一种伽玛辐照介质模块及剂量场测试和分析方法技术

本发明专利技术公开了一种伽玛辐照介质模块，包括辐照容器和设置于辐照容器内的若干介质模块，辐照容器与介质模块均为长方体结构；单个介质模块的长度及高度分别略小于辐照容器的长度及高度的三分之一，单个介质模块的宽度略小于辐照容器的宽度；全部介质模块的数量=辐照容器内满载的介质模块的数量*辐照工位数，辐照工位用以放置辐照容器；还公开了一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法。本发明专利技术明确中介质模块在辐照容器中的装载模式和辐射安全等相关参数，明确辐照装置剂量场进行数学模拟、OQ剂量场测试坐标系的建立、剂量计布放网度和点位、实测剂量数据的分析使用方法，提供了证明数据和技术依据，有效提升核心技术能力和质量保证能力。能力和质量保证能力。能力和质量保证能力。

【技术实现步骤摘要】
一种伽玛辐照介质模块及剂量场测试和分析方法


[0001]本专利技术涉及伽玛辐照装置设备运行工艺技术，特别涉及一种设备运行鉴定过程中剂量场测试的辐照介质模块及剂量场测试和分析方法。

技术介绍

[0002]伽玛辐照装置的安装投入使用和每次安装增减钴源的变更，都要按照GB/T17568
‑
2019标准要求进行设备运行鉴定(OQ)，以获得数据来证明按照设备运行程序使用运行该辐照装置时，已安装的辐照装置是在预定的设备运行技术参数范围内运行并对辐照加工的受照介质达到辐照工艺设定的辐照剂量范围，从而提高辐照加工剂量控制的准确性、可重复性和可追溯性，尤其对确保医疗产品消毒灭菌和无菌保证水平起到过程控制的技术保证和质量保证作用。
[0003]辐照装置设备运行鉴定要获得的数据至少应该包括辐照容器内剂量分布测试数据、等剂量曲线分布规律图、最大剂量值及等效区域、最小剂量值及等效区域、剂量不均匀度DUR、主控时间MT参数、剂量计布放坐标点位、钴源利用率SER、加工能力PT等数据。
[0004]工业伽玛辐照装置辐照加工的产品覆盖医疗器械、电气、化工、医药、食品等行业，产品的物理化学性质各有不同，物质状态有固态、液态、半固态等，材料性质有金属、半导体、高分子、非织造布等，产品密度范围覆盖较大，而产品的密度及分布是辐照加工工艺设计的关键输入项，那么在运行鉴定过程中，寻求一种辐照介质模块可以代表所有待辐照产品的密度及分布来进行运行鉴定剂量场测试，以获得预期的证明数据，并做到经济合理、技术可行、安全环保，既可以避免使用待辐照产品进行运行鉴定而造成的大量的经济浪费，又可以具有代表性的覆盖所有待辐照产品的密度及分布，在运行鉴定中作为辐照介质承载辐照剂量是剂量场测试过程的必要条件之一。而作为运行鉴定剂量场测试过程中辐照剂量的承载体的辐照介质的确定能否符合辐照工艺要求、代表所有待辐照产品吸收辐照剂量的相关参数并按照一种系统的方法进行剂量场测试和数学分析，是辐照装置设备运行鉴定过程的一个关键环节,也是难点之一。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种伽玛辐照介质模块及剂量场测试和分析方法，使用该伽玛辐照介质模块及剂量场测试和分析方法后，通过蒙特卡罗方法建立辐照装置的射线传输的数学模型，计算出辐照装置辐照容器的三维阵列的剂量吸收结果，根据A、C、E三个代表剖面吸收剂量的结果形成A、C、E面的吸收剂量的等高线云图，形象鲜明的反应出辐照容器最大及最小剖面吸收剂量的分布情况，同时为产品的剂量分布测试中剂量计布置在预期的最小和最大剂量区域中提供了理论依据。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]提供一种伽玛辐照介质模块，包括辐照容器和设置于所述辐照容器内的若干个介质模块，所述辐照容器与所述介质模块均为长方体结构；
[0008]单个所述介质模块的长度及高度分别略小于所述辐照容器的长度及高度的三分之一，单个所述介质模块的宽度略小于所述辐照容器的宽度；
[0009]全部所述介质模块的数量＝所述辐照容器内满载的介质模块的数量*辐照工位数，所述辐照工位用以放置所述辐照容器。
