基于固体径迹探测的中子个人剂量计性能研究

CR-39固体径迹探测器作为一款被动式的中子个人剂量计,具有方便携带、价格低廉、抗干扰能力强、对γ、β射线不敏感、对快中子响应好等优点。针对新开发的一款中子个人剂量计,根据国际标准ISO 21909-1,对新型中子个人剂量计的CR-39固体径迹探测单元的相关性能开展了实验研究。实验结果表明,CR-39固体径迹探测器具备良好的测读重复性、批次均匀性、剂量线性、稳定性、参考辐射场响应以及对光子不敏感的属性,同时给出了CR-39测量中子剂量的剂量探测下限和不确定度,为国际标准引进提供了实验数据参考。

主动式个人剂量计在脉冲辐射场中的性能与应用研究进展

佩戴个人剂量计对放射工作人员进行剂量监测的同时,也是主要的辐射防护措施之一。剂量计可分为被动式个人剂量计(PD)和主动式个人剂量计(APD),APD可以直接向佩戴者显示累积剂量和剂量率,因此被越来越多地用于电离辐射应用的各个领域,特别是医学应用中的介入放射学。大部分APD在连续辐射场中都有较好的线性响应,但是在脉冲辐射场中的响应表现各异。因此,本文简要综述了近年来国内外对APD在脉冲辐射场中的性能与应用研究状况,并结合我国情况对存在的问题进行了讨论。

异常环境因素对热释光剂量计的影响

研究TLD2000C型LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计(TLD)在受到异常环境因素影响时的相对响应变化规律,确保热释光剂量测读准确性。通过热释光剂量计受高温高湿、浸水、强电磁辐射等异常环境因素影响后的响应与常规环境条件下的响应对比实验,分析TLD受到异常环境因素影响时的相对响应变化规律。高温高湿条件下,TLD的相对响应变化约为-7%,短时间浸水和强电磁辐射环境对TLD的相对响应变化影响较小。高温高湿环境会使TLD的相对响应产生较小的负变化,在使用、存储、运输TLD的过程中应加以注意;短时间浸水或雨淋对TLD相对响应变化影响较小,测读结果具有参考价值;置于强电磁辐射环境下的TLD可正常测读与使用。

低温消毒方法对热释光剂量计测量结果的影响

目的主要研究热释光剂量计经过低温消毒灭菌后,其剂量测量结果是否存在影响,为无菌环境和介入手术佩戴热释光剂量计的消毒灭菌提供参考。方法使用医院常用的低温消毒方式对指环式热释光剂量计进行消毒,所有热释光剂量计放置在同一条件下进行辐照,辐照样本扣除本底,计算出剂量值,使用SPSS 25.0软件对实验组与对照组的剂量值数据进行正态检验和成组两样本t检验分析。结果未做任何消毒处理(对照组)的指环式热释光剂量计剂量值为(133.37±4.74)mSv。抗菌天然皂液消毒(实验组)的指环式热释光剂量计剂量值为(132.26±5.56)mSv,环氧乙烷消毒(实验组)的指环式热释光剂量计剂量值为(130.92±4.32)mSv,过氧化氢等离子消毒(实验组)的指环式热释光剂量计剂量值为(132.23±4.39)mSv,实验组与对照组分别进行成组两样本t检验,实验组与对照组总体剂量值总体均数差异无统计学意义(P>0.05)。结论抗菌天然皂液、环氧乙烷以及过氧化氢等离子消毒等低温消毒方法对热释光剂量计测量结果无显著影响。

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。

电纺纳米纤维剂量计的制备及性能研究

以聚乙二醇(PEO)为基底,10,12-二十五烷二炔羧酸(PCDA)为辐射敏感材料,利用静电纺丝法制备了一种纳米纤维剂量计,对不同PCDA浓度下纤维的形貌进行了分析,并探究了剂量计的剂量响应特性、剂量率依赖性以及辐照后稳定性等一系列剂量学特性。结果表明,剂量计在辐照后会由白色变为蓝色,且蓝色的深浅随着剂量的增加而增加。对于不同PCDA含量的剂量计,染料浓度越高,纤维剂量计的线性范围越宽,灵敏度越高。剂量率对剂量计响应的影响较大,对于不同的剂量率需要分别建立校准曲线。辐照后剂量计响应随着时间有一定的增长,为确保数据的准确性,选择辐照后24 h进行测量。该电纺纤维剂量计可用于γ射线的二维直观定量分析。

2016-2020年浙江省环境热释光剂量计累积剂量监测

本文报道2016—2020年浙江省环境热释光剂量计(TLD)累积剂量监测工作情况。2016—2020年,浙江省各设区市环境TLD累积剂量率范围为74.2~169 nGy/h,秦山核电基地周围环境TLD累积剂量率范围为64.5~113 nGy/h,未见异常。

