放射防護課件輻射測量的方法第1頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五為什么要對放射線進行測量？在應用放射線進行診斷和治療中，我們需了解放射源所輸出的射線強度，以確定所采取的照射量是否符合臨床的要求；需要定量測量被照射的肢體或病灶所吸收的射線劑量的大小，從而判斷能否達到預期的療效；需要對X、γ射線或其他類型的輻射所形成的射線場進行定量測量，以判斷對輻射所設置的屏蔽，為工作人員所提供的放射防護水平能否達到國家所規定的安全標準。第2頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五放射線測量的分類：通常醫學放射診斷治療過程中，所涉及的射線的測量可分成兩種情況：一是輻射場分布的測量。如機房內射線分布、機房外透射線、散射線強度，放射源輸出量的大小等等。這種情況通常我們以照射量大小來反映射線強度的分布，因此，人們建立了照射量的測量方法。二是放射學診斷、治療中被檢者、患者所接收的吸收劑量的測量。雖然照射量與吸收劑量相比，是一個輔助量，但直到現在，它的測量仍然是很重要的。這是因為，由測得某點的照射量可以方便地換算出其他物質中的吸收劑量。第3頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五輻射測量的基礎：放射線與物質相互作用可以產生各種效應，這些效應都可以成為射線測量的基礎。如應用射線的電離作用、熱作用、感光作用、熒光作用可以制作各種電離室，閃爍計數器、熒光玻璃劑量計、熱釋光劑量計、膠片劑量計等。在對射線測定時，應根據實際情況，考慮儀器的測量量程、能量響應、讀數建立時間、儀器的靈敏度、精確度等因素。第4頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第5頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五主要內容1照射量的標準測量自由空氣電離室實用型電離室實用型電離室電離室的校準電離電荷測量電流特殊電離室第6頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五主要內容2吸收劑量的測量基本測量方法電離室方法其他方法（固體方法、化學方法）

第7頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五somuchtoday第8頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五

第一節照射量的測量照射量實際上是以X、γ射線在空氣中產生的電離電荷的數量來反映射線強度的物理量，對照射量的測量就涉及到如何收集、測量X、γ射線所產生的微量電離電荷。在實際應用中，電離電荷的收集、測量是通過空氣電離室來實現的。第9頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第10頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五自由空氣電離室基本結構，

C為收集極第11頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第12頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五一、自由空氣電離室自由空氣電離室結構：測量體積收集體積保護電極收集電極測量體積的周圍的帶電粒子平衡要求第一節照射量的標準測量第13頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五圖中陰影部分稱為“測量體積V”，即X射線束通過的、正對收集電極的那部分空氣體積，也就是需要隔離的，質量已知的那部分空氣的體積。當X射線從X線管焦點發出射入電離室后，在整個電離室內都會產生電離。因此，電離室的電極板與X射線束邊緣的距離應大于次級電子在空氣中的射程，使得電子在其能量耗盡之前不能直接跑到電極，從而保證電子完全阻止在空氣之中，其能量全部用于在電離室內引起空氣電離。第14頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五圖中與收集電極C相對的體積為“收集體積”，即收集電極上方次級電子產生電離的那部分體積。凡在“收集體積”內產生的離子，其中的一種符號的離子將在電場作用下全部移向收集電極。為了消除使“收集體積”外產生的次級電子在“測量體積”內電離電荷的貢獻，“收集體積”周圍空氣厚度必須大于次級電子的最大射程，從而使次級電子在電離室內達到“電子平衡”。第15頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五收集電極用來收集電離室內產生的某一種符號的離子，它被接到測量電荷的靜電計上。保護電極與收集電極相互隔開，但具有相同的電位，用以使收集電極上的電場均勻，保證中間區域的電力線垂直于電極。自由空氣電離室一般為國家一級或二級劑量標準實驗室所配置，作為標準，對現場使用的電離室型劑量儀進行校準，并不適合于在現場使用。第16頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五在電子平衡條件下，收集電極收集到的一切離子是由“測量體積”內被X射線擊出的次級電子所形成的，設這些被收集的離子總電荷量為Q（庫侖）。“測量體積”內空氣的質量為m。m=ρ·V式中，ρ為標準狀況下（0℃760毫米汞柱）的空氣密度。V為“測量體積”內空氣的有效體積。X線的照射量為：

