EA010758B1

EA010758B1 - Способ и устройство для моделирования дозы излучения, направляемой на объект

Info

Publication number: EA010758B1
Application number: EA200400367A
Authority: EA
Inventors: Бассам Бароуди
Original assignee: Айон Бим Аппликейшнс, Инк.
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2008-10-30
Also published as: CA2460102A1; WO2003023685A1; KR20040047818A; EP1425697A1; EA200400367A1; MXPA04002352A; US6983230B2; US20030050769A1; EP1425697A4; ZA200401876B; IL160801A0; CN1554066A; JP2005502890A; AU2002341573B2; CN1307588C; TWI223199B; IL160801A; KR100563672B1

Abstract

Описан способ определения дозировок, получаемых объектом, подлежащим экспонированию обрабатывающим источником по меньшей мере в одном определенном местоположении от обрабатывающего источника. Приведенный в качестве примера способ включает определение точки на объекте (фиг. 3, операция на шаге 138). Затем определяют фиксированные зоны и изменяемые зоны. Далее предварительно вычисленные длины между точкой на объекте и обрабатывающим источником идентифицируют в каждом, по меньшей мере одном определенном местоположении (фиг. 4, операция на шаге 158). Затем вычисляют дозировку обработки для точки на объекте в каждом по меньшей мере одном определенном местоположении (фиг. 4, операция на шаге 160), при вычислении используют предварительно вычисленные длины. Также предложено устройство для обработки экспонируемого объекта и система обработки.

Description

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и устройству для прогнозирования дозы излучения, в частности, для моделирования общей дозы облучения объекта, подвергающегося экспонированию во множестве точек в камере облучения.

Уровень техники

Многочисленные промышленные изделия, в том числе медицинские приборы и аксессуары, фармацевтическая или биотехнологическая продукция, продукты питания и т.п., подвергаются экспонированию энергией излучения. Экспонирование часто требуется для уменьшения содержания микроогранизмов и бактерий до приемлемых уровней или для изменения характеристик продукта или входящих в его состав материалов. Процедура экспонирования, рассматриваемая как «стерилизация» или «облучение», обычно заключается в воздействии на экспонируемый объект рентгеновским или гамма-излучением или другим ионизирующим излучением в течение заданного интервала времени для получения требуемого результата. Этот результат выражается в виде дозировки, обычно в единицах килогрей или мегарад, и измеряется в одном или более местоположений на экспонируемом объекте и/или в пределах его объема. Чем дольше объект подвергается экспонированию излучением, тем выше доза облучения объекта.

Для объектов, требующих уменьшенного содержания микроорганизмов, расположение минимальной полученной дозы облучения имеет особое значение, поскольку такая доза была получена там, где, по всей вероятности, имеется наибольшее остаточное содержание микроорганизмов после экспонирования. В противном случае экспонирование слишком большой дозой излучения может иметь вредное воздействие на характеристики объекта. Например, определенные пластмассы желтеют или растрескиваются при передозировке.

Поэтому для производителей имеет значение местоположение объекта при его экспонировании и величина минимальной и максимальной экспозиционной дозы для определения и проверки параметров обработки. Определение этих крайних значений дозировки затруднительно, требует значительного времени и не является достаточно точным. Как описано ниже, определение этих величин в большой степени зависит от количества переменных, многие из которых не известны или не управляемы в момент облучения конкретного объекта. В конечном результате может оказаться, что подвергнутые облучению объекты не получили требуемой дозы в процессе обычной обработки. Действительно полученная объектом доза облучения может быть проверена различными способами, в том числе при помощи чувствительных к излучению полосок, называемых «дозиметрами». Однако такая верификация может быть выполнена только в процессе облучения или после него. Соответствующих инструкций по прогнозированию или моделированию доз облучения конкретных видов объектов при определенных условиях обработки не имеется. Без возможности прогнозирования экспонируемый объект находится в состоянии риска, если заданная дозировка выходит за установленный максимальный или минимальный предел.

Поскольку обработка материалов, используемых в радиоактивных источниках, например, таких как радиоактивные изотопы, состоящие из кобальта 60, является дорогостоящей и опасной, то она производится в специально сконструированных камерах, имеющих толстые бетонные стенки. Учитывая специальные знания, значительные капитальные затраты и текущие расходы, вложенные в строительство, обслуживание и эксплуатацию таких установок, большинство производителей при работе с таким оборудованием воздерживаются от проведения стерилизации собственными средствами и пользуются услугами ряда фирм, действующих на открытом рынке и осуществляющих стерилизацию продукции на договорных условиях. Радиоактивный изотоп - дорогой и постоянно распадающийся (кобальт 60 теряет половину своей потенциальной активности каждые 5 % года), поэтому фирмы, осуществляющие стерилизацию на договорных условиях, проектируют свои камеры и планируют производственный процесс с учетом эффективного использования радиоактивного источника. Камеры облучения обычно проектируют с возможностью одновременного размещения множества различных объектов. Кроме того, элементы камеры размещают с возможностью максимального заполнения объема камеры с практической точки зрения. Обычно конвейер перемещает экспонируемые объекты мимо нескольких рядов, расположенных по обе стороны от установленного по центру материала радиоактивного источника. Объект перемещается через ряды по определенной схеме и находится в каждом заданном местоположении в течение заданного периода времени. При некоторых конфигурациях камеры объекты проходят через камеру много раз, каждый раз на различной высоте или уровне.

Размещение экспонируемых объектов во множестве рядов, иногда на более чем одном уровне, означает, что данный объект будет ясно «видеть» радиоактивный источник только тогда, когда он находится в ряду, непосредственно примыкающем к этому источнику. При расположении объекта в другом месте он будет частично закрыт другими экспонируемыми объектами и другими элементами, находящимися между ним и радиоактивным источником. При этом объект, обладающий низкой пропускной способностью (с высокой плотностью) будет поглощать больше падающей энергии, чем объект, обладающий высокой пропускной способностью (с низкой плотностью). В результате такого нежелательного воздействия и при определенных условиях доза облучения объекта будет выходить за заданные пределы дозировки. С целью избежать таких нежелательных последствий многие объекты не должны подвергать

- 1 010758 ся обработке облучением одновременно с теми объектами, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на их дозу облучения. При решении вопросов, связанных с необходимостью эффективного заполнения камеры и с учетом определения дозировки для каждого объекта, операторы камеры следуют определенным эвристическим правилам при разработке ежедневных производственных заданий. Эти правила обычно учитывают характеристики конкретного объекта (например, плотность) и данные характеризации, снятые с конкретного объекта. Данные характеризации включают в себя сбор измеренных доз, снятых с выбранного образца объекта при известных условиях, с целью использования определенных параметров при дальнейшей обработке. Наличие полученных данных характеризации, характеристик объекта и правил, регламентирующих производственный процесс фирмы, позволяет установить график обработки объектов и выборочно осуществлять мониторинг процесса для обеспечения взаимодействия операций.

Решение указанной проблемы связано с множеством трудностей. Из-за большого числа объектов, подлежащих обработке в любой момент времени, объекты редко обрабатываются одновременно с тем же сортаментом объектов, который был при определении их характеристик. Поскольку окружающие объекты, как описано выше, могут иметь существенное влияние на дозу облучения конкретного объекта, технические параметры обработки некоторых объектов оказываются лежащими за пределами указанного диапазона дозировки, так как превышают эти пределы. Более того, поскольку минимальное и максимальное местоположения объекта, установленные при определении характеристик объекта, в процессе его обработки при различных условиях могут смещаться, объект может получить дозу облучения меньше установленной минимальной дозы, все еще оставаясь необнаруженным, - тем самым нарушается основная цель стерилизации. Кроме того, время и расходы на размещение дозиметров на объектах, символическая логика обращения, измерение и регистрация этих значений - все это делает невыполнимым надлежащий контроль каждого объекта в производственном процессе. Разные по своей природе объекты, несопоставимые технические параметры обработки, а также обязательства по их доставке - все эти моменты должны быть согласованы и внесены в эффективный производственный график, при этом должны использоваться только простые правила для определения результативной дозы облучения. В итоге получаются малоэффективные производственные планы, в которых плохо учитывается использование дорогого радиоактивного источника и возможность неправильного применения дозировок радиоизлучения. Неспособность планировщика производственных задач прогнозировать влияние производственного плана на дозировки любого объекта, приводит к тому, что он полагается на субъективные факторы. В итоге, получение результатов, действительно отвечающих требованиям обработки, становится недостижимым.

Бесплатное программное обеспечение, такое как система сбора и обработки данных с целью обеспечения качества продукции (ОАЭ), не может быть использовано в условиях производственной среды. Эти общие программные способы используют классические технические приемы прослеживания луча, однако требуют индивидуальных последовательных геометрических определений на каждом этапе с целью моделирования перемещения объекта мимо источника излучения. По мере продвижения объекта вперед через заданные местоположения, новый набор геометрических определений должен быть применен к каждому местоположению и точно вычислен, а технические приемы прослеживания луча должны быть применены к каждой точке в каждом заданном местоположении. Излишнее время, требуемое для выполнения технических приемов прослеживания луча, включающих подробные геометрические вычисления, выполняемые на каждом этапе, и необходимость обеспечения входа на каждом этапе, когда объект продвигается через облучающую камеру, делают классические технические приемы прослеживания луча неприемлемыми для производственного использования.

Таким образом, существует потребность в решении описанных выше известных проблем путем создания устройства и разработки способа моделирования дозы излучения для точек на объекте в каждом его местоположении в камере облучения и общей дозы облучения точек при прохождении объекта через камеру облучения.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении для решения указанных выше задач предлагается способ и устройство для моделирования дозировки облучения объекта в отдельных его точках в пределах камеры облучения и общей дозировки облучения объекта при его прохождении через камеру облучения. Следует отметить, что настоящее изобретение может быть осуществлено различными путями, в том числе в виде способа, устройства, системы или установки. Ниже описано несколько предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.

