CN103424764A

CN103424764A - 一种射线辐射场剂量分布测量装置

Info

Publication number: CN103424764A
Application number: CN2013103214737A
Authority: CN
Inventors: 魏可新; 宋明哲; 侯金兵; 王红玉
Original assignee: China Institute of Atomic of Energy
Current assignee: China Institute of Atomic of Energy
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: CN103424764B

Abstract

本发明涉及一种辐射测量装置。为解决现有辐射场分布测量存在的上述问题，提高测量精度，实现对辐射场剂量真实分布情况的定量测量，本发明提供了一种射线辐射场剂量分布测量装置，包括底板、底座、平衡板和热释光元件；所述热释光元件由元件盖板、元件底座以及设置在元件底座卡槽内的热释光探测器构成；所述热释光元件为多个，均匀排布在平行放置的底板和平衡板之间，底板和平衡板固定在底座上，所述底板、平衡板、元件盖板和元件底座的材料均为有机玻璃。采用本发明的射线辐射场剂量分布测量装置能够减小测量误差，提高测量精度，且能获得辐射场边缘的准确信息，通过一次照射即可完成整个辐射场的测量，需要时间很短，且成本较低。

Description

一种射线辐射场剂量分布测量装置

技术领域

本发明涉及一种辐射测量装置，特别涉及一种射线辐射场剂量分布测量装置。

背景技术

放射性的应用有很多方面，但主要是利用射线和物质的相互作用，为满足其使用条件，必须有一个特定的射线装置。尤其是在医学治疗、医学影像诊断、工业探伤成像以及计量检定校准领域中。

含放射源的照射装置，以及由粒子加速器或X射线机构成的照射装置，均会产生辐射场，这些辐射场有时也称为照射野。在射线的应用中辐射场的性能最终决定了装置的性能，一般情况下都希望得到一个均匀的辐射场，所以必须对辐射场的剂量分布进行准确的测定。

目前辐射场分布测量主要有下列几种方法：

1.有源探测器扫场

所谓有源探测器是指带有次级仪表，可以直接获得辐射场一点的辐射输出量的设备，包括电离室、半导体探测器等，其中最为典型的是电离室。所谓扫场是指由于探测器体积比较小，需要在辐射场内移动探测器，以使探测器在辐射场内扫过，从而得到辐射场完整的分布数据。

有源探测器扫场的方法主要优点在于可以得到每一测量点的准确辐射输出量，但是这种方法存在以下几个缺点：

1）为得到辐射场完整的数据，需要测量许多点，测量时间长，工作量大，尤其是辐射场比较大的情况，该缺点尤为突出。

2）探测器本身都有一定的体积，因此无法获得辐射场边界的准确信息。特别是对于辐射剂量很小的辐射场，需要选择灵敏体积很大的电离室才可以满足测量条件，这就导致测量结果是一个范围内的平均剂量，而不是某测量点的剂量。

3）由于需要逐点测量，测量时间长，测量结果会受到辐射源输出稳定性的干扰。

2.胶片

胶片测量辐射场分布与探测器扫场的方法有些类似，但是可以有两种选择，一种是选择比较小的胶片，在辐射场布置一定数量的胶片，同时照射。一种是选择比较大的胶片，一次性获得辐射场所有的数据，但一般实现起来前一种方法比较容易些。

胶片的主要的缺点在于操作过程较为复杂，照射过的胶片需要冲洗，而且需要通过专用的仪器比较确定黑度，才能得到定量的结果，而且所有测量都是一次性的。

3.荧光玻璃

荧光玻璃可以将辐射强度转化为可见光信号，可以直观的确定辐射场的分布情况，但一般来讲荧光玻璃只是定性的给出辐射场的分布情况，无法定量准确确定辐射场的分布。

4.固态（电离室）阵列探测器

固态电离室阵列探测器是近年来发展起来的探测器技术，其特点在于在一定面积上集成了一定数量的探测器，可以同时获得辐射场的分布以及剂量率等信息。但这种探测器的价格昂贵，对于一般的装置来讲，成本太高。

综合以上各种探测器及探测方法的分析，目前辐射场分布测量装置主要存在以下几种缺点：1）测量复杂，测量时间长；2）易受到射线输出装置稳定性的干扰；3）探测器尺寸不能满足点测量的条件；4）一些探测器只能做定性测量，无法给出定量结果；5）价格昂贵。

发明内容

为解决现有辐射场分布测量存在的上述问题，提高测量精度，实现对辐射场剂量真实分布情况的定量测量，本发明提供了一种射线辐射场剂量分布测量装置。

该装置包括底板、底座、平衡板和热释光元件；所述热释光元件由元件盖板、元件底座以及设置在元件底座卡槽内的热释光探测器构成；其中，每个热释光元件的元件底座卡槽均为4个，均匀分布于元件盖板侧的元件底座上，每个元件底座卡槽的大小和形状均能满足恰好放入1个热释光探测器的要求；所述热释光元件为多个，均匀排布在平行放置的底板和平衡板之间，底板和平衡板固定在底座上，所述底板、平衡板、元件盖板和元件底座的材料均为有机玻璃。