第17頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五測量體積的確定第18頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五一、自由空氣電離室第19頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五在發散的情況下，能量注量按離開射線源距離的平方減少，而射線束的截面積則隨這一距離的平方而增大。因而在離開射線源的不同距離上，射線束的截面積與該截面上的能量注量的乘積為常數，即第20頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第21頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五但是必須注意，由于入射口至“測量體積”間空氣對X線的吸收、離子復合、散射光子形成的多余電子，阻止于電離室壁中的電子損失，以及由于溫度與氣壓偏離標準狀況而引起的空氣密度的變化等，很難完全達到電子平衡及空氣質量的穩定。因此，所測照射量往往偏離正確值，須進行適當校正。第22頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五Ki是儀器和測量過程中存在的許多缺陷所引進的各種修正因子，其中包括入射線束從入口光欄到測量體積這一距離上的衰減引起的電荷補償不足，散射光子形成的多余電子產生的額外電離，阻止在電離室壁中的電子損失，離子收集過程中造成的復合損失，以及由于溫度和氣壓偏離標準狀況而引起的空氣電離密度的變化等。第23頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五二、實用型電離室標準型電離室體積龐大，應用技術較為復雜，當X、γ光子能量較高時，建立“電子平衡”的空氣厚度較大，因此它只能作為標準電離室放置在國家標準實驗室內作為次級標準計量儀使用，而不能作為現場測量儀器。第24頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五如果我們將“收集體積”外的空氣進行壓縮，則既能滿足“電子平衡”條件，同時又可以大大縮小電離室體積。壓縮的空氣壁可用空氣等效材料代替，從而可以制成實用型空氣等效電離室。電離室壁材料與空氣的有效原子序數愈接近，則實用型電離室與標準電離室的等效性愈好。第25頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第26頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五圖（a）表示的電離室設想有圓形空氣外殼，中心為充有空氣的氣腔。假定空氣外殼的半徑等于電離輻射在空氣中產生的次級電子的最大射程，滿足進入氣腔中的電子數與離開的相等，電子平衡就存在。此條件下的電離室可認為與自由空氣電離室具有相同的功能。（一）實用型電離室第27頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五如果將圖（a）中的空氣外殼壓縮，則可形成圖（b）所示的固態的空氣等效外殼。所謂空氣等效就是該種物質的有效原子序數與空氣有效原子序數相等。由于固體空氣等效材料的密度遠大于自由空氣密度，該種材料中達到電子平衡的厚度可遠小于自由空氣厚度。例如，對100~250kV的X射線，其空氣等效壁的厚度約為1mm，就可達到電子平衡。（一）實用型電離室第28頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（一）實用型電離室圖7-2c是一個典型的實用型柱形電離室示意圖。電離室室壁材料與中心電極的有效原子序數應與自由空氣基本等效。這一前提可以保證電離室室壁內釋放的次級電子的能譜與空氣相似。最常用的室壁材料有石墨、電木或塑料。實際上室壁材料的有效原子序數一般低于空氣的有效原子序數7.67，接近于石墨的有效原子序數6.0。第29頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五結果造成室壁電子在空氣腔內產生的電離略小于在自由空氣電離室中產生的電離；但中心電極的原子序數通常比較大，用石墨或鋁制成的收集極，它的尺寸和它在電離室中的位置、幾何形狀可為上述損失提供補償。由于不同能量的X、γ射線產生的次級電子的射程不同，故應選用不同厚度室壁的電離室。第30頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五在電離室的內壁涂有一層導電材料，形成一個電極；另一個電極位于中心，是用較低原子序數材料（如石墨或鋁）制成的收集極。目前普遍使用的是Farmer型指形電離室，它是英國物理學家Farmer最初設計，后由Aird和Farmer改進的，該電離室有很好的能量響應特性（1%~4%）。第31頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五Farmer型電離室基本結構第32頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五Farmer型電離室能量響應曲線第33頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五電離室壁材料為純石墨(純度99.99％)，中心收集電極為純鋁材料(純度99.5％)，極間絕緣材料為聚三氯乙烯-氟乙烯化合物(PTCFE)，靈敏體積為0.61土0.01cm2。經實驗確定，中心收集極的直徑1.0mm，在靈敏體積中的長度為20.5mm，使該種電離室有很好的能量響應特性(1％一4％)。第34頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五目前，一般常用與空氣等效的材料做成不同厚度的平衡罩，當測定較高能X、γ射線時，需在原來電離室室壁上套上適當厚度的平衡罩。第35頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五但實用型電離室很難同時滿足上述條件。為此，在實際中，需要用自由空氣電離室來對實用型電離室做校準刻度。通過使用兩種電離室同時測量已知強度的X、γ射線源，給出實用型電離室測量校準因子，用于校正實用型電離室所測照射量值。第36頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五電離室在使用一段時間后仍需校準，校對時室溫一般為20℃，氣壓為760毫米汞柱。但在實際應用時，往往偏離校正時的氣溫和氣壓，造成測量誤差，故對所測的數值應進行溫度、氣壓校正。其校正系數KTP為：