В одном из вариантов изобретения предлагается моделирование на компьютере для определения дозировок облучения объекта при его прохождении через камеру облучения, где объект должен быть неподвижным в заданных местоположениях в пределах камеры облучения. При выполнении этого варианта сначала определяют точки на объекте. Затем идентифицируют предварительно вычисленные длины между точкой на объекте и источником излучения в каждом из заданных местоположений в камере облучения. Далее, используя предварительно вычисленные длины, вычисляют дозировку излучения, которая должна быть получена точкой на объекте в каждом его местоположении.

В другом варианте изобретения предлагается способ моделирования дозировки при облучении объ

- 2 010758 екта, пересекающего камеру облучения, имеющую источник радиации с исходящими от него лучами. Сначала определяют точки на идентифицируемом объекте. Затем определяют точки подключения источника излучения. Далее определяют зоны в пределах камеры облучения, где каждую зону определяют вдоль траектории перемещения объекта. Затем вычисляют величины влияния зон на лучи, исходящие к объекту от точек подключения источника излучения. Далее накапливают величины влияния, оказываемого на каждую из точек на объекте для получения общей дозы излучения, полученной каждой точкой на объекте.

Еще в одном варианте изобретения предложен способ моделирования на компьютере для прогнозирования дозы облучения, полученной дозиметрами на объекте, когда объект облучают от источника излучения в камере облучения во время его нахождения в заданных местоположениях в пределах камеры облучения. В этом варианте вначале определяют положение каждого из дозиметров в пределах камеры облучения в каждом из заданных местоположений. Затем вычисляют длины от точек подключения источника излучения до каждого дозиметра в каждом из заданных местоположений. Далее определенные местоположения и вычисленные длины сохраняют в структуре данных. Затем, используя вычисленные длины, определяют дозу излучения, полученную каждым дозиметром в каждом из заданных местоположений.

В другом варианте изобретения предложен способ моделирования дозы излучения, которая должна быть получена объектом в камере облучения. Сначала считывают геометрию камеры облучения. Устанавливают зоны, вычисляют постоянные длины для каждой зоны и их значения сохраняют. Затем определяют массив точек приемника. Массив точек приемника имеет набор вводов для дозиметра во многих местоположениях объекта при его продвижении через камеру. Далее вычисляют лучи и отслеживают их через каждую зону. Лучи определяют между каждой из множества точек подключения источника и дозиметром объекта по мере продвижения объекта через камеру. Каждый луч определяет лучевые сегменты, где сегменты имеют длины, определенные постоянными длинами зон. Затем вычисляют частичные дозировки для каждого из прослеженных лучей. После этого накапливают частичные дозы для получения общей дозы для дозиметра после прохождения объекта по заданной траектории через камеру облучения. В итоге представляют общую дозу для дозиметра объекта.

В другом варианте изобретения предложен способ моделирования уровней дозировки для объекта, облучаемого обрабатывающим источником. Сначала определяют расположение точек подключения источника на обрабатывающем источнике. Затем вычисляют длины лучей для каждой из точек подключения источника. Каждая из длин лучей представляет собой траекторию луча от точек подключения источника до дозиметра, ассоциированного с объектом. Далее идентифицируют длины зон для каждой из длин лучей. Затем идентифицируют материалы зоны. После этого вычисляют величину влияния на уровень дозировки, полученной дозиметром от обрабатывающего источника, в зависимости от воздействия материала каждой зоны на каждую длину зоны. Далее накапливают сумму частичных дозировок, полученных дозиметром от каждой из точек подключения источника.

Еще в одном из вариантов изобретения предложен способ прогнозирования уровня дозировки, получаемой объектом, когда объект обрабатывают при его прохождении через последовательные местоположения останова в камере облучения, содержащей определенный точками подключения источник излучения. Выполнение процедуры начинают с определения геометрии камеры облучения, в которой ее зоны характеризуются как фиксированные зоны и изменяемые зоны. Далее инициализируют массив характеристик зон и массив данных дозиметра. Массив характеристик зон содержит составы материала фиксированных зон и состав стандартного материала (бсГаиН ша1спа1) изменяемых зон. Массив данных дозиметра включает координаты каждого дозиметра, связанного с объектом. Затем считывают производственный график, который содержит наименование каждого дозиметра объекта, время пребывания объекта в каждом местоположении останова и составы изменяемого материала изменяемых зон, в которых составы изменяемого материала заменяют на составы стандартного материала. Далее создают массивы точек подключения приемника, где каждый массив соответствует каждому дозиметру массива дозиметров. Каждый массив точек приемника имеет ввод для каждого местоположения останова объекта, в котором каждый ввод содержит абсолютные координаты дозиметра. Затем создают массивы точек подключения источника, в которых каждый массив точек подключения источника соответствует каждому вводу каждого из массивов точек приемника. На каждый массив точек подключения источника оказывают влияние затухания фиксированной зоны. Далее вычисляют прохождение лучей между каждой точкой подключения источника и каждым дозиметром. Затем обеспечивают доступ к массиву длин зон, который включает длину луча для каждого луча при прохождении через каждую зону. Далее получают составы изменяемого материала для изменяемых зон. Затем вычисляют затухание источника излучения для каждой из изменяемых зон по каждой длине луча для каждой точки подключения источника, где каждая длина луча выбрана из массива длин зон. Далее накапливают уровень дозировки по каждой зоне для каждого луча в каждом местоположении останова для дозиметра. Затем накопленные уровни дозировки по каждому останову суммируют для получения общей дозировки для каждого дозиметра при прохождении через камеру облучения.

В другом варианте изобретения предложен способ прогнозирования дозы облучения, которая

- 3 010758 должна быть получена экспонируемым объектом в камере для обработки. В этом случае сначала определяют тип материала объекта. Затем определяют размещение объекта в пределах камеры для обработки. Далее предварительно вычисляют длины между источником излучения и объектом для каждого из местоположений в пределах камеры для обработки. Затем, используя предварительно вычисленные длины, вычисляют окончательную дозу излучения, получаемую объектом, если он подвергается обработке в каждом из местоположений в пределах камеры для обработки.

Еще в одном варианте изобретения предложен способ моделирования уровня дозировки для объекта, подлежащего экспонированию источником излучения в камере облучения. Процедуру начинают со считывания файлов данных, определяющих геометрию камеры, составы материала и технические параметры дозиметрии. Затем определяют фиксированные зоны и изменяемые зоны. Далее прослеживают лучи между точками подключения источника излучения и дозиметрами объекта. Затем определяют длины прослеженных лучей зоны, проходящих через каждую фиксированную и изменяемую зону. Далее идентифицируют материалы фиксированной зоны и материалы изменяемой зоны. Затем вычисляют затухание фиксированной зоны и затухание изменяемой зоны для источника излучения. Затухание фиксированной зоны и затухание изменяемой зоны накапливают для каждого местоположения дозиметра при продвижении объекта через камеру облучения. Далее накопленные величины затухания фиксированной зоны и изменяемой зоны суммируют для прогнозирования уровня дозировки для каждого дозиметра.

В другом варианте изобретения предложен способ определения доз, полученных экспонируемым объектом от обрабатывающего источника по меньшей мере в одном определенном местоположении. В этом случае сначала определяют некоторую точку на объекте. Далее определяют фиксированные зоны и изменяемые зоны. Затем идентифицируют предварительно вычисленные длины между точкой на объекте и обрабатывающим источником в каждом, по меньшей мере одном местоположении. Далее, используя предварительно вычисленные длины, вычисляют дозировку обработки, полученную точкой на объекте в каждом, по меньшей мере одном местоположении.

Еще в одном варианте изобретения предложена считываемая компьютером среда, имеющая программные команды для моделирования доз излучения, полученных экспонируемым объектом при его прохождении вдоль источника излучения в камере через заданные местоположения, в пределах которых объект должен быть неподвижным. Считываемая компьютером среда включает программные команды для определения некоторой точки на объекте. Предусмотрены программные команды для идентификации предварительно вычисленных длин между точкой на объекте и источником излучения в каждом из заданных местоположений в камере облучения. Предусмотрены программные команды для вычисления дозы излучения, получаемой точкой на объекте в каждом из местоположений, используя предварительно вычисленные длины.

В другом варианте изобретения предложено устройство для облучения объекта. Устройство содержит камеру, сконструированную для излучения. Также предусмотрены источник излучения, расположенный в пределах камеры, и устройство транспортировки. Объект перемещается по камере при помощи такого устройства. Объект ассоциирован по меньшей мере с одним дозиметром, объект и дозиметр получают дозу облучения от источника излучения. Доза облучения может быть определена путем моделирования перед поступлением объекта в камеру, при этом идентифицируются предварительно вычисленные длины между дозиметром и источником излучения и используются предварительно вычисленные длины для определения дозы облучения, полученной дозиметром.

Еще в одном варианте предложено устройство для обработки объекта экспонированием. Предлагаемое устройство содержит камеру для обработки, сконструированную для размещения в ней средства перемещения объекта по определенной траектории. Камера имеет обрабатывающий источник. При прохождении экспонируемого объекта по заданной траектории объект подвергается обработке обрабатывающим источником в точках на объекте, определенных путем моделирования на компьютере перед вхождением объекта в камеру для обработки. Моделирование на компьютере обеспечивает получение длин лучей от обрабатывающего источника к точкам на объекте, основанное на геометрии камеры для обработки, в которой длины обрабатывающих лучей используются для вычисления дозы обработки, полученной точками на объекте при его прохождении по заданной траектории.

В другом варианте изобретения предложена система обработки. Предлагаемая в настоящем изобретении система обработки содержит компьютер общего назначения для управления робототехникой, связанной с камерой для обработки в системе обработки. Такой компьютер содержит программу прогнозирования дозировок обработки, получаемых объектом от обрабатывающего источника, расположенного в пределах камеры, при этом программа прогнозирования использует предварительно вычисленные параметры позиционирования товара.

