【摘要】：電離輻射廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種、輻射加工、醫(yī)學(xué)診斷和治療、工業(yè)無損檢測及核能等領(lǐng)域。人體在電離輻射環(huán)境中受輻照超過一定劑量,則會造成機(jī)體的損傷,損傷程度取決于電離輻射射線的類型、輻照劑量、照射條件以及機(jī)體對電離輻射的敏感度,因此輻射劑量的準(zhǔn)確測量與否關(guān)系到放射治療患者和從業(yè)人員的健康與安全。空腔電離室是輻射劑量學(xué)中應(yīng)用最廣、最重要的輻射測量傳感器之一,通常用于X射線及?射線的劑量和強(qiáng)度的測量�？涨浑婋x室原理基于空腔電離理論,即介質(zhì)所吸收的輻射劑量可用介質(zhì)中的氣體空腔的電離量來度量。用空腔電離室測量吸收劑量,也是將空腔的電離量轉(zhuǎn)換為介質(zhì)的吸收劑量。然而實(shí)際應(yīng)用中,如何利用空腔電離理論設(shè)計(jì)滿足各種測量條件下的電離室,以及高精度高穩(wěn)定度的微弱電流信號測量的劑量儀是劑量測量系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。論文針對CT劑量指數(shù)和劑量面積乘積測量的技術(shù)難題,基于空腔電離理論應(yīng)用蒙特卡羅模擬方法,探索了電離室在不同的結(jié)構(gòu)及材料下的能量響應(yīng),在理論及模擬的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了CT電離室和劑量面積乘積電離室,成功解決了電離室測量中的能量響應(yīng)問題,構(gòu)建了多通道CT劑量測量系統(tǒng)和劑量面積乘積測量系統(tǒng),論文成果具有重大的研究意義和實(shí)用價(jià)值。論文的主要研究內(nèi)容有:(1)分別介紹Bragg-Gray理論、Spencer-Attix理論、Burlin模型及等效電子源理論等空腔電離理論及各種理論的適用范圍,研究電離室的結(jié)構(gòu)和工作原理。(2)應(yīng)用蒙特卡羅方法模擬X射線在電離室中的輸運(yùn)過程,研究電離室結(jié)構(gòu)及材料與能量響應(yīng)的關(guān)系。(3)研制CT長桿電離室和劑量面積乘積電離室,對電離室的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成材料進(jìn)行研究,對模擬結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(4)結(jié)合CT電離室及劑量面積乘積電離室研究微弱信號處理方法,探討微弱電流測試中前置放大器的原理及工藝處理技術(shù),分析微弱電流測量的噪聲模型,提高微弱電流放大測量的準(zhǔn)確度。(5)研制用于微弱電流檢測的微弱電流信號源及用于電離室的小型高精度高壓電源,為劑量儀的研制提供技術(shù)保障。(6)對CT電離室輸出的微弱電流展開測量研究,構(gòu)建多通道微弱電流精確測量系統(tǒng)。(7)對劑量面積乘積電離室輸出的微弱電流進(jìn)行測量研究,研制與診斷X射線機(jī)集成的劑量面積乘積儀。論文的主要研究成果與創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)應(yīng)用蒙特卡羅模擬程序?qū)Σ煌冶诓牧舷码婋x室能量響應(yīng)進(jìn)行了仿真計(jì)算,為新型電離室的研制提供了參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。(2)研制了用于CT檢測的新型CT長桿電離室,及用于診斷X射線測量的新型劑量面積乘積電離室,研制的電離室達(dá)到國外同等水平。(3)針對CT檢測應(yīng)用研制成功了多通道CT劑量儀,并取得了多通道CT劑量測量的發(fā)明專利及實(shí)用新型專利,研制的多通道CT劑量儀簡化測量流程,為我國CT機(jī)質(zhì)量控制提供了技術(shù)支撐。(4)成功研制了用于患者X射線診斷劑量面積乘積監(jiān)測的劑量面積乘積儀,實(shí)現(xiàn)了與具有CANopen協(xié)議的診斷X射線機(jī)的集成,符合IEC60580-2003劑量面積乘積儀國際標(biāo)準(zhǔn),可替代國外同類產(chǎn)品。
【圖文】：

吸收劑量與深度的關(guān)系

成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文如果隨著物質(zhì)厚度增加入射粒子有明顯的衰減，，則比逐漸減小。在物質(zhì)的表面，隨著深度的增加，次級帶因而在物質(zhì)的表面吸收劑量隨著深度慢慢增加，一直粒子數(shù)等于入射粒子激發(fā)的次級帶電粒子數(shù)，從而達(dá)量達(dá)到了最大值。隨著物質(zhì)深度的增加，吸收劑量和，在帶電粒子最大射程 tmax處，帶電粒子進(jìn)入準(zhǔn)平衡
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2635016