应用热释光剂量计测量乳腺癌根治术后放疗中不同定位方式对体表吸收剂量影响的体模研究

目的:探讨应用LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计(TLD)和Alderson Rando仿真人模体模拟测量乳腺癌改良根治术后容积旋转调强放疗(VMAT)中不同定位方式对体表吸收剂量的影响,为临床治疗提供参考。方法:应用直线加速器6 MV X射线,对TLD剂量计进行剂量标定、角响应实验。基于仿真人模体模拟乳腺癌改良根治术后VMAT放疗,测量3组不同情况下的体表吸收剂量。对照组:模拟乳腺托架定位,不覆盖组织补偿物(Bolus);实验组1:模拟乳腺托架定位,覆盖0.5cm厚度的Bolus;实验组2:体板联合热塑体膜进行定位。结果:对照组:模体表面无任何覆盖物时测得体表吸收剂量为94.4~99.9 cGy,占处方剂量的47.2%~50.0%;实验组1:模体表面覆盖0.5 cm厚度的Bolus时测得体表吸收剂量为179.4~184.6 cGy,占处方剂量的89.7%~92.3%;实验组2:覆盖热塑膜时测得体表吸收剂量为150.4~156.8 cGy,占处方量的75.2%~78.4%。结论:3组不同情况下的体表吸收剂量差异较大。在临床治疗中,热塑膜能够提高皮肤表面剂量,但存在较大的不确定性。应合理利用热塑膜联合体板减少呼吸幅度的同时合理运用Bolus来提高体表吸收剂量,从而达到治疗效果最优化。

偏置对PMOS剂量计辐照响应的影响

研究了不同偏置条件对ＰＭＯＳ探头样品辐照响应的影响．在－ １～１ＭＶ／ｃｍ 的电场范围内，获得了偏置对ＰＭＯＳ剂量计辐照响应灵敏度和线性度的影响规律．利用“空穴陷阱薄层（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｐｓ Ｓｈｅｅｔ）”模型，结合辐射感生界面电荷的栅偏置电场相关性，分析了实验结果．

PMOS剂量计的退火特性

研究了 PMOS剂量计在不同温度和栅偏置下的辐照退火表现 .结果表明 :温度和退火偏置条件是影响初始退火速率和退火幅度的重要因素 ,较高退火温度下 ,退火速率高 ,幅度大 ;相同退火温度下 ,正偏置与负偏置相比有加速退火的作用 ,其退火幅度也较大 .在 1 80℃ ,零偏条件下获得了最快的 1 0 0 %的退火效果 ;

剂量率对PMOS剂量计辐射响应的影响

研究了不同剂量率下PMOS剂量计阈值电压的响应。在VTH偏置下,观察了剂量率对PMOS剂量计辐射响应线性度和灵敏度的影响规律及其退火特性。试验结果表明:随着剂量率降低,n值趋近于1,表现出较好的线性度,响应灵敏度也增加。分析认为,PMOS剂量计有明显的低剂量率辐射敏感增强效应(ELDRS),对其损伤机理作了进一步的讨论。

辐射变色薄膜剂量计的研制

以尼龙为基材、六羟基乙基副品红氰化物(hexahydroxyethyl pararosaniline cyanide,HPR-CN)为染料研制辐射变色薄膜剂量计。文章描述了该剂量计的工作原理、配方、物理性能及其剂量学性能测试结果。实验测试表明,自制的辐射变色薄膜剂量计具有较好的剂量学性能。文章对自制的辐射变色薄膜剂量计的性能与FWT-60辐射变色薄膜剂量计的性能进行了比较。

高感度辐射变色薄膜电子剂量计

以聚乙烯醇缩聚物为基质，以类丁二炔化合物为有机染色材料，研制了一种高灵敏度新型辐射变色膜。采用JJ-2型范格拉夫静电加速器对变色薄膜进行剂量范围为15～90Gy的电子束辐照，结果显示：变色薄膜颜色由粉红渐变为蓝色，并随着辐照剂量的增加而逐渐加深；分光光度计测试其吸收光谱，发现主吸收峰值出现在675nm附近，且吸收峰处的响应吸光度与电子注量具有较好的线性关系；对变色层厚度为20～80μm的变色膜，吸收峰处的响应吸光度与其变色层厚度也成线性关系；添加不同比例的协同剂，能提高变色薄膜的响应灵敏度；变色膜辐照后续效应微弱，辐照后可以立即测量，且对测量环境变化不敏感。