Настоящее изобретение обладает многочисленными преимуществами. Самым существенным является то, что сохранение длин зон для повторного использования при вычислении дозы, получаемой объектом в камере облучения, позволяет предсказывать дозу облучения, получаемую объектом, - что невозможно без предлагаемых в изобретении способа и устройства. Кроме того, предлагаемое в изобретении моделирование может применяться к любой камере облучения независимо от ее конфигурации.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения подробно рассмотрены в приведен

- 4 010758 ном ниже описании со ссылками на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие посредством примера принципы изобретения.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятным из приведенного ниже его подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых с обозначением одинаковых элементов одними и теми же номерами показано на фиг. 1 - структурная схема вида в плане камеры облучения в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2 - структурная схема вида в плане камеры облучения, имеющей местоположения останова вдоль траектории, на которой представлены длины зон в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 3 - блок-схема операций всего способа в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 4 - блок-схема более подробного описания процедуры с вычислением частичных дозировок для всех дозиметров в каждом устройстве транспортировки для перемещения объекта и суммирования их в соответствующих накопителях по одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 5 - блок-схема более подробного описания процедуры с перемещением объекта через камеру облучения по замкнутому циклу «свободный/этап/ заполненный»;

на фиг. 6 - блок-схема более подробного описания процедуры с предварительным вычислением длин зон в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 7 - блок-схема с более подробным описанием процедуры с вычислением накопленной дозы, получаемой дозиметром от каждой из точек подключения источника, с результатом воздействия на дозу материалов фиксированной и изменяемой зон между источником и дозиметром, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 8 - структурная схема, описывающая размещение различных структур данных и их взаимосвязи в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 9 - структурная схема, описывающая моделирование облучаемого объекта в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов

В настоящем изобретении описаны устройство и способ моделирования дозировки облучения объекта в камере облучения при прохождении объекта через камеру. Однако для специалистов в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без некоторых или всех указанных специфических подробностей. В других примерах хорошо известные операции процесса не описываются подробно с целью избежать слишком детального изложения, делающего неясным сущность изобретения.

В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаются устройство для быстрого моделирования способа и для прогнозирования определенной дозы, требуемой в любом конкретном производственном процессе. Путем постоянного контроля и отчетности о произвольно большом числе местоположений объекта задолго до его обработки настоящее изобретение позволяет планировщику производственных заданий заранее узнавать о погрешностях дозирования для каждой картонной коробки в каждом рабочем прогоне при выполнении производственного графика. В одном из вариантов изобретения в структурах данных предусматриваются геометрия камеры облучения, состав облучаемых объектов и технические параметры дозиметрии. При этом камера может быть отсеком, спроектированным для безопасной работы с источником излучения и для транспортировки объекта в камеру облучения и из нее.

В одном варианте изобретения предусмотрены соответствующая геометрия камеры облучения и определенные координаты дозиметров лучей, обеспечивающие возможность прослеживания луча от источника излучения до дозиметров на объекте. Каждый луч проходит через различные зоны, и длины этих зон предварительно вычисляют и сохраняют в другом варианте. Например, устройства транспортировки, содержащие различные объекты, могут находиться на траектории прослеживания луча. Соответственно, стенки устройства транспортировки, объект внутри устройства транспортировки и воздух между источником излучения и средством транспортировки определяют различные зоны. Очевидно, что размер устройства транспортировки объекта можно изменить, разделив его на множество зон. В одном из вариантов изобретения частичную дозировку для каждого дозиметра вычисляют и накапливают в каждом местоположении при его перемещении через камеру облучения. Накопления отдельных доз затем суммируют и результат представляют к рассмотрению, обеспечивая своевременную и точную аппроксимацию дозировки, получаемой каждым дозиметром объекта.

В одном из вариантов настоящего изобретения предусматривается повторяемость местоположений останова, положений дозиметра и размещения материалов объекта в устройстве транспортировки. Например, длины лучей траектории дозиметр - точка подключения источника вдоль геометрических величин, известных как длины зон, предварительно вычисляют и сохраняют в одном из вариантов осуществления изобретения. Для предварительных вычислений изменяемую и фиксированную зоны идентифицируют на основе геометрии камеры облучения. Например, каждый прослеженный луч может входить и

- 5 010758 выходить из многочисленных «зон», каждая из которых содержит различный мтериал. Определенные зоны, например, содержащие стойки источника или использующие принципы механики транспортной системы в пределах камеры облучения (например, нержавеющая сталь), будут всегда содержать одинаковые материалы, т.е. материал фиксированной зоны. Зоны, в которых используют устройство транспортировки или устройство транспортировки с объектом, будут изменяться от этапа к этапу в зависимости от содержимого устройства транспортировки, как это определено в производственном графике. Состав материала этой зоны не известен до тех пор, пока объект не считан у входа, следовательно, он рассматривается как материал изменяемой зоны. Состав всех материалов зоны оказывает существенное действие на вычисление дозы и, таким образом, должен быть учтен при выполнении этой операции. При определении длин зон материалы как фиксированной, так и изменяемой зон идентифицируют в одном из предлагаемых вариантов изобретения. В другом варианте изобретения величину воздействия материала фиксированной зоны предварительно вычисляют и сохраняют вместе с маркерами, представляющими изменяемые зоны и длины зон.

В процессе моделирования фактический материал устройства транспортировки объекта меняют на маркеры изменяемой зоны при считывании информации на входе. Таким образом, предварительно вычисленные длины зон и материалы фиксированной зоны используют повторно без затрат на их повторное вычисление. Кроме того, предварительно идентифицированные маркеры изменяемой зоны выполняют замену «на лету» маркера реальным материалом в изменяемых зонах при считывании на входе без дополнительных затрат на вычисление. Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, в результате сокращает затраты на вычисление геометрических величин настолько, что производственный процесс, рассчитанный на выполнение в течение нескольких дней в камере облучения, во много раз более сложной, чем пример камеры, показанной на фиг. 2, может быть осуществлен за минуты.

На фиг. 1 показана блок-схема 100, отображающая вид в плане камеры облучения в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. В камере облучения на фиг. 1 устройство 110 транспортировки с объектом входит в камеру 102, имеющую радиоактивный источник 106, и останавливается вначале в положении 108 вход, где оно остается в течение заданного периода времени. Далее устройство 108 транспортировки проходит через последовательные местоположения останова вдоль траектории 112, оставаясь в каждом из них в течение заданных (но не обязательно равных) периодов времени перед началом движения к следующему местоположению. В то же самое время, когда устройство транспортировки перемещается от положения 108 к следующему местоположению, другое устройство транспортировки входит в камеру 102 и находится в положении 108. После нахождения устройства 110 транспортировки в течение заданного времени в положении 104, завершающем цикл экспонирования, устройство 110 транспортировки выходит из камеры 102. Эта процедура повторяется до тех пор, пока все устройства транспортировки, которые вошли в камеру, не выйдут из нее. В последующем описании положения вход и выход концептуально относятся к тем положениям устройства транспортировки, которые показаны на фиг. 1. В конфигурациях камеры понятие положения заполнения, или положение входа устройства транспортировки в камеру, означает первое место пребывания в камере 102, а положение останова, или положение выхода устройства транспортировки из камеры, означает конечное место пребывания в камере 102. В других вариантах камеры 102 облучения содержится более одной вертикально разделенной «полки», осуществляется более, чем один проход устройства транспортировки через камеру или его поворот. Как описано ниже, любая конфигурация или геометрия камеры 102 может применяться в вариантах осуществления изобретения.

На фиг. 2 показана блок-схема 114, отображающая вид в плане камеры облучения 102, имеющей 18 местоположений останова вдоль траектории 112, на которой длины зон представлены в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Устройство транспортировки 116 с находящимся на нем объектом входит в камеру облучения и начинает перемещаться по ряду 120, двигаясь слева направо. В конце ряда 120 устройство 116 соскальзывает к ряду 122, по которому оно перемещается справа налево мимо источника 106, останавливаясь в каждом местоположении в ряду 122. На левой стороне ряда 122 устройство 116 соскальзывает к ряду 124, по которому оно движется в правом направлении мимо источника 106, один раз останавливаясь в некоторый момент времени. При достижении конца ряда 124 устройство 116 соскальзывает к ряду 126, по которому оно движется в левом направлении при одном останове в некоторый момент времени до тех пор, пока оно не выйдет из камеры. Очевидно, что перемещения устройства транспортировки могли быть выполнены в любой произвольной комбинации соскальзываний и/или поворотов, зависящей от конструкции и конфигурации камеры облучения. Кроме того, ряды могут быть расположены на различных высотах в пределах камеры облучения. Описанный выше пример перемещения устройства транспортировки через камеру 102 приведен только для целей иллюстрации и не ограничивает настоящее изобретение.

Возвращаясь к описанию фиг. 2, следует отметить, что дозиметр 118 находится внутри устройства транспортировки 116. Очевидно, что в известных конструкциях физический дозиметр мог быть прикреплен к устройству 116 в местоположении 118. Кроме того, другие физические дозиметры также могли быть прикреплены к этому устройству в том же или другом местоположении в соответствии с этапами определения характеристик объекта. Затем дозиметры могли быть считаны при помощи калибровочного

- 6 010758 оборудования при завершении прохождения объекта для определения величины дозы излучения, направленной на устройство 116. В одном из вариантов осуществления изобретения дозиметры могут быть смоделированы в любом числе точек на всех устройствах транспортировки. Более того, моделированное перемещение имитирует физическое перемещение устройства транспортировки через камеру. В данном случае дозиметр 118 рассматривается как моделированный дозиметр, размещенный согласно настоящему изобретению. Другими словами, дозиметры соотносятся с некоторой точкой в соответствии с настоящим изобретением.