其中，t為測量時氣溫（t℃）；P為測量時氣壓（毫米汞柱）。第37頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五

（三）、電離電荷測量電流由于X、γ射線在電離室中產生的電離電荷量非常小，所形成的電離電流在10-6-10-15A之間，因此測量如此微弱的電流信號就要求其測量電路要有較強的抗干擾性，有較高的輸入阻抗，有較大的放大倍數。一般情況下，我們不直接測量電離電流，而是通過一個積分放大器，將電離電流在一個積分電容上充電，通過測量積分電容兩端的積分電壓來推算積分電荷量。圖7-3為常用的電荷測量電路。根據運算放大器工作原理：

第38頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第39頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（四）特殊電離室指形電離室不適合測量表面劑量，對于高能光子束，為了測量在建成區內的劑量，探測器必須很薄以至于穿過靈敏體積時沒有劑量梯度；另外，電離室受照射野的影響不明顯。為了滿足上述要求，設計了一些特殊電離室如外推電離室和平行板電離室。第40頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（四）特殊電離室外推電離室實際上是一個空腔體積可以改變的平行板電離室，原先是為測量X(γ)射線吸收劑量設計的，現在更多地用來測定電子束的吸收劑量。通過測量以電極間距離作為函數的單位體積內的電流，然后利用外推空腔體積無限小時（電極間距離為零）來估計表面劑量。第41頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（四）特殊電離室平行板電離室除電極間距離不能變化外，類似于外推電離室。平行板電離室電極間的距離很小（~2mm），壁或窗非常薄（0.01~0.03mm）。許多國家和國際學術組織都推薦使用平行板電離室用來校準放射治療中的電子束。第42頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第二節吸收劑量的測定對醫學和輻射防護學有意義的量是物質中某點的吸收劑量。根據吸收劑量的定義，為了測定物質中某點的吸收劑量，需要測量射線在介質中該點沉積的能量的大小，然而直接測量射線在該點沉積的能量是很困難的，通常情況下要利用探頭取代該點為中心的一小塊物質，用該探頭測量物質中該點吸收射線能量后產生的理化變化，間接反映該點吸收的射線能量，經過適當校準、刻度，從而給出該點吸收劑量大小。因此選用的探頭應該足夠小，使它的引入并不顯著地干擾原來輻射場的分布。第43頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五一、吸收劑量的基本測量法任何一種物質，當其受到輻射照射后，其吸收的射線能量將以熱的形式表現出來，吸收的能量越大，則產生的熱量亦越高。將介質吸收的能量與其釋放的熱量進行已知的吸收能量與熱量的刻度，就可以定量給出吸收劑量的大小。量熱計正是基于這樣的原理制成的。第44頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第45頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五在吸收介質內要測定吸收劑量的部位，放一小體積的吸收體，用它作為吸收劑量量熱計的敏感材料，它與周圍介質必須達到熱絕緣。吸收體吸收了射線能量后，溫度升高，借助微型測溫器件（熱電偶或熱敏電阻）測出吸收體溫升，計算出吸收體吸收的能量，以求出小塊吸收體材料中的吸收量D：