LiF热释光剂量计的剂量响应的研究

我们运用国产FJ377热释光读出装置与APPLE-Ⅱ微机组成联机系统,配合微机解谱技术测得LiF(Mg,Cu,P)粉末样品3个发光峰所对应的γ辐射剂量响应均为亚线性。本文以统计原理为基础,提出了用一次击中和二次击中相叠加的剂量响应函数描述LiF热释光剂量计的剂量响应,并将LiF(Mg、Ti)的超线性和LiF(Mg,Cu,P)的亚线性统一用一个公式表示,给出了剂量响应的线性、亚线性和超线性与特征剂量D_0和R的关系。模型计算与实验符合很好。

pMOS剂量计的温度效应及其补偿探讨

利用恒流注入法和Ｉ－Ｖ测试方法研究了用于ｐＭＯＳ剂量计的国产ｐＭＯＳＲＡＤＦＥＴ的温度效应，结合ＭＯＳ晶体管阈值和电流－电压方程的理论公式推导分析了温度对阈电压、沟道载流子迁移率的影响，对“零温度系数点”从理论上进行了讨论，探讨了辐照对“零温度系数点”的影响。实验结果表明，采用“零温度系数”电流作为注入的恒流来测量栅源电压能提高剂量计电压读出的精度，起到对温度补偿的作用。

鉴别式热释光个人剂量计的性能及参加国际比对的概况

介绍了鉴别式热释光个人剂量计的性能。包括剂量计结构、实验方法、体模反散射、能量响应和角响应以及能量鉴别和剂量刻度。用此剂量计参加了由ＩＡＥＡ／ＲＣＡ组织的个人剂量监测国际比对，在两个比对阶段中均获得了满意的结果。到目前为止，国内已有近５０个个人剂量监测单位拥有该剂量计。

几种过滤型鉴别式热释光个人剂量计性能探讨

鉴别式热释光个人剂量计在个人剂量监测中具有能量鉴别功能。对3种过滤型鉴别式热释光个人剂量计的能量响应、能量鉴别曲线、剂量响应等性能进行实验,结果显示选取实验的3种鉴别式热释光个人剂量计在上述性能方面有区别也有联系,均可在光子能量的鉴别上发挥一定的作用。

GR-100T/GR-200A双元件热释光剂量计的实用性探讨

目的 探讨GR 10 0T/GR 2 0 0A双元件热释光剂量计 (TLD)在个人剂量监测中的实用性。方法 使用RGD 3B和UD 5 12A热释光剂量仪、GR 10 0T和GR 2 0 0A元件等进行相关实验分析。结果 GR 10 0T/GR 2 0 0A双元件TLD能鉴别出 3 0～ 12 5 0keV的光子能量 ,并可测量出几 μGy的低水平剂量 ;有 0 1mmCu过滤时 ,该TLD中GR 10 0T/GR 2 0 0A相对能量响应比值几乎呈线性下降 ,在 3 0～ 40keV能量范围内由 19 5降低到 13 5 ,对低能范围光子能量的估算非常灵敏。结论 该TLD能实现能量鉴别和低水平Hp(d)测量的双重目的 ,其成本低、组合方便 ,在个人剂量监测中有一定的实用性。

可作为校准检定用标准剂量计的能量补偿型高气压电离室改进

在电离辐射计量检定工作中,标准剂量计的测量结果通过检定逐级传递到工作计量器具,以实现单位统一和量值准确可靠。由于环境水平γ射线剂量率较低,国际上常用的PTW-UNIDOS系列标准剂量计无法满足需要。针对这一特点,结合蒙特卡罗方法对高气压电离室的X射线、γ射线和宇宙射线响应特性进行模拟计算,进行了能量补偿型高气压电离室改进。测试结果表明:剂量率约30μGy/h时,能量补偿型高气压电离室在87ke V^1.25 Me V能量范围内相对于^(137)Csγ射线的响应偏差不大于6%,宇宙射线和^(137)Csγ射线的响应偏差不大于10%,在0.5μGy/h^1 m Gy/h范围内相对固有误差为-3%,0.5μGy/h时的重复性为0.7%,校准因子的不确定度为4%(k=2),可作为环境水平标准剂量计在校准检定工作中使用。

V_T 辐照模式 pMOS 剂量计的标定

对辐照偏置为阈值ＶＴ的ｐＭＯＳ剂量计进行了６０Ｃｏγ射线和６ＭｅＶ电子束的辐照标定，结果表明，在不低于１０２Ｇｙ（Ｓｉ）的剂量范围内，这种变化的负栅偏电压下工作的ｐＭＯＳ剂量计呈现出线性响应，其适用于空间环境的响应灵敏度为２０ｍＶ／Ｇｙ（Ｓｉ）。同时发现，对６０Ｃｏγ射线的响应灵敏度为对６ＭｅＶ电子束的１．３倍左右。对实验结果进行了分析，认为ｐＭＯＳ剂量计的响应灵敏度与粒子辐射的种类具有一定的依赖性，提出了剂量计对混合辐射场的标定方法。