В одном из вариантов осуществления изобретения точное местоположение дозиметра 118 и других дозиметров, которые могут быть прикреплены к устройству транспортировки с объектом, например, как устройство 116, определяется по отношению к эталонному местоположению в пределах устройства 116. Поэтому можно закреплять дозиметры в тех же положениях в пределах устройства транспортировки с воспроизводимой точностью. Аналогично, камеры облучения, такие как камера 102, сконструированы и построены таким образом, что каждый раз при пересечении камеры устройство 116 останавливается точно в тех же самых местоположениях. Следовательно, любое данное местоположение дозиметра в пределах устройства транспортировки всегда будет определяться тем же абсолютным местоположением камеры всякий раз при прохождении устройством одного и того же маршрута через камеру. Так же важно, чтобы размер устройства транспортировки оставался постоянным, чтобы дозиметр «видел» одно и то же количество окружающих объектов и был направлен в одну и ту же сторону в каждом местоположении останова как при предыдущем, так и при последующем прохождении устройства через камеру, даже при его различном содержимом.

Возвращаясь к описанию фиг. 2, следует отметить, что дозиметр 118, безотносительно, к какому устройству транспортировки он прикреплен, будет всегда находиться точно в тех же 18 местоположениях останова в пределах камеры 102 всякий раз при пересечении устройством 116 камеры вдоль траектории 112 и будет окружен той же геометрической средой при каждом останове. В одном из примеров осуществления изобретения для моделирования дозировок до соответствующего уровня точности радиоактивный источник аппроксимируется путем его разделения на множество точек подключения источника. Упрощенный пример особенностей геометрических вычислений показан на фиг. 2. Для целей иллюстрации только 3 устройства 116 и 3 луча 128 зоны показаны приходящимися на одно устройство транспортировки. В действительности, на дозиметр 118, на устройство транспортировки может приходиться несколько сотен лучей. При этом траектория, пересекаемая каждым лучом между дозиметром и соответствующими точками подключения источника, проходит через множество различных материалов. При этом каждый луч является уникальным и должен быть вычислен точно и отдельно от всех других.

Дозиметр 118 схемы 114 размещается в пределах устройства транспортировки 116, которое движется слева направо в ряду 120 вдоль траектории 112. В каждом местоположении останова отдельный луч должен быть прослежен между каждой из многочисленных отдельных точек в пределах источника 106 и дозиметром 118. Например, средний луч 128, достигший дозиметра 118, исходит из материала, встроенного в источник 106. Затем луч проходит через опорный материал в источнике 106. Далее луч проходит через воздух, затем через устройство транспортировки в ряду 122 в местоположении 134, затем через воздух, далее через устройство транспортировки в ряду 122 в местоположении 132, затем снова через воздух и, наконец, через устройство 116 в ряду 120 в местоположении 130 перед окончанием на дозиметре 118. В одном из вариантов изобретения длины зон каждого из лучей при прохождении через каждую из зон предварительно вычисляют и сохраняют, как это описано более подробно со ссылкой на фиг. 6. При этом устройства транспортировки в рядах 120 и 122, через которые проходит луч, рассматриваются как изменяемые зоны, тогда как опорный материал и воздух считаются фиксированными зонами.

На фиг. 3 изображена блок-схема 136, на которой представлены операции в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Вначале на шаге 138 считываются файлы данных, описывающих геометрию камеры облучения, составы материала для материалов фиксированной зоны (например, устройств транспортировки, носителей, стойки источника), (йсГаиН та!епак) - выбираемые по умолчаниьо (стандартные) материалы для материалов изменяемой зоны (т.е. объекты, подлежащие облучению) и координаты и признаки наименований для каждого дозиметра. На этом шаге собирается информация, относящаяся к данным геометрии камеры и объекта. Геометрия анализируется для определения соответствия формы фиксированной зоне (т.е. части структуры камеры облучения) или изменяемой зоне (т.е. содержимому устройства транспортировки). В одном из вариантов осуществления изобретения материал внутри области, определенной фиксированной зоной, является одинаковым для каждого цикла или местоположения останова, тогда как материал внутри изменяемой зоны может изменяться от цикла к циклу или от положения останова к положению останова. Кроме того, данные по составу материала, соответствующие фиксированным зонам, собираются для инициализации массива характеристик зоны. В одном из вариантов изобретения данные состава стандартного (см. выше) материала для изменяемых зон также используются для инициализации массива характеристик зоны. Вводимые данные изменяемой зоны перезаписываются в процессе выполнения операции, «на лету», с фактическим составом материала объекта при считывании производственного задания с входа. Данные состава материала используются при вычислении дозировок, более подробное пояснение дано ниже со ссылкой на фиг. 4 и 7.

- 7 010758

Технические параметры дозиметров, содержащие наименования их признаков и координаты местоположения, относящиеся к исходному положению устройства транспортировки, считываются и используются для инициализации массива данных дозиметра. Эти данные становятся известными в процессе и используются для определения обоснованности дозиметров, считанных из входного файла. В одном из вариантов изобретения присвоенные наименования используются для идентификации местоположения дозиметров. В этом случае устройства транспортировки могут быть разделены на геометрические величины или в соответствии с сеточным масштабом. Очевидно, что любая точка на сеточном масштабе или геометрическая величина может быть определена относительно устройства транспортировки. Относительные координаты устройства транспортировки также используются на шаге обработки длины зоны, описанной более подробно со ссылкой на фиг. 6, для вычисления абсолютного местоположения каждого дозиметра в каждом местоположении при перемещении через камеру. Из предшествующего уровня техники известно, что способы хранения и поиска данных инициализации, таких, какие приведены в описании, могут быть осуществлены при помощи носителя в виде диска компьютера, местной компьютерной сети, сети Интернет и т.п. Аналогично, способы организации и форматирования таких данных в пределах входного файла или потока данных также хорошо известны в данной области техники. Например, любые описанные файлы данных, включающие производственный процесс, считываемый в качестве входных данных, могли быть сформированы вручную, используя обычный текстовый редактор, программу электронной таблицы, или сформированы автоматически из базы данных и т. п.

После завершения инициализации осуществляется переход к шагу 140, на котором вычисляются частичные дозировки для всех дозиметров в каждом устройстве транспортировки и суммируются в их соответствующих накопителях. Затем представляют дозу, полностью накопленную в устройстве транспортировки в положении выхода. Далее переходят к операции на шаге 142, на котором устройство транспортировки в положении выхода сбрасывают, каждое другое устройство транспортировки продвигается на шаг вперед на одно положение, и новое устройство транспортировки с размещенным на нем объектом считывается с входа в положение входа. Затем осуществляется переход к шагу 143, на котором проверяется факт обработки всех устройств транспортировки в камере облучения, т.е. возможность ввода в камеру еще одного устройства транспортировки. Если были обработаны не все устройства транспортировки, осуществляется переход к операции на шаге 144, на котором новое устройство транспортировки считывается в положении входа, и операции на шагах 140, 142 и 143 повторяются до тех пор, пока не будут обработаны все устройства транспортировки. Если все такие устройства обработаны, т. е. вход исчерпан, процедура завершается. В другом варианте изобретения процедура могла бы оставаться активной с возможностью контролировать поток поступающих устройств транспортировки с размещенными на них объектами и продолжать их обработку.

Фиг. 4 отображает блок-схему 146, которая представляет собой более подробное описание процедуры на шаге 140, на котором вычисляются и суммируются в соответствующих накопителях частичные дозировки для всех дозиметров в каждом устройстве транспортировки согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Процедура начинается на шаге 148, на котором текущее положение устройства транспортировки определяется как положение выход, позволяющее его анализировать. Вход от операции на шаге 149 (фиг. 5) предусматривается для выполнения операции на шаге 148. Вход от операций 149 будет описан более подробно в связи с фиг. 5. Далее осуществляется переход к операции на шаге 150, на котором определяется, является ли обоснованным установка устройства транспортировки в положение выход на шаге 148. В одном из вариантов первоначальной загрузки камеры облучения никакие данные объекта не считываются с входа, т. е. этот объект имеет только стандартный материал (материал по умолчанию) - (бсГаиН ша1спа1) и, следовательно, не является обоснованным (достоверным). Другими словами, для первоначальной загрузки камеры единственным обоснованным устройством транспортировки является устройство, которое только что переместилось в положение 108 входа (фиг. 1). Очевидно, что пустое устройство транспортировки может быть обоснованным в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Если бы материал устройства транспортировки был обоснованным (достоверным), процедура могла бы продолжаться на шаге 152, на котором определялось бы наличие дозиметрии. Однако, определив, что настоящее устройство транспортировки не является обоснованным (достоверным), процедура переходит от операции на шаге 150 к операции на шаге 170, на котором проверяется соответствие текущего положения устройства транспортировки его положению на входе. В варианте изобретения, в котором процедура облучения только что начата, текущее положение устройства транспортировки все еще указывает на его положение на выход, следовательно, от операции на шаге 170 процедура переходит к операции на шаге 172, на котором выбирается следующее положение устройства транспортировки. Затем процедура возвращается к операции на шаге 150 и продолжается через операцию на шаге 170, как и прежде, до тех пор, пока не будет выполнен полный проход всех устройств транспортировки через камеру облучения. По достижении положения на входе на шаге 170 процедура переходит к операции на шаге 143 (фиг. 5).