dm為吸收體質量；dε為射線授與該吸收物體平均能量；dE為以熱量形式出現的能量。第46頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五在實際測量中，以熱量形式出現的能量，并非是直接測量出來的，而是根據導熱系統計算出來的。其具體做法是：把已知的電能dEc，通過導線引入電加熱絲，對吸收體加熱，觀察其相應的溫升dTc，這樣dEc/dTc便表示每單位溫升相應的能量吸收。在射線照射過程中，若測得吸收體的溫升dT，并忽略其他因素的影響，則可利用下式求得吸收體的吸收劑量。第47頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五但是，射線照射物質時所產生的熱量是非常微小。例如，水吸收1Gy的吸收劑量時，其溫升只有2.4×10-4℃，通常量熱計常用石墨做吸收體，石墨吸收1Gy的吸收劑量時，溫升約1.4×10-3℃。即使在X線治療中，組織吸收50Gy的吸收劑量時，溫度也不過上升0.012℃。第48頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五如此微小的溫度變化，通常很難進行測量，必須借助非常靈敏的微型測溫儀器。因此，量熱法雖然是測定吸收劑量的標準方法，但是，因為制造和使用時技術較為復雜，只能作為標準儀器使用，以校準其他測定吸收劑量的儀器。第49頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五二、電離室測定法根據電離室的工作原理，可以看出它的作用是用來測量電離輻射在空氣中或在空氣等效壁中產生的次級粒子的電離電荷。而在空氣中每產生一正負離子對所消耗的電子動能，對所有能量的電子來講，基本是一常數，即平均電離能為第50頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五二、電離室測定法顯然用電離室測量吸收劑量可分為兩步：首先測量由電離輻射產生的電離電荷，然后利用空氣的平均電離能計算并轉換成電離輻射所沉積的能量，即吸收劑量。由于電離室本身特性的限制，采用這種方法測量吸收劑量時，對不同能量的電離輻射，依據的基礎和計算方法有所不同。第51頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五Q為在空氣腔中釋放出的電離電荷，ρ為空腔中的空氣密度，V為空腔體積，A為傳輸系數，表示能量通過室壁的份額，其值略小于1。

1.中低能X（γ）射線吸收劑量的測量實用型電離室可直接用于照射量的測量。條件是：（1）它與空氣等效；（2）它的氣腔體積能夠準確得知；（3）它的室壁厚度足以提供電子平衡。第52頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五第53頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五因此，在滿足電子平衡的前提下，1庫侖·千克的照射量，能使每千克標準空氣吸收射線的能量為：33.97戈瑞。若在空氣中已測知某點處X線的照射量為X，那么這一點空氣的吸收劑量為：

D空氣=33.97·X戈瑞對于X、γ射線，在空氣中最容易測得的是照射量（X），按上面的公式即可計算出空氣的吸收劑量。1.中低能X（γ）射線吸收劑量的測量第54頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五但在實際工作中，常常需要知道其他物質的吸收劑量，尤其在對輻射效應的研究中，在放射治療劑量計算時，需要知道生物組織中某點處的吸收劑量。直接測量組織的吸收劑量是有困難的，往往借助體模進行測量。第55頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五設沒有體模存在時，射線在空間一點的能量注量為Ψa，根據吸收劑量與能量注量的關系，在電子平衡條件下，該點空氣吸收劑量為：當體模存在時，在體模內該點的吸收劑量為：第56頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五當體模存在時，在體模內該點的吸收劑量為：A為傳輸系數，數值上等于相同位置處的Ψm/Ψa