[0010]本专利技术系统为了解决其技术问题，所采用的进一步技术方案是：
[0011]进一步地说，单个所述介质模块的长度、宽度、高度分别为390mm、585mm、460mm，所述辐照容器的长度、宽度、高度分别为1200mm、600mm、1400mm。
[0012]进一步地说，所述介质模块包括模块内芯及模块外箱，所述模块内芯为低密度内芯、中密度内芯或高密度内芯，所述模块内芯的材质为木质蜂窝纸板、瓦楞纸板+中密度板或瓦楞纸板+高密度板，所述模块外箱为木质瓦楞纸箱。
[0013]进一步地说，所述介质模块为均质介质模块，所述介质模块的密度范围为0.02
‑
0.35g/cm3，所述介质模块的密度允差为
±
1.5％。
[0014]进一步地说，所述介质模块的密度为0.02g/cm3、0.20g/cm3和0.35g/cm3中的至少一种。
[0015]进一步地说，当所述介质模块的模块内芯采用低密度内芯且所述模块内芯的材质采用木质蜂窝纸板时，所述介质模块的密度为0.02g/cm3；当所述介质模块的模块内芯采用中密度内芯且所述模块内芯的材质采用瓦楞纸板+中密度板时，所述介质模块的密度为0.20g/cm3；当所述介质模块的模块内芯采用高密度内芯且所述模块内芯的材质采用瓦楞纸板+高密度板时，所述介质模块的密度为0.35g/cm3。
[0016]本专利技术还提供了一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法，所述剂量场测试和分析方法包括如下步骤：
[0017]S1：设立剂量场测试坐标系；
[0018]S2：在辐照室剂量场中运行介质模块；
[0019]S3：通过蒙特卡罗模拟剂量场分布数学模型，确认坐标系和剂量计及其布置网格点位的适宜性；
[0020]S4：介质模块剂量场测试数据分析和剂量场测试成果确认；
[0021]S5：对剂量不均匀度DUR、辐照主控时间MT、加工能力PT和钴源利用率SER进行计算分析，以确定是否满足接收标准要求。
[0022]本专利技术方法为了解决其技术问题，所采用的进一步技术方案是：
[0023]进一步地说，在S1中，以辐照容器为单元设立XYZ三维坐标系，在Z坐标轴方向等分形成刻度单位为100mm，在X坐标轴方向等分形成刻度单位为150mm，Y坐标轴方向等分形成刻度单位为300mm，建立150*300*100网度的三维坐标系；
[0024]在三维坐标系中，设X轴方向刻度点分别为A、B、C、D、E，刻度点A、B、C、D、E所在面与Y坐标轴平行，将刻度点A所在面定义为A面，将刻度点C所在面定义为C面，将刻度点E所在面定义为E面,在辐照容器沿钴源板垂直方向的A面和E面受辐照的剂量最高，在辐照容器中心线的C面受照剂量最低，选取受辐照的剂量最高的A面、C面及最低的E面作为测量平面进行剂量测量。
[0025]进一步地说，在S2中，采用辊道输送双层双向四通道自动换层换面货盖源的运行方式来运行介质模块，在辐照室剂量场测试中，介质模块以满载的模式在辐照容器中按照
PLC控制程序和动作指令进入辐照室接受辐照。
[0026]进一步地说，在S3中，通过蒙特卡罗方法建立辐照容器的射线传输的数学模型，计算出辐照容器的三维阵列的剂量吸收结果，根据A面、C面及E面吸收剂量的结果形成A面、C面及E面的吸收剂量的等高线云图，用以反映辐照容器最大及最小剖面吸收剂量的分布情况并为产品的剂量分布测试中剂量计布置在预期的最小和最大剂量区域中提供理论依据；
[0027]使用低密度、中密度及高密度的介质模块进行运行剂量场测试，通过布置剂量计进行剂量测量来验证剂量场分布数学模型，剂量计选用经校准的量程为5.0～40.0kGy的重铬酸钾或重铬酸银剂量计，剂量计布置在A面、C面及E面坐标系中对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：包括辐照容器(1)和设置于所述辐照容器内的若干个介质模块(2)，所述辐照容器与所述介质模块均为长方体结构；单个所述介质模块的长度(a)及高度(h)分别略小于所述辐照容器的长度(a
’
)及高度(h
’