На фиг. 5 показана блок-схема 142, более подробно описывающая операцию на шаге 142 (фиг. 3), на котором устройство транспортировки продвигается вперед через камеру по замкнутому циклу «свободный/этап/заполненный». В операции на шаге 176 блок-схемы 142 текущее положение устройства

- 8 010758 транспортировки устанавливается в положение выхода. Далее осуществляется переход к операции на шаге 178, на котором устройство транспортировки сбрасывается, оставляя место для продвижения остающихся устройств транспортировки. Очевидно, что при первоначальной загрузке камеры облучения устройство транспортировки объекта в положении выхода является пустым, т.е. необоснованным (недостоверным)), для целей инициализации способа в одном из вариантов осуществления изобретения. Далее, на шаге 180 следующее устройство транспортировки продвигается вперед на одну позицию. В данном случае устройство транспортировки в положении, предшествующем положению на выходе, перемещается в положение на выходе, а каждое предшествующее устройство транспортировки продвигается вперед на одну позицию. Затем текущее положение устройства транспортировки объекта устанавливается в положение, предшествующее положению на выходе. В одном из вариантов изобретения технические параметры дозиметрии, содержащиеся в структуре данных, передаются вместе с устройством транспортировки. В другом варианте изобретения положения материалов изменяемой зоны приводятся в соответствие с положениями устройства транспортировки, выполненными на шаге 180. Затем осуществляется переход к операции на шаге 182, на котором составы материалов и зоны для устройства транспортировки, перемещенного на шаге 180, продвигаются вперед. Известно, что способы продвижения данных массива, таких как данные устройства транспортировки и изменяемой зоны, описанные здесь и со ссылкой на фиг. 8, могут быть осуществлены перемещением самих данных среди массивов, модификацией индексов, указывающих данные массива, модификацией указателей данных, перемещением указателей к данным, комбинированием этих технических приемов и т.п.. В предпочтительном варианте изобретения индексы модифицируются для продвижения данных массива. Затем осуществляется переход к шагу 184 принятия решения, на котором определяется, соответствует ли текущее положение устройства транспортировки его положению на входе. Когда процесс только начат, устройство транспортировки перемещается от положения на выходе к положению, предшествующему положению на выходе, и осуществляется переход от операции на шаге 184 к операции на шаге 180, на котором устройство транспортировки перемещается вперед к следующему устройству транспортировки. В одном из вариантов изобретения устройства транспортировки перемещаются по такому замкнутому циклу до тех пор, пока текущее положение устройства транспортировки не будет соответствовать положению на входе.

Когда текущее положение устройства транспортировки достигает положения на входе, осуществляется переход к операции на шаге 143 принятия решения, на котором определяется, введены ли все входы (фиг. 5). Если все устройства транспортировки обработаны, т.е. вход исчерпан, процедура завершается. Если обработаны не все устройства транспортировки, то осуществляется переход к операции на шаге 188, на котором производственный график (производственное задание) считывается с входа. В одном из вариантов изобретения производственный график содержит данные, относящиеся к наименованию объекта, его эффективной плотности или, в зависимости от требований, к массе и размерам объекта. В другом варианте необязательная информация используется на специальном этапе для повышения точности вычисления дозы. Эффективная плотность объекта представляет собой плотность, которую имел бы объект, если бы его меньший и более плотный (компактный) объем был однородным по сравнению с большим объемом устройства транспортировки. Для повышения точности, получаемой только от эффективной плотности, выбранные масса и размеры используются при вычислениях дозы для учета реальных размеров объекта. В еще одном варианте производственный график содержит наименования дозиметров, которые должны быть размещены в устройстве транспортировки объекта, с указанием, где в устройстве транспортировки объекта вычисляются дозы и длительность нахождения этого устройства с объектом в каждом местоположении останова в камере облучения. Структура данных устройства транспортировки, т.е. местоположения дозиметров из массива дозиметров, считывается на шаге 188.

Обращаясь вновь к фиг. 5, следует отметить, что далее осуществляется переход к операции на шаге 190, на котором состав материала для устройства транспортировки объекта в положении входа считывается и вводится в массив характеристик изменяемой зоны в положении, соответствующем положению на входе. Дозиметры добавляются к массиву дозиметров, где они будут использованы на следующем этапе для вычисления длин зон. В одном варианте изобретения структура данных состава обеспечивает состав и затухание в материале изменяемой зоны. Операции на шаге 188 и шаге 190 представляют собой более подробное описание операции на шаге 144 (фиг. 3), на котором новое устройство транспортировки считывается в положение входа. Далее осуществляется переход к операции на шаге 149 и возвращение к операции на шаге 148 (фиг. 4), на котором процедура определения обоснованности устройства транспортировки, описанная выше, повторяется через операцию на шаге 150 до операции на шаге 172 включительно до тех пор, пока следующее обоснованное устройство транспортировки не будет определено на шаге 150.

Возвращаясь к описанию фиг. 4, следует отметить, что после выполнения операции на шаге 149 осуществляется переход к операции на шаге 148, на котором текущее положение устройства транспортировки устанавливается в положение выхода. Очевидно, что обоснованное устройство транспортировки введено в положение входа после завершения замкнутого цикла «свободный/заполненный/этап» (фиг. 5) и что устройства транспортировки, считанные на предыдущих шагах при прохождении через замкнутый цикл «свободный/заполненный/этап», находятся между положениями входа и выхода. Соответственно,

- 9 010758 процедура выполняется на шагах 150, 170 и 172 до тех пор, пока не осуществляется переход к положению, в котором имеется обоснованное устройство транспортировки. При достижении такого положения на шаге 150 определяется, что устройство транспортировки объекта в текущем положении является обоснованным, и осуществляется переход к шагу 152.

Продолжая описание процедуры, показанной на фиг. 4, следует отметить, что на шаге 152 определяется наличие или отсутствие дозиметров на устройстве транспортировки объекта. Если устройство не содержит дозиметров, процедура ответвлятеся к операции на шаге 170, без вычисления дозы. Если устройство содержит дозиметры, осуществляется переход к операции на шаге 154, на котором выбирается первый дозиметр на устройстве транспортировки. В этом случае осуществляется вычисление дозы для каждого дозиметра, размещенного в пределах устройства транспортировки, как описано ниже. Затем осуществляется переход к шагу 156 принятия решения, на котором проверяется соответствующий ввод в массиве дозиметров. Если будет определено, что длины зон для текущего дозиметра не были вычислены, процедура переходит к операции на шаге 158, и вычисляются длины зон для текущего дозиметра для каждой из потенциально возможных сотен точек подключения источника. Как описано выше, точки подключения источника представляют собой области на источнике излучения. Например, в одном из вариантов изобретения в качестве источника излучения используются пучки лучей кобальта. Пучки лучей кобальта могут быть выровнены в ряд, который содержит 75 таких пучков. Каждый пучок может быть разделен на четыре точки подключения источника, которые соотносятся с 300 общими точками подключения источника. Очевидно, что может быть большее или меньшее количество точек подключения источника и пучков, зависящее от конфигурации камеры облучения. Процедура вычисления длин зон на шаге 158 будет описана более подробно со ссылкой на фиг. 6. После завершения вычисления длин зон, осуществляется переход к операции на шаге 160, на котором вычисляется дозировка для текущего дозиметра, затем она суммируется в накопителе для текущего дозиметра. Процедура вычисления дозировок для операции на шаге 160 будет описана более подробно ниже на фиг. 7.

Процедура по блок-схеме на шаге 146 затем переходит к операции на шаге 162 принятия решения, на котором определяется, что текущий дозиметр является последним дозиметром в устройстве транспортировки, подлежащим вычислению. Если в устройстве транспортировки имеется еще дозиметр, процедура переходит к операции на шаге 164. Если в устройстве имеется больше дозиметров, то, как описано выше, предварительно вычисляются длины зон и/или дозировки для дозиметра в этом положении останова. В одном варианте изобретения массив данных дозиметров содержит относительные координаты устройства транспортировки для каждого дозиметра в пределах каждого устройства транспортировки объекта, о чем более подробно со ссылкой на фиг. 8 сказано ниже. Если текущий дозиметр является последним в устройстве транспортировки объекта, процедура переходит к операции на шаге 166, на котором определяется, является ли текущее положение устройства транспортировки положением на выходе. Если текущее положение устройства не соответствует положению выхода, процедура ответвляется к операции на шаге 150, на котором процедура продолжается по замкнутому циклу «вычисление/распечатка», как описано выше, начиная с операции на шаге 150.

Когда вычислены все лучи от всех точек подключения источника до всех местоположений, которые дозиметр будет занимать в каждом местоположении устройства транспортировки объекта между положениями выхода и входа и включая эти положения, дозиметр маркируется как вычисленный. Очевидно, что эта процедура занимает множество итераций по фиг. 4 и 5. Если на шаге 166 определяется, что текущее положение устройства транспортировки представляет собой положение выхода, осуществляется переход к операции на шаге 168, на котором представлена общая величина дозы, направленной к каждому местоположению дозиметра устройства транспортировки объекта в его текущем положении. Формат и способ представления этих данных могут быть реализованы различными путями. Например, результаты могут быть введены в файл на диске компьютера, по местной компьютерной сети, по сети Интернет, непосредственно на экран дисплея и т.п. В одном из вариантов изобретения результаты распечатываются для стандартного выходного канала, который обычно направлен к файлу на диске в компьютере. Когда все местоположения дозиметров распечатаны, осуществляется переход к операции на шаге 170, на котором текущее положение устройства транспортировки проверяется для определения, соответствует ли оно положению входа. Затем обработке подвергаются остающиеся устройства транспортировки, как описано выше со ссылкой на фиг. 4 и 5, до тех пор, пока конец входного файла не будет достигнут и обнаружен на шаге 143 по фиг. 5. При определении, что вход исчерпан в операции на шаге 143, обработка устройства транспортировки прекращается и процедура заканчивается. В другом варианте изобретения обработка могла быть продолжена и процедура не закончена, однако мог быть дополнительный вход, и в этом случае обработка при поступлении входа была бы продолжена, тем самым осуществляя прогнозирование дозировок параллельно с фактической процедурой физической обработки.

На фиг. 6 показана блок-схема 158, более подробно описывающая операции по предварительному вычислению длин зон в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На составляющих блок-схему 158 шагах производятся обширные вычисления, связанные с идентификацией и измерением длин зон, пересекаемых каждым лучом траектории точка подключения источника-дозиметр. В одном из вариантов изобретения предварительно вычисленные длины зон сохраняются для последующего

- 10 010758 использования, поскольку при осуществлении способа выполняется множество итераций через замкнутый цикл по фиг. 4-7. Как описано выше, если на шаге 156, фиг. 4, определено, что длины зон, соответствующие текущему дозиметру, все еще не были вычислены, процедура переходит к операции на шаге 200, фиг. 6. Определенный дозиметр будет использоваться в каждом местоположении устройства транспортировки при пересечении камеры облучения согласно одному варианту осуществления изобретения. Процедура в соответствии с блок-схемой 158 начинается с операции на шаге 200, на котором создается массив точек приемника и один набор вводов в этот массив распределяется для любого положения устройства транспортировки объекта через камеру облучения. Очевидно, что некоторый приемник относится к точке дозиметра в конкретном положении устройства транспортировки. Следовательно, дозиметр включает несколько приемников, составляющих дозиметр в различных местоположениях останова через камеру облучения, т.е. дозиметр представляет сумму его приемников. В одном из вариантов изобретения создается массив точек приемника для каждого дозиметра. Массив точек приемника содержит ввод для каждого положения остановов дозиметра в камере облучения, где каждый ввод массива представляет один приемник.

