一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铅当量测量技术领域，具体地说是一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置，用铅作为比较标准，把某种厚度某种材料的屏蔽效果与达到同种屏蔽效果的铅的厚度的表达，通过逆向宽束X射线的方式，计算出铅当量与衰减率的关系公式，以此对应材料厚度和衰减率的对应关系，同时简化测量流程，既考虑屏蔽材料对主射束的屏蔽衰减，又考虑射束射在材料上引起的散射和荧光成分所带来的额外辐射的屏蔽衰减，本发明专利技术为含铅、无铅等防护材料提供一个准确合理且全面的屏蔽性能评估。确合理且全面的屏蔽性能评估。确合理且全面的屏蔽性能评估。

【技术实现步骤摘要】
一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置


[0001]本专利技术涉及铅当量测量
，具体地说是一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置。

技术介绍

[0002]X射线广泛使用于医学诊断、放射治疗、辐射防护和科学研究等领域，尤其是医学诊断过程中，医生和病人都不可避免的受到不同剂量的照射。为了保障公众和工作人员免受不恰当的放射危害，根据不同的辐射防护目的，常佩戴不同材质与不同厚度的X射线屏蔽材料，常见的有铅衣、铅橡胶围裙、铅橡胶手套和铅玻璃眼镜。
[0003]传统意义上使用的铅屏蔽材料质量大，且容易折损，最重要的是铅对人体有毒，其使用过程中带来了加大的不便。近年来随着非含铅、无铅和复合高分子材料的发展，其质量轻、价格便宜以及材料本身对人体无害的优点逐渐显现，越来越多的人们对于该类型的防护材料有着更多的需求。
[0004]防护材料的屏蔽性能通常用铅当量表示，即用铅作为比较标准，把某种厚度某种材料的屏蔽效果与达到同种屏蔽效果的铅的厚度的表达，称为该厚度防护材料的铅当量，通常用mmPb表示。通常对于纯铅或者含铅材料，屏蔽性能的大小主要是由铅对X射线的衰减贡献，通常在窄束条件下即可测量其铅当量。
[0005]现有技术的技术方案是基于窄束X射线完成铅当量测量，窄束条件下测量的只是主射束通过衰减材料，对于X射线照射在衰减材料上产生的散射和荧光成分并不能不收集，所以会造成铅当量评估偏大的情况，不利于人员防护。
[0006]而现有技术中的宽束条件下的铅当量测量虽然可以弥补窄束条件中散射和荧光等份额的全部收集，在实际中需要大量的材料样品，包括必须在大均匀辐射场中辐照的衰减材料。大的均匀场尺寸只能在远离X射线管焦点的地方实现，这反过来又降低了可用的最大剂量率。低剂量率需要高灵敏度探测器，探测器必须能够测量衰减光束中的剂量率。此外，探测器必须对剂量响应具有较低的依赖性。这种要求只能由具有空气等效壁的球形电离室和足够大的测量体积来产生满意的信噪比来近似满足。另一方面，电离室应尽可能小，以便很好地适用于宽束中的测量原理，该原理要求探测器靠近试验对象。
[0007]因此，需要设计一种逆向宽束X射线铅当量测量方法，准确测量包括主射束以及散射、荧光等辐射的贡献，通过逆向宽束的方法，既考虑屏蔽材料对主射束的屏蔽衰减，又考虑射束射在材料上引起的散射和荧光成分所带来的额外辐射的屏蔽衰减，为含铅、无铅等防护材料提供一个准确合理且全面的屏蔽性能评估合理且正确评估这种无铅防护材料对射线的屏蔽能力。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供了一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置，准确测量包括主射束以及散射、荧光等辐射的贡献，通过逆向宽束的方法，既考
虑屏蔽材料对主射束的屏蔽衰减，又考虑射束射在材料上引起的散射和荧光成分所带来的额外辐射的屏蔽衰减，为含铅、无铅等防护材料提供一个准确合理且全面的屏蔽性能评估合理且正确评估这种无铅防护材料对射线的屏蔽能力。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术提供一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置，包括以下步骤：
[0010]S1：衰减材料在窄束条件下使用平板电离室进行测量，得到衰减率F
N
；
[0011]S2：当材料在远离电离室的位置测量得到剂量率，记为K
AP
；