元件底座和元件盖板之间采用螺纹连接为优选。

热释光元件和底板之间采用插接连接为优选。

底板和平衡板之间采用螺栓连接为优选。

所述底座的材料优选为铝。

本发明的射线辐射场剂量分布测量装置具有如下特点：

1）在探测器方面，本发明选择了热释光探测器，并且采用了同时布置多个的技术方案。首先，热释光探测器能够满足定量测量的要求，并且，由于热释光探测器的尺寸很小（最小能达到1mm），接近点状，因此采用同时布置多个的方式能够提高测量精度，且能获得辐射场边缘的准确信息；在对辐射场剂量分布进行测量时，通过一次照射即可完成整个辐射场的测量，需要时间很短，避免了多次照射所受辐射场输出稳定性的干扰。另外，热释光探测器的价格较为低廉，能够满足低成本要求。

2）底板、平衡板、元件盖板和元件底座的材料采用了有机玻璃。一方面，有机玻璃所含元素的有效原子序数低，对辐射场的影响小，并且能够满足热释光探测器对次级带电粒子平衡的要求，减小了测量误差。另一方面，由于有机玻璃是透明的，因此可以通过采用在其上进行刻度的方式进行定位，并且可以通过激光进行光学准直，利用经纬仪定位时可以很容易看到测量单元的分布情况，有利于准确测量辐射场的真实分布情况，

采用本发明的射线辐射场剂量分布测量装置能够减小测量误差，提高测量精度，且能获得辐射场边缘的准确信息，通过一次照射即可完成整个辐射场的测量，需要时间很短，避免了多次照射所受辐射场输出稳定性的干扰，并且成本较低，能够实现对辐射场剂量真实分布情况的定量测量。

附图说明

图1 本发明的射线辐射场剂量分布测量装置结构示意图

图2 采用本发明的射线辐射场剂量分布测量装置对荧光参考辐射F-Cs 2米处辐射场剂量分布进行测量的水平方向剂量分布

图3 采用本发明的射线辐射场剂量分布测量装置对荧光参考辐射F-Cs 2米处辐射场剂量分布进行测量的垂直方向剂量分布

附图说明：1.底板，2.底座，3.平衡板，4.热释光元件，5.元件底座，6.元件盖板，7.元件底座卡槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例

一种射线辐射场剂量分布测量装置，包括底板、底座、平衡板和热释光元件；所述热释光元件由元件盖板、元件底座以及设置在元件底座卡槽内的热释光探测器构成；其中，每个热释光元件的元件底座卡槽均为4个，均匀分布于元件盖板侧的元件底座上，每个元件底座卡槽的大小和形状均能满足恰好放入1个热释光探测器的要求；所述热释光元件为多个，均匀排布在平行放置的底板和平衡板之间，底板和平衡板固定在底座上，所述底板、平衡板、元件盖板和元件底座的材料均为有机玻璃。其中，元件底座和元件盖板之间采用螺纹连接；热释光元件和底板之间采用插接连接；底板和平衡板之间采用螺栓连接；所述底座的材料为铝。

采用本发明的射线辐射场剂量分布测量装置对荧光参考辐射F-Cs 2米处辐射场剂量分布进行测量，测量结果如附图2和3所示。由附图可以看出，该测量结果与预期结果一致。

Claims

1.一种射线辐射场剂量分布测量装置，其特征在于该装置包括底板、底座、平衡板和热释光元件；所述热释光元件由元件盖板、元件底座以及设置在元件底座卡槽内的热释光探测器构成；其中，每个热释光元件的元件底座卡槽均为4个，均匀分布于元件盖板侧的元件底座上，每个元件底座卡槽的大小和形状均能满足恰好放入1个热释光探测器的要求；所述热释光元件为多个，均匀排布在平行放置的底板和平衡板之间，底板和平衡板固定在底座上，所述底板、平衡板、元件盖板和元件底座的材料均为有机玻璃。

2.如权利要求1所述的射线辐射场剂量分布测量装置，其特征在于：所述元件底座和元件盖板之间采用螺纹连接。

3.如权利要求1所述的射线辐射场剂量分布测量装置，其特征在于：所述热释光元件和底板之间采用插接连接。

4.如权利要求1所述的射线辐射场剂量分布测量装置，其特征在于：所述底板和平衡板之间采用螺栓连接。

5.如权利要求1所述的射线辐射场剂量分布测量装置，其特征在于：所述底座的材料为铝。