Далее процедура по фиг. 6 переходит к операции на шаге 202, на котором создается набор массивов точек подключения источника, один для каждого ввода в массив точек приемника. Затем распределяется набор вводов в каждом новом массиве точек подключения источника, соответствующих количеству точек подключения источника, использованных для моделирования источника.

Например, некоторая камера облучения могла иметь 100 положений устройства транспортировки объекта, т.е. местоположений останова, и 300 точек подключения источника. Массив точек подключения источника в операции на шаге 202 мог бы содержать 100 наборов вводов, каждый из которых мог бы указывать на отдельный массив точек источника, содержащего 300 вводов на массив. Таким образом, в общем 30100 наборов вводов могли быть распределены как результат подобной обработки. Очевидно, что приведенный выше пример предназначен только для целей иллюстрации и не означает какого-либо ограничения изобретения. Упомянутые выше различные структуры данных рассмотрены более подробно со ссылкой на фиг. 8.

Вновь обращаясь к фиг. 6, следует отметить, что далее осуществляется переход к операции на шаге 204, на котором луч прослеживается от текущей точки подключения источника до дозиметра. В процессе прослеживания луча подсчитываются изменяемые зоны. Как упоминалось выше, изменяемые зоны содержат объект, который может изменяться от устройства к устройству. В одном из вариантов изобретения изменяемые зоны содержат экраны, размещенные на внешних сторонах устройства транспортировки объекта. Далее процедура переходит к операции на шаге 206, на котором подсчет, полученный на шаге 204, сохраняется в массиве точек подключения источника и используется для распределения массива длин зон. Указатель для этого массива также сохраняется в массиве точек подключения источника. В одном из вариантов изобретения массив длин зон содержит ввод для длины луча в каждой изменяемой зоне и длину зоны. Далее осуществляется переход к операции на шаге 208, на котором обнаруживается первая зона. Далее в операции на шаге 210 принятия решения определяется, является ли только что введенная зона из фиксированного или изменяемого материала. Если зона является изменяемой, процедура переходит к операции на шаге 214, на котором записывается номер зоны в массив длин зон вместе с длиной текущих следов луча через зону. Номер зоны используется в вычислениях дозировки фиг. 5 для поиска состава материала устройства транспортировки объекта, занимающего такую зону. В одном из вариантов изобретения состав материала в изменяемой зоне выбирается из массива характеристик изменяемой зоны, как это описано более подробно со ссылкой на фиг. 8.

Альтернативно, если на шаге 210 в операции принятия решения будет определено, что зона представляет собой тип фиксированных материалов, процедура переходит к шагу 212, на котором эффекты затухания по длине зоны и материал фиксированной зоны суммируются в накопителе в массиве точек подключения источника. В одном из вариантов изобретения длины фиксированной зоны и материалы фиксированной зоны являются постоянными, следовательно, влияние на дозировку через фиксированные зоны легко вычислить. В другом варианте изобретения постоянные результаты влияния, соответствующие фиксированным зонам, сохраняются в массиве точек подключения источника, как это описано выше со ссылкой на фиг. 8. Очевидно, что такая предварительная комбинация влияния фиксированных материалов упрощает вычислительную процедуру в процессе моделирования. При завершении операции на шаге 212 осуществляется переход к операции на шаге 216 принятия решения, на котором определяется, была ли достигнута последняя зона. Если остается больше зон, процедура ответвляется к операции на шаге 218 нахождения последующей зоны. Затем процедура возвращается к шагу 210 идентификации фиксированной или изменяемой зоны, как описано выше. Обработка зоны повторяется, как и ранее, до тех пор, пока не будет обработана каждая зона вдоль луча траектории текущая точка подключения источника-дозиметр.

Возвращаясь к описанной на шаге 216 операции, следует отметить, что, если обработаны все зоны вдоль луча траектории точка подключения источника-дозиметр, то осуществляется переход к операции на шаге 220 принятия решения, на котором определяется, была ли обработана последняя точка подключения источника. Если последняя точка не была обработана, осуществляется переход к операции на шаге

- 11 010758

222 выбора следующей точки подключения источника. Как упоминалось выше, в одном из вариантов изобретения каждый пучок лучей кобальта разделяется на многочисленные точки подключения источника. Соответственно, каждая точка подключения источника обрабатывается на шаге 204, на котором каждый новый луч прослеживается по траектории от точки подключения источника-дозиметр. Каждая зона вдоль нового луча идентифицируется и вносится в каталог, как описано выше. Каждый луч траектории точка подключения источника-дозиметр обрабатывается, в свою очередь, до тех пор, пока не останется точек подключения источника, подлежащих обработке. Когда все точки подключения источника для конкретного приемника обработаны, после операции на шаге 220 принятия решения осуществляется переход к операции на шаге 160, фиг. 4, на котором, как описано ниже, вычисляются дозы.

На фиг. 7 показана блок-схема 160, описывающая в соответствии с одним из вариантов изобретения более подробно операцию на шаге 160, фиг. 2, на котором вычисляется накопленная на дозиметре полученная от каждой из точек подключения источника общая доза при воздействии на точки материалов фиксированной и изменяемой зон между источником и дозиметром. Один набор операций выполняется для каждого луча траектории точка подключения источника-дозиметр соответственно числу вводов в массив точек подключения источника, который был сформирован при рассмотрении со ссылкой на фиг.

6. Следует отметить, что, если процедурой было определено, что имеются данные длины зоны, доступные для дозиметра при рассмотрении операции на шаге 156, фиг. 4, то осуществляется переход к операции на шаге 230 для вычисления дозировки для текущего дозиметра.

В операции на шаге 230 по фиг. 7 производится выборка из массива дозиметров указателя для массива точек подключения приемника, соответствующего текущему дозиметру. Далее со ссылкой на фиг. 8 отмечается, что массив дозиметров содержит местоположения дозиметров в пределах устройства транспортировки объекта, а массив точек приемника - координаты каждого дозиметра в пределах камеры облучения в каждом местоположении останова устройства транспортировки через камеру облучения. Затем процедура переходит к операции на шаге 232, на котором указатель для массива точек подключения источника, соответствующего устройству транспортировки объекта в его текущем положении, выбирают из массива точек подключения приемника. В одном из вариантов изобретения массив точек подключения источника содержит предварительно вычисленные длины лучей, описанные со ссылкой на фиг. 6, и указатели вводов изменяемой зоны для каждого луча траектории точка подключения источникадозиметр. Далее осуществляется переход к операции на шаге 234 вычисления длины зоны и величины дозы. В другом варианте изобретения для каждого набора вводов в массив точек подключения источника, где каждый ввод соответствует одному лучу траектории точка подключения источника-дозиметр определяется количество изменяемых зон и указатель начала массива длин зон для соответствующей точки подключения источника. В другом варианте изобретения для каждого набора вводов в массив длин зон получают длину луча траектории точка подключения источника-дозиметр через каждую зону. В еще одном варианте изобретения производится выборка индекса в массиве характеристик изменяемой зоны с нахождением типа материала, соответствующего устройству транспортировки в его текущем положении.

Как описано выше, даже если тип материала в массиве изменяемой зоны изменяется от цикла к циклу, при считывании производственного графика (задания) со входа, зоны и длина в каждой зоне не изменяются. Используя только что полученные тип материала изменяемой зоны и длину, вычисляется затухание излучения источника при пересечении им этой зоны. Затем на шаге 234 повторяется процедура для каждой зоны в данном луче траектории точка подключения источника-дозиметр. После накопления величин изменяемой зоны комбинируется частичный результат с эффектами фиксированной зоны для получения частичной суммы, соответствующей величине дозы, полученной определенным дозиметром от этой конкретной точки подключения источника в течение реального времени его пребывания.

Продолжая описание процедуры по фиг. 7, следует отметить, что процедура переходит к операции на шаге 236 принятия решения, на котором определяется, была ли обработана последняя пара точек подключения источника-дозиметр. Следует иметь в виду, что в данном случае используется один и тот же дозиметр для каждой точки подключения источника. Если будет определено, что имеется больше точек подключения источника, парных с дозиметром, в операции на шаге 238 выбирается следующая точка подключения источника, и операции, описанные выше, применяются к следующей паре точек подключения источника-дозиметр. Когда все точки подключения источника обработаны для дозиметра, операция на шаге 236 переходит к операции на шаге 162, фиг. 4, на котором она перемещается к следующему дозиметру в устройстве транспортировки объекта.

Операции, описанные со ссылкой на фиг. 4-7, повторяются для каждого дозиметра в каждом устройстве транспортировки объекта при его перемещении через камеру облучения. Расстояние между местоположениями останова может быть произвольно малым с целью аппроксимации непрерывного движения через камеру облучения, как описано в одном из вариантов изобретения. Очевидно, что в некоторых камерах облучения используется автоматизированная транспортировка объекта через камеру облучения посредством конвейеров, направляющих устройств и аналогичных устройств, тогда как в других камерах облучения объекты перемещаются вручную. Кроме того, объект может перемещаться в камере облучения, находясь внутри контейнера, т.е. внутри устройства транспортировки, или на грузовом поддоне или плите конвейера. Гибкость описанного выше способа позволяет использовать его с любыми

- 12 010758 конфигурациями камеры облучения, если могут быть установлены геометрическая конфигурация ячейки и зоны.