[0012]S3：将衰减材料尽可能靠近电离室，并且使用限束光阑，记录此时通过衰减材料后的剂量率，记为K
AT
；
[0013]S4：计算得到衰减因子B＝K
AT
/K
AP
；
[0014]S5：根据F
IB
＝F
N
/B，得到逆向宽束条件下的衰减率；
[0015]S6：根据上述S1
‑
S5测量不同厚度标准铅片在该条件下衰减率；
[0016]S7：根据得到的衰减率，在不同能量下将铅片厚度和对应的衰减率绘制成散点图；
[0017]S8：通过铅当量t和In(F
IB
)的关系，可用二次多项式进行拟合，得到关系式。
[0018]S9：对于衰减材料，在特定辐射质条件下，在逆向宽束条件下进行测量，得到F
IB
，通过所述S8中的关系式，即可找到对应的铅当量t。
[0019]S6中的标准铅片的纯度≥99.99％。
[0020]一种逆向宽束X射线铅当量测量装置，包括放射源，光阑一，过滤片，光阑二，测量光阑，试验对象和平面测量电离室，根据放射源X射线射出方向，依次设置有光阑一，过滤片，光阑二，测量光阑，试验对象和平面测量电离室。
[0021]放射源至测量光阑的距离为a；测量光阑的开口距离为d；平面测量电离室的宽度为D；试验对象与平面测量电离室的距离为b；
[0022]a≥5d，D
‑
d≥10b，b≤5mm。
[0023]本专利技术同现有技术相比，用铅作为比较标准，把某种厚度某种材料的屏蔽效果与达到同种屏蔽效果的铅的厚度的表达，通过逆向宽束X射线的方式，计算出铅当量与衰减率的关系公式，以此对应材料厚度和衰减率的对应关系，同时简化测量流程，既考虑屏蔽材料对主射束的屏蔽衰减，又考虑射束射在材料上引起的散射和荧光成分所带来的额外辐射的屏蔽衰减，本专利技术为含铅、无铅等防护材料提供一个准确合理且全面的屏蔽性能评估。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的测量装置整体示意图。
[0025]图2为本专利技术的测量方法示意图一。
[0026]图3为本专利技术的测量方法示意图二。
[0027]图4为本专利技术的铅片厚度与衰减率散点图。
[0028]图5为本专利技术的窄射线束测量方法示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1为光阑一，2为过滤片，3为光阑二，4为测量光阑，5为试验对象，6为平面测量电离室。
具体实施方式
[0031]现结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0032]参见图1
‑
5，本专利技术提供一种逆向宽束X射线铅当量测量方法与装置，包括以下步骤：
[0033]S1：衰减材料在窄束条件下使用平板电离室进行测量，得到衰减率F
N
；
[0034]S2：当材料在远离电离室的位置测量得到剂量率，记为K
AP
；
[0035]S3：将衰减材料尽可能靠近电离室，并且使用限束光阑，记录此时通过衰减材料后的剂量率，记为K
AT
；
[0036]S4：计算得到衰减因子B＝K
AT
/K
AP
；
[0037]S5：根据F
IB
＝F
N
/B，得到逆向宽束条件下的衰减率；
[0038]S6：根据S1
‑
S5测量不同厚度标准铅片在该条件下衰减率；
[0039]S7：根据得到的衰减率，在不同能量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆向宽束X射线铅当量测量方法，其特征在于包括以下步骤：S1：衰减材料在窄束条件下使用平板电离室进行测量，得到衰减率F
N
；S2：当材料在远离电离室的位置测量得到剂量率，记为K
AP
；S3：将衰减材料尽可能靠近电离室，并且使用限束光阑，记录此时通过衰减材料后的剂量率，记为K
AT
；S4：计算得到衰减因子B＝K
AT
/K
AP
；S5：根据F
IB
＝F
N
/B，得到逆向宽束条件下的衰减率；S6：根据上述S1
‑
S5测量不同厚度标准铅片在该条件下衰减率；S7：根据得到的衰减率，在不同能量下将铅片厚度和对应的衰减率绘制成散点图；S8：通过铅当量t和In(F
IB
)的关系，可用二次多项式进行拟合，得到关系式。S9：对于衰减材料，在特定辐射质条件下，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞，吴金杰，郭彬，韩露，李孟飞，李兴东，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：