)的三分之一，单个所述介质模块的宽度(b)略小于所述辐照容器的宽度(b
’
)；全部所述介质模块的数量＝所述辐照容器内满载的介质模块的数量*辐照工位数，所述辐照工位用以放置所述辐照容器。2.根据权利要求1所述的一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：单个所述介质模块的长度、宽度、高度分别为390mm、585mm、460mm，所述辐照容器的长度、宽度、高度分别为1200mm、600mm、1400mm。3.根据权利要求1所述的一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：所述介质模块包括模块内芯及模块外箱，所述模块内芯为低密度内芯、中密度内芯或高密度内芯，所述模块内芯的材质为木质蜂窝纸板、瓦楞纸板+中密度板或瓦楞纸板+高密度板，所述模块外箱为木质瓦楞纸箱。4.根据权利要求3所述的一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：所述介质模块为均质介质模块，所述介质模块的密度范围为0.02
‑
0.35g/cm3，所述介质模块的密度允差为
±
1.5％。5.根据权利要求4所述的一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：所述介质模块的密度为0.02g/cm3、0.20g/cm3和0.35g/cm3中的至少一种。6.根据权利要求5所述的一种伽玛辐照介质模块，其特征在于：当所述介质模块的模块内芯采用低密度内芯且所述模块内芯的材质采用木质蜂窝纸板时，所述介质模块的密度为0.02g/cm3；当所述介质模块的模块内芯采用中密度内芯且所述模块内芯的材质采用瓦楞纸板+中密度板时，所述介质模块的密度为0.20g/cm3；当所述介质模块的模块内芯采用高密度内芯且所述模块内芯的材质采用瓦楞纸板+高密度板时，所述介质模块的密度为0.35g/cm3。7.一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法，其特征在于：所述剂量场测试和分析方法包括如下步骤：S1：设立剂量场测试坐标系；S2：在辐照室剂量场中运行介质模块；S3：通过蒙特卡罗模拟剂量场分布数学模型，确认坐标系和剂量计及其布置网格点位的适宜性；S4：介质模块剂量场测试数据分析和剂量场测试成果确认；S5：对剂量不均匀度DUR、辐照主控时间MT、加工能力PT和钴源利用率SER进行计算分析，以确定是否满足接收标准要求。8.根据权利要求7所述的一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法，其特征在于：在S1中，以辐照容器为单元设立XYZ三维坐标系，在Z坐标轴方向等分形成刻度单位为100mm，在X坐标轴方向等分形成刻度单位为150mm，Y坐标轴方向等分形成刻度单位为300mm，建立150*300*100网度的三维坐标系；在三维坐标系中，设X轴方向刻度点分别为A、B、C、D、E，刻度点A、B、C、D、E所在面与Y坐标轴平行，将刻度点A所在面定义为A面，将刻度点C所在面定义为C面，将刻度点E所在面定
义为E面,在辐照容器沿钴源板垂直方向的A面和E面受辐照的剂量最高，在辐照容器中心线的C面受照剂量最低，选取受辐照的剂量最高的A面、C面及最低的E面作为测量平面进行剂量测量。9.根据权利要求7所述的一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法，其特征在于：在S2中，采用辊道输送双层双向四通道自动换层换面货盖源的运行方式来运行介质模块，在辐照室剂量场测试中，介质模块以满载的模式在辐照容器中按照PLC控制程序和动作指令进入辐照室接受辐照。10.根据权利要求8所述的一种用于伽玛辐照介质模块的剂量场测试和分析方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光华，
申请(专利权)人：上海金鹏源辐照技术有限公司，
类型：发明
国别省市：