На фиг. 8 показана структурная схема 400, описывающая размещение различных структур данных и их взаимосвязи в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Структура 410 данных представляет собой массив данных дозиметра. Структура 410 данных дозиметра содержит местоположения дозиметра в пределах устройства транспортировки объекта. В одном из вариантов изобретения число вводов в массиве 410 дозиметра соответствует количеству дозиметров в пределах устройства транспортировки. Например, если в устройстве транспортировки содержится пять дозиметров, то будет пять вводов в массив дозиметра. Структура 410 данных дозиметра содержит ввод 411 для дозиметра 1 и ввод 415 для дозиметра 2. В пределах каждого ввода представлены относительные координаты устройства транспортировки и указатель приемников. Как показано на схеме, относительные координаты 412 устройства транспортировки и указатель 414 приемников соответствуют дозиметру 1 ввода 411, а относительные координаты 416 и указатель 418 приемников - дозиметру 2 ввода 415. В одном из вариантов изобретения относительные координаты устройства транспортировки обеспечивают местоположение дозиметра в пределах этого устройства или конфигурацию объекта. Как упоминалось выше, для определения местоположения особых точек в пределах устройства транспортировки объекта устройство может быть разделено на палеты. Хотя на фиг. 8 показан один массив дозиметра, в одном из вариантов изобретения массив дозиметра предназначается для каждого устройства транспортировки объекта, обрабатываемого в камере облучения, для которой требуется выполнить моделирование дозировки. При рассмотрении фиг. 4 отмечалось, что массив 410 дозиметра доступен при операции 164 для каждого дозиметра в пределах устройства транспортировки объекта.

Возвращаясь к структурной схеме 400, фиг. 8, следует отметить, что указатель 414 приемников указывает массив 420 точек приемника. Массив 420 точек приемника содержит ввод для каждого местоположения останова устройства транспортировки при пересечении им камеры облучения по одному из вариантов изобретения. Например, если, как показано на фиг. 1 и 2, камера облучения имеет 18 местоположений останова, то массив точек приемника мог бы содержать 18 вводов для каждого из местоположений останова в пределах этой камеры облучения. Очевидно, что массив точек приемника в описанном примере согласуется с дозиметром в пределах устройства транспортировки, таким как дозиметр 1 ввода 411. В массиве 420 точек приемника имеются вводы 421 для положения 1 устройства транспортировки и ввода 425 для положения 2 устройства транспортировки. В пределах ввода 421 для положения 1 устройства транспортировки представлены абсолютные координаты 422 дозиметра и указатель 424 приемника. В одном из вариантов изобретения абсолютные координаты дозиметра содержат координаты дозиметра в пределах камеры облучения при перемещении объекта через различные местоположения останова в камере облучения, т.е. точки приемника для дозиметра. Например, положение 1 ввода 421 устройства транспортировки может представлять входное положение устройства, следовательно, абсолютные координаты 422 дозиметра устанавливают местоположение дозиметра 1 ввода 411 в пределах камеры облучения, когда устройство транспортировки находится в положении 1 ввода 421. Указатель 424 данных приемника указывает массив 430 точек подключения источника. Массив точек подключения источника создается для каждого положения устройства транспортировки, содержащегося в пределах массива точек приемника. Как отмечалось выше на шаге 200, фиг. 6, массив точек приемника создается для каждого дозиметра каждого устройства транспортировки объекта.

При рассмотрении массива 430 точек подключения источника, показанного на фиг. 8, видно, что вводы точек подключения источника содержатся в массиве 430 точек подключения источника. В одном из вариантов изобретения ввод точек подключения источника включен в массив 430 точек подключения источника для каждой из таких точек. Например, если имеется 300 точек подключения источника, определенных для источника излучения, то 300 вводов точек подключения источника включены в массив 430 точек подключения источника. В пределах ввода 431 для точки 1 подключения источника представлены постоянные эффекты 432, количество 434 изменяемых зон и указатель 436 изменяемой зоны. Как показано на фиг. 8, эти вводы повторяются для каждой точки подключения источника. В одном из вариантов изобретения постоянные эффекты 432 включают кумулятивные влияния фиксированных зон на дозировку излучения для луча траектории дозиметр-точка подключения источника. Выше на шаге 212, фиг. 6, отмечалось, что эффекты затухания для фиксированных зон, связанные с лучом траектории точка подключения источника-дозиметр, суммируются в накопителе для получения постоянных эффектов 432 согласно другому варианту изобретения. Ввод 434 числа изменяемых зон для точки 1 источника производит подсчет количества изменяемых зон, пересекаемых лучом траектории точка подключения источника-дозиметр, прослеживаемым от точки 1 подключения источника ввода 431 до дозиметра 1 ввода 411. Очевидно, что число изменяемых зон подсчитывается для каждого из вводов точек подключения источника для всех массивов точек подключения источника. Аналогично, постоянные эффекты сохраняются для каждого из следов луча. Массивы точек подключения источника создаются на шаге 202, фиг. 6, тогда как постоянные эффекты и число изменяемых зон вычисляются в процессе операции на шаге 212, фиг. 6, как это описано в одном из вариантов осуществления изобретения. Кроме того, каждый ввод точки подключения источника массива 430 точек подключения источника имеет указатель изменяемой зоны для

- 13 010758 массива 460 длин зон.

Возвращаясь к фиг. 8, следует отметить, что существует массив длин зон, соответствующий каждому вводу точки подключения источника массивов точек подключения источника, как это описано в операции на шаге 206, фиг. 6. В пределах массива 460 длин зон фиг. 8 каждый ввод включает длину 462 луча через каждую изменяемую зону и номер 464 изменяемой зоны. При этом длина 462 луча представляет собой часть луча траектории точка подключения источника-дозиметр от точки 1 источника ввода 431 до дозиметра 1 ввода 411, который проходит через одну изменяемую зону. В описании со ссылкой на фиг. 6, указывалось, что длина луча в зоне и номер зоны записываются в массив длин зон в операции на шаге 214. Очевидно, что длина луча и номер зоны вводятся для каждой изменяемой зоны, через которую проходит соответствующий луч траектории точка подключения источника-дозиметр.

Массив 450 характеристик изменяемой зоны фиг. 8 содержит ввод для каждой соответствующей изменяемой зоны в пределах устройства транспортировки объекта. В одном из вариантов изобретения устройства транспортировки объекта в камере облучения содержат экраны для дополнительного ослабления дозы облучения объекта. Эти экраны рассматриваются как изменяемые зоны в одном из вариантов изобретения. Вводы в пределах массива 450 характеристик изменяемой зоны содержат состав материала в изменяемой зоне и коэффициент затухания материала. Для устройств транспортировки объекта, составляющих более чем одну зону, массив 450 характеристик изменяемой зоны мог бы содержать вводы для каждой зоны, имеющейся в устройстве транспортировки. В одном из вариантов изобретения индекс для номера изменяемой зоны соответствует характеристикам изменяемой зоны, и влияние на дозировку излучения через изменяемую и фиксированную зоны для луча траектории точка подключения источника-дозиметр может быть вычислено, как описано в операции на шаге 234, фиг. 7. В одном из вариантов изобретения характеристики изменяемой зоны считываются из производственного графика, определяющего состав материала и порядок следования объектов через камеру облучения. Вводы массива 450 характеристик изменяемой зоны продвигаются вперед по мере прохождения объекта через камеру облучения, как описано в операции на шаге 182, фиг. 5.

На фиг. 9 показана структурная схема 500, описывающая моделирование объекта, облучаемого в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Структурная схема 500 имеет источник 502 излучения. Источник 502 излучения содержит пучок 1504, пучок 2506, пучок 3508 и пучок η 510 лучей. В одном из вариантов изобретения пучки являются пучками лучей кобальта. Пучок 1504 источника 502 излучения разделен на четыре точки подключения источника: точка 1512 источника, точка 2514 источника, точка 3516 источника и точка 4518 источника. Очевидно, что каждый пучок лучей может быть разделен на любое количество точек подключения источника и что четыре точки выбираются только в качестве примера, следовательно, они не ограничивают изобретение. Луч траектории точки подключения источника-дозиметр прослеживается от каждой точки до каждого дозиметра, в одном из вариантов изобретения. Например, луч 536 траектории точка подключения источника-дозиметр проходит от точки 512 источника до дозиметра 522, размещенного в устройстве 520 транспортировки объекта. Аналогично операции на шаге 204, фиг. 6, в данном случае подсчитываются изменяемые зоны, пересекаемые прослеживаемым лучом.

Из схемы 500, фиг. 9, следует, что луч 536 может быть разделен на длины зон. Например, луч 536 содержит следующие длины зон: а) длина 1 (Ь1) зоны, которая представляет собой расстояние от точки 512 подключения источника до внешней стенки 538 устройства 520 транспортировки объекта; б) длина 2 (Ъ2) зоны, которая представляет собой расстояние от внешней стенки 538 устройства транспортировки до его внутренней стенки 540; и в) длина 3 (Ь3) зоны, которая представляет собой расстояние от внутренней стенки 540 устройства транспортировки до дозиметра 522. Длины зон от других точек (514, 516 и 518) подключения источника вычисляются аналогично для соответствующих лучей (534, 532 и 530) траектории точка подключения источника-дозиметр. Длины зон для каждого луча траектории точка подключения источника-дозиметр от каждой точки подключения источника каждого пучка (от пучка 2 506 до пучка η 510) вычисляются для дозиметра 522. Аналогично вычисляются длины зон для дозиметров, размещенных на устройствах 2 - η транспортировки объекта, соответственно, вводы 524-528. В одном из вариантов изобретения длина зон предварительно вычисляется и сохраняется, как это описано со ссылкой на фиг. 6. Как только определена длина, вычисляют дозировки (см. описание со ссылкой на фиг. 7).