第57頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量用電離室測量照射量，然后轉換為吸收劑量的方法，其前提條件是必須建立電子平衡．而它只能在X(γ)射線的能量不高于2MVX射線或鉆-60γ射線的能量時才能達到。另外照射量的定義僅適用于X(γ)光子輻射，不能用于其他類型的電離輻射如電子和中子等。布喇格-戈瑞（Bragg－Gray）空腔理論不受這些限制，能直接用電離室在介質中測量來計算吸收劑量。第58頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量布喇格-戈瑞空腔理論認為，電離輻射在介質中的沉積能量即介質吸收劑量，可通過測量其放置在介質中的小氣腔內的電離電荷量轉換。第59頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量設在一均勻介質中，有一充有空氣的氣腔，電離輻射如X（γ）射線，其在介質中產生的次級電子穿過氣腔時會在其中產生電離，這種電離可以是X（γ）射線在氣腔空氣中產生的次級電子所致（稱為“氣體作用”）；也可以是在電離室空氣等效壁材料中產生的次級電子所致（稱為“室壁作用”）。第60頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五布喇格－戈瑞空腔理論示意圖第61頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量假定氣腔的直徑遠小于次級電子的最大射程，則以下三個假設成立：①X（γ）射線在空腔中所產生的次級電子的電離可以忽略；②氣腔的引入并不影響次級電子的注量及能譜分布；③氣腔周圍的鄰近介質中，X（γ）射線的輻射場是均勻的。第62頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量氣腔的引入并不改變次級電子的分布，則空腔位置上介質的吸收劑量Dm與氣腔中所產生的電離量Ja有如下關系：（即為布喇格-戈瑞關系式）第63頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量質量阻止本領定義為帶電粒子在密度為ρ的介質中穿過路程dl時，一切形式的能量損失dE除以ρdl而得的商，用符號或表示。第64頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五2.高能電離輻射吸收劑量的測量綜合中低能X（γ）射線和高能輻射（包括電子、X（γ）射線等）的測量原理，應注意：中低能X（γ）射線吸收劑量的測量，首先測量的是照射量，但電離室壁材料不僅要空氣等效，而且壁厚要滿足電子平衡條件。用布喇格-戈瑞空腔理論測量吸收劑量時，就不需要電子平衡條件，因為根據空腔電離理論，氣腔中產生的電離電荷量只和介質中實際吸收的能量有關。對中低能X（γ）射線測量時，只要電離室壁材料和空氣等效，對空腔的大小沒有特別的限制，如在空氣中測量低水平輻射，電離室體積往往較大。用空腔理論測量高能電離輻射的吸收劑量時，氣腔應足夠小，一般應小于次級電子的最大射程，但也不能過分小，以致造成有次級電離產生的電子大量跑出氣腔，而使布喇格-戈瑞關系式失效。第65頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五三、吸收劑量的其他測量方法除了利用電離室進行吸收劑量測量以外，在實際測量時，由于射線強度的差別及電離室體積的限制，為滿足不同的測量要求，還可以采用其他的測量方法測量吸收劑量。固體方法：熱釋光劑量儀、膠片劑量儀、半導體劑量儀化學方法：硫酸亞鐵劑量計第66頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五化學劑量計法化學劑量計法指的是，物質吸收電離輻射的能量而引起化學變化，如果這一變化可以被測定，即可使用它來測量吸收劑量。目前已有許多這種測量系統的報道，其中使用最普遍，測量精度最高的是硫酸亞鐵化學劑量計，或稱弗瑞克劑量計（frickedosimeter）。第67頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五化學劑量計法它的基本原理是，硫酸亞鐵水溶液經電離輻射照射，溶液中的二價鐵離子Fe2+會被氧化成三價鐵離子Fe3+。Fe3+的濃度正比于硫酸亞鐵水溶液所吸收的輻射能量，用紫外分光光度計，在波長為244nm和304nm處測量三價鐵離子的濃度，即可確定吸收劑量。第68頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五化學劑量計法化學劑量計所用的溶液主要成分為水，且能響較好（僅有微小變化），所以這種測量方法有較高的準確性。據報道，硫酸亞鐵化學劑量計與Farmer電離室方法相比較，X（γ）射線能量從鈷-60γ射線能量到25MVX射線、電子束能量10～25MeV內，其差別分別在0.013～0.001和0.025～0.001之間。第69頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光劑量儀（Thermoluminescencedosimeter）根據固體能帶理論，具有晶體結構的固體，因含有雜質，造成晶格缺陷，從而形成帶電中心，稱為“陷阱”。晶格缺陷帶電中心，具有吸引、束縛異性電荷的本領。當價帶上的電子獲得電離輻射的能量，躍遷到導帶，不穩定而掉入陷阱。如對該物質加熱，會使電子重新回到價帶上，并將電離輻射給予的能量，以可見光的形式輻射出去。發光強度與“陷阱”所釋放的電子數成正比，而電子數又與物質吸收輻射能量有關。