X射线空气比释动能基准辐射场的研究-核资源与核勘查工程专业论文.docxVIP

成都理工大 成都理工大学硕士学位论文 Ab Abstract PAGE PAGE IV III III 是必不可少的，主要由过滤片、过滤盘、旋转平台和控制器组成，可实现自动化 操作，其中过滤片选用纯度 99.99%的铝片和 99.95%的铜片。由激光定位仪和机 械导轨组成的机械定位装置，确保了基准量值复现时几何条件的严格一致，使基 准量值复现点的定位精度达到了±0.1mm。为保证基准系统运行的准确性和安全 性，设计了监测系统，主要包括视频监测、安全监测和监测电离室三个方面。 基准系统空气比释动能的绝对测量使用自由空气电离室。按照设计原则，自 由空气电离室由高压极、收集极、保护极、保护环、光阑和屏蔽外壳组成，收集 极嵌装在保护极体中间的凹槽内，由琥珀螺钉固定；保护条系统由 18 圈硬铝矩 形环组成；限制光阑由钨合金组成，成份为 89%的钨、7%的镍和 4%的铜。 基准系统的微弱电流自动测量系统基于汤姆逊平衡法原理，由远程源表 (6430)、高阻计(6517A)、高精度电容等组成。微弱电流自动测量系统的软件部分 以基于虚拟仪器技术的 LabVIEW 作为开发工具，开发数据采集控制软件。软件 采用模块化设计方法，整个测控软件分为用户管理、仪器参数设置、补偿设置、 数据处理、数据库管理等多个模块。 在初步建立了 X 射线空气比释动能基准系统后，开展了 X 射线空气比释动 能基准辐射场的研究工作。作为描述 X 射线束质的重要参数，半值层是指使 X 射线束在某一点的空气比释动能率（或照射量率）减少一半时所需要的标准吸收 片的厚度，是射线有效平均能量的量度。论文首先对比研究了半值层的测量方法， 得出当内插间距选取合适时，选取内插法测量最佳的结论。然后详细设计和研究 了测量半值层的实验过程，通过实验研究得到了低能和中能各 5 个能量规范，并 与 BIPM（国际计量局）标准值进行了比对，达到了理想的结果。 论文还研究了 X 射线机的管电压和管电流的稳定性，测量了其变化对辐射 场剂量率的影响，并分析了目前采用的 X 射线机的性能指标对基准量值复现不 确定度的影响。根据实验结果，在国际关键比对采用的辐射束规范条件下，管电 压波动 0.01%，剂量率变化 0.017%至 0.04%；管电流波动 0.01%，剂量率变化 0.01%。研究结果表明本课题 X 射线机的管电压和管电流重复性指标是符合基准 建立以及量值传递要求的。 均匀性作为辐射场的重要指标，本文也分别对低能和中能空气比释动能基准 辐射场的均匀性进行了研究，得到了辐射场在不同均匀性下的射野范围，其结果 满足了 X 射线空气比释动能基准辐射场量值复现和传递的使用。 使用能谱装置对中能 X 射线的能谱完成了研究性测量，得到了中能 X 射线不 同能量规范下的能谱，给出了峰位、半高宽等相关信息并进行了分析。能谱测量 装置由屏蔽准直系统、NaI(TI) 2×2 in 探测器和数字化谱仪构成。最后论文给出 了本次 X 射线能谱测量的探讨结果，并对未来相关的能谱测量工作进行了展望。 关键词：X 射线 空气比释动能 半值层 均匀性 能谱测量 Research on the Radiation Field of Air-kerma Standards in X-rays Introduction of the author: Wang Pan, male, was born in November, 1984 whose tutors were Professor Fang Fang and Professor Yang Yuandi. He graduated from Chengdu University of Technology in Nuclear Resources and Exploration Engineering major and was granted the Master Degree in June, 2010. Abstract With the progress of technology and development of society, X-ray has been applied widely for its importance in medicine, production, science and daily life. With the increasing device quantity of X-ray performance testing and quality assurance, it is urgent to solve the problem in which many indexes have not been regulat