На фиг. 9 даны только три длины зоны для каждого луча траектории точка подключения источникадозиметр. Очевидно, что может быть любое количество зон. Например, в другом варианте изобретения на пути прослеживаемого луча могут оказаться другие устройства транспортировки. Кроме того, каждое устройство транспортировки объекта может содержать более одного дозиметра. Более того, лучи проходят через множество фиксированных и изменяемых зон, в другом варианте изобретения. Как упоминалось выше, устройство транспортировки может содержать экран, который пересекается лучом траектории точка подклюючения источника-дозиметр. По мере продвижения устройства 520 транспортировки объекта к следующему положению останова в пределах камеры облучения, процедура, описанная со ссылкой на фиг. 3-7, повторяется для каждого положения останова. При завершении устройством 520 прохождения заданного пути следования через камеру облучения, представляется вычисленная дозировка для каждого дозиметра в пределах камеры облучения. Очевидно, что, когда расстояние между поло

- 14 010758 жениями останова становится бесконечно малым, непрерывный поток через камеру облучения следует без учета местоположений останова.

Необходимо отметить, что предлагаемое изобретение в соответствии с одним из его вариантов может быть представлено в виде устройства. Камера облучения, описанная со ссылкой на фиг. 1 и 2, содержит источник излучения. В предпочтительном варианте источником излучения является кобальт 60. Однако могут быть использованы и другие источники излучения или обработки, такие как гаммаизлучение, рентгеновское излучение, цезий, нейтроны, свет, распыленный газ, тепло, частицы, атомы, элементарные частицы и субатомные частицы. В одном из вариантов изобретения конструкция камеры облучения предусматривает наличие в ней источника излучения. В другом варианте, например, стенки камеры изготовлены из бетона. Еще в другом варианте ячейка может вообще отсутствовать, если, например, источником излучения является свет. Кроме того, в другом варианте источник излучения содержится в пучках лучей, размещенных в плоскости. Источник излучения может так же сохраняться в водяной ванне на дне камеры, когда он не используется. Механизм транспортировки используется для перемещения объекта через камеру облучения мимо источника излучения. Механизм транспортировки представляет собой конвейерную ленту, останавливаемую в определенных местоположениях на определенный период времени, согласно одному из вариантов изобретения. В другом варианте механизм транспортировки перемещается непрерывно. Как упоминалось выше, местоположения не должны быть равно разнесенными, а периоды времени - быть равными. В другом варианте изобретения механизм транспортировки представляет собой стойку для устройства транспортировки объекта, которое вручную перемещается между определенными положениями. В еще одном варианте механизм транспортировки вообще отсутствует. В другом варианте существует только одно положение экспонируемого объекта.

Для целей облучения объекта камера облучения могла бы представлять собой замкнутое пространство, в котором влияние источника излучения ограничено только облучаемым объектом. Камера облучения также могла быть не замкнутым пространством, в котором на экспонируемый объект воздействуют источником излучения или источником света. Источники излучения и их типы обычно включают кобальт, гамма-излучение, рентгеновское излучение, цезий, нейтроны, свет, рспыленный газ, тепло, частицы, атомы, элементарные частицы и субатомные частицы.

Объект, подлежащий облучению, размещается на устройстве транспортировки и перемещается специальным механизмом транспортировки, в соответствии с одним из вариантов изобретения. Компьютер моделирует прохождение объекта через камеру облучения для определения уровня дозы, которая будет получена объектом согласно способу, описанному выше. Как упоминалось выше со ссылкой на фиг. 3-9, моделирование идентифицирует предварительно вычисленные длины между дозиметром и источником излучения для определения дозы излучения объекта. Несомненно, что геометрия камеры облучения не ограничена вариантами фиг. 1 и 2. Как упоминалось выше, камера облучения может иметь любую конфигурацию, если только описанные выше длины лучей и зоны могут быть в ней определены.

Более того, устройство для обработки объекта облучением может быть камерой облучения или отсеком или определенным, но не обязательно замкнутым пространством, содержащим обрабатывающий источник, или пространством, в котором объект подвергается воздействию обрабатывающего источника. Например, обрабатывающим источником может быть свет или химическое вещество или их комбинация, когда объект обрабатывается при помощи обрабатывающих лучей, длины которых могут быть предварительно вычислены на основе геометрии отсека или камеры для обработки. В одном из вариантов может быть использован компьютер общего назначения, такой как компьютер 121 фиг. 2. В данном случае компьютер 121 общего назначения управляет робототехникой камеры для обработки, такой как механизм транспортировки, т. е. конвейер. Кроме того, компьютер общего назначения содержит программу для выполнения способа, описанного выше со ссылкой на фиг. 3-7, для прогнозирования дозы обработки объекта обрабатывающим источником при пересечении объектом камеры для обработки. В одном из вариантов изобретения компьютер использует предварительно вычисленные параметры позиционирования объекта для вычисления дозы обработки объекта. В данном случае предварительно вычисленные параметры позиционирования объекта могут включать данные дозиметров и их местоположений в пределах отсека, длины зон обрабатывающих лучей, аналогичные длинам лучей излучения, и длины зон (см. описание фиг. 3-7).

Принимая во внимание описанные выше варианты изобретения, необходимо отметить, что при осуществлении изобретения могут выполняться различные реализуемые компьютером операции с использованием данных, сохраняемых в системах компьютера. Выполнение таких операций требует физического манипулирования физическими величинами. Обычно, хотя и необязательно, такие величины имеют форму электрических или магнитных сигналов, которые могут быть сохранены, переданы, комбинируемы, сравнимы и иным образом обработаны. Выполнение таких операций часто определяется как формирование, идентификация, определение или сравнение.

Любые из описанных в данном контексте операций, составляющих неотъемлемую часть настоящего изобретения, являются практически применимыми в технике машинными операциями. Изобретение также относится к установке или устройству для осуществления таких операций. Устройство может быть специально сконструировано для требуемых целей либо оно может представлять компьютер общего на

- 15 010758 значения, избирательно приводимый в действие или сконфигурированный при помощи компьютерной программы, сохраненной в компьютере. В частности, различные машины общего назначения могут быть использованы с компьютерными программами, записанными в соответствии с приведенными здесь пояснениями, или более обычным может быть конструирование более специализированного устройства для выполнения требуемых операций.

Изобретение также может быть воплощено как компьютерно-читаемая программа на читаемой компьютером среде. Читаемая компьютером среда представляет собой любое запоминающее устройство для хранения данных, которые впоследствии могут быть считаны системой компьютера. Примеры читаемой компьютером среды включают жесткие диски, сетевое ЗУ, ПЗУ, ОЗУ, ПЗУ на компакт-диске, записываемый компакт-диск, перезаписываемый компакт-диск, магнитные ленты и другие оптические и неоптические устройства памяти данных. Читаемая компьютером среда также может быть распределена по сети, связанной с системами компьютера, с тем чтобы компьютерно-читаемая программа сохранялась и выполнялась в распределенной процедуре.

Необходимо отметить, что настоящее изобретение не ограничено рассмотренными выше вариантами и предполагает возможность внесения различных изменений и усовершенствований, не нарушающих основной идеи изобретения и не выходящих за объем приведенной ниже формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ определения доз излучения, получаемых объектом, находящимся по меньшей мере в одном заданном местоположении, при воздействии на этот объект излучением от обрабатывающего источника, предусматривающий выбор точки объекта, для которой определяют получаемую объектом дозу, отличающийся тем, что в пространстве между обрабатывающим источником и выбранной точкой задают зоны веществ неизменного состава, включающих воздух, находящийся между обрабатывающим источником и объектом, и зоны веществ изменяемого состава, включающих материал облучаемого объекта, для каждого местоположения объекта определяют и сохраняют расчетные отрезки пути луча, проходящего через зоны веществ неизменного и изменяемого состава, и с использованием значений вышеупомянутых отрезков и характеристик находящихся на этих отрезках веществ рассчитывают дозу излучения, которую получит указанная точка объекта, находящегося в соответствующем местоположении.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве обрабатывающего источника используют источник гамма-лучей, рентгеновского излучения, нейтронов, света, распыленного газа, атомов, элементарных частиц или субатомных частиц.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывающий источник и объект находятся в пределах камеры для обработки.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вычисляют лучи между обрабатывающим источником и точкой на объекте и определяют влияние зон веществ неизменного и изменяемого состава на вычисляемые лучи.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дозы излучения, получаемые выбранной на объекте точкой в каждом местоположении объекта, суммируют и представляют накопленную дозировку.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что при определении влияния зон веществ неизменного и изменяемого состава на вычисленные лучи подсчитывают число зон веществ изменяемого состава, проходимых каждым из вычисленных лучей до выбранной на объекте точки при нахождении объекта в каждом из местоположений, и сохраняют это число в структуре данных для каждого из местоположений объекта.
7. Устройство для обработки объекта излучением, содержащее камеру для обработки и обрабатывающий источник, расположенный в вышеупомянутой камере с возможностью воздействия на обрабатываемый объект при перемещении последнего в камере для обработки по заданной траектории, отличающееся тем, что оно снабжено средством компьютерного моделирования обработки объекта, выполненным с возможностью прогнозирования доз излучения, получаемых объектом в его заданных точках при перемещении объекта по вышеупомянутой траектории, путем осуществления способа по любому из пп.1-6.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что объект размещается на устройстве для транспортировки.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что камера для обработки представляет собой камеру облучения.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что значения отрезков пути лучей от обрабатывающего источника до точки на объекте сохраняются в структуре данных.
11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно содержит механизм транспортировки для перемещения объекта по заданной траектории.
12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство транспортировки имеет экран, служащий для ослабления излучения, испускаемого обрабатывающим источником.
13. Система управления камерой для обработки объектов излучением, отличающаяся тем, что она

- 16 010758 содержит компьютер общего назначения для управления робототехническим оборудованием камеры для обработки, причем в указанном компьютере хранится программа для прогнозирования получаемых объектом доз излучения, реализующая способ по любому из пп.1-6.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что используемые в вышеупомянутом способе значения отрезков пути лучей от обрабатывающего источника до точки на объекте сохраняются в структуре данных.
15. Система по п.13, отличающаяся тем, что используемый в для обработки объектов обрабатывающий источник представляет собой источник гамма-лучей, рентгеновских лучей, цезиевый источник, источник нейтронов, света, распыленного газа, тепла, атомов, элементарных частиц или субатомных частиц.