CN1209636C - 一种人员辐射剂量的电子顺磁共振在体测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人员辐射剂量的电子顺磁共振在体测量方法。该方法采用水平方向工作磁场；x波段微波频率；检测时使磁铁的磁极帽卡在人牙床前部脸的外侧，使上牙咬入谐振腔前端盖上的长方形检测孔。这种方法保证了顺磁共振工作在较高的灵敏度状态。而且可利用较小的磁体容下人体口腔区域，并使磁场达到顺磁共振所需的较高均匀度。提高了磁场的工作效率。是一种可行的人员辐射剂量在体测量方法。
Description
技术领域：
本发明涉及一种技术方法。具体地说，涉及一种用电子顺磁共振进行人员辐射剂量在体测量方法。
电子顺磁共振(简称EPR或ESR)是用来检测样品中含有未耦电子的顺磁物质的性质和含量的技术。已被广泛应用于物理、化学、地质、材料及生物医学等许多领域。在离体条件下，用EPR检测牙齿剂量也已得到应用。
背景技术：
人员遭受意外电离辐射的剂量超过一定水平时，会导致放射病的发生。对这种放射病的有效医疗救治，取决于对被照射者受到的辐射剂量的早期准确测量。电离辐射可在人体的许多组织中诱发产生自由基等顺磁性物质。尤其在牙齿中形成的顺磁中心非常稳定。而且其生成量与辐射剂量呈线性关系。所以可利用牙釉中顺磁物质的浓度进行辐射剂量评估。
但目前用EPR检测人牙齿剂量，均是在离体条件下实现的。这种方法需把牙齿取下，提取牙釉粉末，放入石英管中，再在样品腔中检测。由于取样的困难，使其应用受到极大限制。
后来，日本学者Motoji Ikeya提出了利用人牙齿进行辐射剂量在体EPR测量的设想(M.Ikeya and H.Ishii Atomic Bomb and Accident Dosimetry With ESR：Natural Rocks andHuman Tooth In-vivo Spectrometer.Appl.Radiat.Isot.，1989；40(10/12)：1021-1027.)。但他所提出的方案是利用垂直方向磁场，并使牙齿靠在开孔腔的孔面上。因这种方法需把一端磁极放在口腔中，受口腔内空间的限制，欲产生顺磁共振所需的高强度而且均匀的磁场非常困难。并且这一设想只能采用单侧线圈实现磁场扫描。无法获得均匀扫描磁场。所以实际实施难度极大。直至目前，Ikeya设想的方案一直没能实现。
发明内容：
本项发明的目的就是提供一种用电子顺磁共振对人员辐射剂量进行在体检测的可行的方法。
为实现这一目的，本发明设计了以下方案。
采用x波段微波为工作频率。采用永磁材料2产生水平方向的恒稳磁场，利用轭铁4上的扫描磁场线圈3，产生水平方向的电磁场扫描。用永磁与电磁组成的复合磁场共同产生水平方向的顺磁共振磁场。使两个磁极帽5夹在人牙床前部脸的外侧。在确保能容下成年人平均牙床宽度的前提下，应使磁极间距离尽量小，并使两磁极帽的直径尽量小，以达到缩小磁体体积，提高磁场效率的目的。
本发明采用x波段微波为工作频率。因此使顺磁共振检测灵敏度保持在最佳波段，在样品检测谐振腔端盖上开一个长方形检测孔，使被测牙齿咬入检测孔中，而不是靠在孔上。使检测灵敏度得以大大提高。由于在检测孔周围建立水平方向的高频调制磁场，因此可以采用水平方向的恒稳和扫描工作磁场，使磁铁结构和扫场方式都更易于实现。另外，双侧磁极卡在口腔前牙床两侧，而不用将头整体放在磁极间，使得磁体尺寸大大缩小，并易于保证磁场强度和磁场的均匀区。这种方法也可更方便地获得均匀的扫描磁场。
本项发明所建立的检测方法可以实现人体牙齿辐射剂量的在体顺磁共振检测。
附图说明：
图1.为本项发明的实施方案示意图。
1为谐振腔体；2为永磁材料；3为扫描磁场线圈；4为轭铁；5为磁极帽。
具体实施方式：
下面结合附图进一步说明实现本发明的优选方案
工作频率为9.5GHz。检测样品谐振腔1为TE111型。磁场方向为水平方向。用永久磁铁2建立的恒稳磁感应强度为0.335特斯拉。用电磁铁3建立的扫描磁场为0～0.015特斯拉可调。两磁极帽5的间距为90～110毫米。磁极帽5的直径不大于80毫米。检测时，使两侧磁极帽5正卡在人牙床前部脸的外侧，使前牙位于两磁极间的几何中央区。用上牙咬在谐振腔体1的检测孔上，不用取下牙齿，就可以实现人牙齿剂量的在体EPR测量。
Claims (5)
1.一种人员辐射剂量的电子顺磁共振在体测量方法，该方法以x波段微波为工作频率，水平方向的磁场为工作磁场，通过对人牙釉中顺磁性物质浓度的检测，实现对人员电离辐射剂量的测量；其特征在于：所述的工作频率为9.0～10.0GHz，所述的工作磁场包括恒稳磁场、扫描磁场、高频调制磁场，其中采用永磁材料(2)产生水平方向的恒稳磁场，利用轭铁(4)上的扫描磁场线圈(3)产生水平方向的扫描磁场，永磁与电磁组成的复合磁场共同产生水平方向的顺磁共振磁场；测定时，使两侧磁极帽(5)正卡在人牙床前部脸的外侧，使前牙位于两磁极间的几何中央区，用上牙咬在谐振腔体(1)的检测孔上进行在体检测。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于两侧磁极帽(5)间距离为90～110毫米。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于磁铁磁极帽(5)直径不大于80毫米。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于只利用一个位于轭铁(4)下部中央位置的扫描磁场线圈(3)产生水平方向的扫描磁场。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于用于检测样品的谐振腔体(1)为TE111型，在腔顶端盖上开长方形检测孔，在孔上采用水平方向高频调制磁场。
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