【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(wú)損檢測(cè)及核能等領(lǐng)域。人體在電離輻射環(huán)境中受輻照超過(guò)一定劑量,則會(huì)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(duì)電離輻射的敏感度,因此輻射劑量的準(zhǔn)確測(cè)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(cè)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(cè)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(lái)度量。用空腔電離室測(cè)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(cè)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(hào)測(cè)量的劑量?jī)x是劑量測(cè)量系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。論文針對(duì)CT劑量指數(shù)和劑量面積乘積測(cè)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(cè)量中的能量響應(yīng)問(wèn)題,構(gòu)建了多通道CT劑量測(cè)量系統(tǒng)和劑量面積乘積測(cè)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?jī)?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(guò)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(zhǎng)桿電離室和劑量面積乘積電離室,對(duì)電離室的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成材料進(jìn)行研究,對(duì)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(hào)處理方法,探討微弱電流測(cè)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(cè)量的噪聲模型,提高微弱電流放大測(cè)量的準(zhǔn)確度。(5)研制用于微弱電流檢測(cè)的微弱電流信號(hào)源及用于電離室的小型高精度高壓電源,為劑量?jī)x的研制提供技術(shù)保障。(6)對(duì)CT電離室輸出的微弱電流展開(kāi)測(cè)量研究,構(gòu)建多通道微弱電流精確測(cè)量系統(tǒng)。(7)對(duì)劑量面積乘積電離室輸出的微弱電流進(jìn)行測(cè)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(cè)的新型CT長(zhǎng)桿電離室,及用于診斷X射線測(cè)量的新型劑量面積乘積電離室,研制的電離室達(dá)到國(guó)外同等水平。(3)針對(duì)CT檢測(cè)應(yīng)用研制成功了多通道CT劑量?jī)x,并取得了多通道CT劑量測(cè)量的發(fā)明專利及實(shí)用新型專利,研制的多通道CT劑量?jī)x簡(jiǎn)化測(cè)量流程,為我國(guó)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(cè)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可替代國(guó)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(jí)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(jí)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TL72

【參考文獻(xiàn)】

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