Pu α 粒子的微剂量谱和径向剂量分布

用大容积（６０ｍｍ×８０ｍｍ）的圆柱型流气式组织等效正比计数器测定了２３９Ｐｕα粒子的微剂量谱和径向剂量分布。α粒子束在无窗的情况下直接穿入正比计数器，由离子穿过而发生能量沉积的机率Ｒｂ为１。测量结果证实：沿α粒子径迹由单次事件沉积的剂量平均比能ｚ１Ｄ（Ｇｙ）与距径迹核径向距离ｂ（μｍ）之间完全符合ｚ１Ｄ＝ａｂ－２的函数关系，同时给出了求出最大径向距离（ｐｅｎｕｍｂｒａ）的方法。

SOI硅微剂量计物理结构设计中的电荷收集及能量沉积特性模拟研究

采用TCAD软件和蒙特卡罗方法对SOI硅微剂量计的电荷收集特性与能量沉积特性进行了研究。分析了电场分布随探测单元形状、尺寸、电极注入深度、入射粒子种类和能量的变化情况以及微剂量谱随探测单元形状以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)转换层厚度的变化情况。模拟结果表明,在10μm的范围内,硅探测单元采用圆柱型或立方体结构对电荷收集效率和能量沉积的影响均很小,探测单元高度越高、半径越小,电荷收集效率越高,PMMA转换层的厚度对微剂量谱有一定的影响,随着PMMA厚度增加,中子和γ射线与PMMA作用产生的次级粒子被阻止在硅灵敏区内的份额增加,导致了微剂量谱峰值的增高。

低能^(14)N^(+1)离子微剂量学研究

叙述了用圆柱型流气式组织等效正比计数器测定用Ｋ－２００ｋＶ低能重离子加速器加速的能量为６６—１１９ｋｅＶ的１４Ｎ+１离子穿过４μｍ厚的ＰＥＴ（Ｃ８０Ｈ８Ｏ４）薄膜后的微剂量谱、径向剂量分布等微剂量学参数。测定了穿过４μｍ厚的ＰＥＴ（Ｃ８０Ｈ８Ｏ４）薄膜后的１４Ｎ＋１离子的单次事件剂量平均比能马Ｚ１Ｄ随离子能量和强度的变化曲线。并与用ＴＩＲＭ９２Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ程序计算的１４Ｎ＋１离子在ＰＥＴ材料中的射程一能量曲线进行了比较和讨论。

组织等效正比计数器测量系统的建立

对组织等效正比计数器(TEPC)的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量贡献部分从中子辐射中区分出来。依据具体实验环境,使用蒙特卡罗方法进行了模拟计算。计算结果与实验数据取得较好的一致性,从而验证所建立的TEPC测量中子辐射场吸收剂量的方法是可行的。

TEPC中子和γ分辨技术研究

混合辐射场中子剂量、剂量当量的测量需进行中子、γ分辨。依据各种辐射沉积线能的不同,组织等效正比计数器(TEPC)具有一定的中子、γ分辨能力。本文采用自制的圆柱形TEPC在5SDH-2加速器单能中子辐射场进行了微剂量谱测量,对其中子、γ分辨技术进行了探讨分析。采用^(137) Cs纯γ辐射微剂量谱匹配法,在^(252) Cf、^(241) Am-Be中子辐射场进行了中子、γ分辨研究。分辨后的中子剂量当量与约定真值一致性较好,表明TEPC用于中子、γ混合辐射场的吸收剂量、剂量当量测量是可行的。

碳离子放射治疗微剂量测量研究

目的测量碳离子束的微剂量谱并计算其相对生物学效应(RBE)分布,为放射治疗微剂量研究提供参考。方法使用绝缘体上硅(SOI)微剂量计对兰州重离子加速器国家实验室提供的260 MeV/u的12C离子束流进行微剂量谱测量,测量所得的脉冲幅度谱经转化得到剂量分布,通过摆放不同厚度聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的组合,实现不同PMMA深度微剂量谱及RBE值的测量。结果测量得到不同PMMA深度下260 MeV/u的12C离子束的微剂量谱,以及剂量线能yD与RBE随PMMA深度的变化关系。PMMA深度为116.5 mm处,RBE值达到2.6的峰值,并在布拉格峰位后迅速下降,但在拖尾处RBE值仍有1.3约为坪区入口处的2倍。结论本文为碳离子束微剂量谱提供基础数据,12C离子束的RBE值随着PMMA深度增加逐渐上升并达到峰值,布拉格峰位后迅速下降但在拖尾处的生物效应不可忽略。同时体现了不同线能区间处的导致的剂量份额,为评估重离子治疗中继发癌症的风险提供参考。

组织等效正比计数器对单能中子响应的测量及模拟

在辐射防护中,组织等效正比计数器(TEPC)可作为主动式剂量计用于中子辐射场监测。采用研制的球形TEPC对加速器单能中子进行测量,获取了0.36、0.65、0.8、1.0、1.3 MeV各单能中子的微剂量谱,根据测得的线能谱计算了吸收剂量和平均品质因子,进一步得到了剂量当量,并与利用注量-周围剂量当量转化因子计算的结果进行了对比。采用FLUKA蒙特卡罗软件模拟了TEPC对各单能中子的响应,并与实验进行了比较。结果发现,理论模拟和实验测量符合很好。实验与理论结果均表明研制的球形TEPC对上述各单能中子具有较好的剂量当量响应。

组织等效正比计数器的测量原理和方法

组织等效正比计数器(TEPC)是测量微剂量学量的探测器。通过测量辐射场的微剂量谱和吸收剂量,进而计算出品质因子和剂量当量。本文首先介绍了测量微剂量谱的原理,叙述了几种组织等效正比计数器的常用刻度方法,最后提供了实验的方法和相关条件。