第70頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱致釋光原理圖第71頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光劑量儀第72頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五氟化鋰鎂銅磷熱釋光探測器一、特點與用途氟化鋰鎂銅磷熱釋光探測器具有極高的信噪比，片狀探測器的探測閾僅10-7Gy（約10μrad）,線性范圍跨8個數量級，有效原子序數接近空氣和組織，是理想的環境和個人輻射探測器。在低本底輻射場下作劑量監測，優于其他探測器。二、性能1線性范圍：5*10-7Gy~10Gy（0.05mrad~1000rad）2相對靈敏度（TL/ms）:為TLD—100的20-30倍3探測閾：約10-7Gy（約10μrad）4能量響應（對30KeV~3MeV的光子）：<20%5均勻性（1δ）：<5%6貯存信息的穩定性：室溫下存放一個月無明顯衰退，在50oC下存放一個月衰退約3%7光照效應：對室內散射日光、白熾燈光、熒光燈無明顯響應；對直射日光（紫外光）有響應。8工作環境：T<50oCRH<20%三、使用條件1測量加熱程序：建議采用二階段程序升溫，第一階段恒溫溫度：140oC（5～15秒），第二階段恒溫溫度：２４０oC（１０～２０秒），升溫速率：６～２０oC2重復使用中退火條件：240±2oC（不得超過245oC）10分鐘（恒溫時間），迅速冷卻至室溫。四、注意事項1工作環境和用具要保持清潔，使用時必須用專用鑷子或者工具，嚴禁用手觸摸探測器。2避免紫外線和太陽光直接照射。3測量時探測器和加熱盤應接觸良好，放置位置重復，經常清除加熱盤中灰塵，以保證測量精確度。4探測器每次使用前必須退火，消除前劑量和本底，退火條件和程序要嚴格控制，快速冷卻速度要一致。5遠離輻射源，避光保存，防止有害氣體污染。第73頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光元件的品種很多，但以氟化鋰（LiF）材料最為常見。LiF的有效原子序數為8.2，接近空氣和生物組織的有效原子序數，用來做測量元件比較合適。由于熱釋光劑量片可以制成各種形狀，各種大小，因此常常用來作為放射線工作人員個人劑量監測。熱釋光劑量儀第74頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光劑量儀熱釋光材料的劑量響應與其受輻照和加熱歷史有關，在使用前必須退火。如LiF在照射前要經過1小時400℃高溫和24小時80℃低溫退火。它的劑量響應，一般在10Gy以前呈線性變化，大于10Gy則出現超線性現象。第75頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光劑量儀其靈敏度基本不依賴于X（γ）射線光子的能量，但對于低于10MeV的電子束，靈敏度下降5％~10％。熱釋光材料的劑量響應依賴于許多條件，因此校準要在相同條件，如同一讀出器，近似相同的輻射質和劑量水平下進行，經過嚴格校準和對熱釋光材料的精心篩選，測量精度可達到95％～97％。第76頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五LiF元件的能量響應曲線第77頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五熱釋光劑量元件經加熱后，其貯存的能量信息會全部釋放，因此它不能重復讀數，但是熱釋光劑量元件可以重復使用，用高溫退火爐對元件加溫后，其因受到射線照射后進入帶電中心陷井中的電子全部逸出，恢復輻射之前的狀態。熱釋光劑量計由于其靈敏度高，量程范圍寬、體積小、重量輕、攜帶方便、材料來源豐富，得以廣泛應用于X、γ射線的個人劑量監測以及輻射場所和環境監測。熱釋光劑量儀第78頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（二）膠片劑量測定法當射線穿過感光膠片時，膠片中的靈敏物質如溴化銀便形成潛影，經過化學處理（顯影、定影）后，其光學密度發生變化，密度變化的程度與膠片吸收輻射能量的多少有關，這種關系在一定的劑量范圍內呈線性。在實際應用中，選擇特定膠片，控制劑量水平在感光曲線的線性范圍內，即可用光學密度曲線來表示相對的劑量曲線。第79頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五臨床放射治療中主要用膠片劑量儀來獲得一組完整的劑量曲線或復雜照射技術的等劑量曲線。這種方法比較方便和快速，它已廣泛地應用于高能光子和電子束的測量中。由于膠片在受到輻射照射后形成的潛影在顯影、定影過程中受環境因素影響較大，在實際應用中，要注意膠片沖洗溫度及方法，最好采用自動控制系統控制藥液溫度。第80頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五因為高溫、高濕環境會使潛影有很大的衰退，而且這種沖洗變化還會影響密度值所對應的劑量值。對于輻射質不同，感光膠片密度與劑量值的響應也不同，實際操作中，應注意膠片與體模之間留有間隙，以免黑度曲線發生畸變。注意使用前，膠片應用不透光的黑紙密封好。第81頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五（三）半導體劑量儀根據半導體理論，在兩種導電類型半導體材料（P型和N型）結合在一起時，在其結合部（P-N結）會形成一個空間電荷區。它的作用猶如兩個電極之間絕緣層，當射線照射到空間電荷區時，會產生電離，從而產生帶電粒子，帶電粒子在空間電場作用下，向兩極移動在外電路形成電離電流。第82頁，共89頁，2023年，2月20日，星期五半導體