射线束分析仪轴向位移校准与阿贝误差补偿技术研究

发布时间：2020-11-13 00:58

　　 射线束分析仪主要应用于大型放疗设备的安装校准,其定位精度直接影响到放射治疗的成败。目前射线束分析仪定位精度仅有0.1mm,随着医疗需求的增长,已远远不能满足需求,且目前市场上还没有专门应用于射线束分析仪轴向位移校准的设备。针对这一问题,本文在研究X射线诊断治疗设备相关国家标准和位移校准方法的基础上,根据其位移测量误差、垂直度和阿贝误差等系统指标,设计了基于光学非接触测量的射线束分析仪轴向位移校准与阿贝误差补偿的实验方案并进行了实验研究和分析。本文的具体内容如下:首先,分别搭建了基于激光跟踪仪和激光干涉仪的测量系统。其中,激光跟踪仪测量系统用于对射线束分析仪电离室载台的空间坐标进行测量;激光干涉仪测量系统用于分析轴上缺陷所引起的阿贝误差并对位移测量值进行补偿。其次,在无水状态下利用激光跟踪仪对射线束分析仪的定位精度进行了测量,由于水及水箱壁的影响未知,因此,自行设计了小支架将激光跟踪仪靶球托出水箱口平面,再次进行测量。最后,由激光跟踪仪测得的位移值,利用Matlab软件对射线束分析仪的各轴位移测量误差进行了数据分析。在基于激光干涉仪和CCD相机的阿贝误差补偿实验中,利用Halcon机器视觉算法包基于亚像素精度定位算法测得轴上缺陷尺寸的大小,计算得到缺陷所引起的阿贝误差并加以补偿。其中,射线束分析仪所测得的位移误差不超过0.068mm,轴与轴的垂直度误差为0.287mm,轴与对应平面的垂直度误差为0.357mm,激光干涉仪测量系统所测得的水平X轴350mm处的阿贝误差为0.044mm,最后,根据各轴的阿贝误差对轴向位移测量值进行了补偿。本文对射线束分析仪的各轴位移值实现了精确测量,测量分辨率可达0.001mm,并分析了射线束分析仪轴向定位精度的影响因素,从而大大提高了其实际应用能力,为放射治疗设备的安装校准及放疗效果提供了可靠保证。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH74
【部分图文】：

及意义我国工业化规模不断扩大，各种环境问题愈演愈烈。随着们的饮食结构也逐渐发生变化，人们所食用的瓜果蔬菜中的实例时有发生，因此，中国乃至全球人体肿瘤病症的发见肿瘤病症有肺癌、脑瘤和肝癌等，女性常见病症有乳腺2]。已成为威胁人类身体健康的第二大杀手（心脑血管疾病及医疗机构纷纷购进了用于放射治疗（简称“放疗”）的图 1.1 所示），例如：钴治疗机、X 射线治疗机和医用质者的人身安全及更为有效的治疗效果，需要有可靠的治疗。因此，在放疗设备长时间使用或者安装维修后，需要对精度进行准确的测量和分析，最终将测试结果传输到 TP以便于医生及仪器操作师为患者制定准确的治疗计划。而准工作就是由射线束分析仪来完成的[3]。

中国计量大学硕士学位论文析仪的发展析仪作为放疗领域的校准设备，在大型医疗研究机构及 1.2 所示。射线束分析仪的发明及应用是从二十世纪工作部件为水箱部分（又称水模体）。由于成年人身体的 70%，大脑组织中更高达 80%，因此在使用射线束注满水来模拟人体组份[9]。

图 1.2 射线束分析仪应用射线束分析仪的主要部件为水模体，在医疗设备计量校准领域最为常见。自二十世纪九十年代以来，水模体主要经历了一维水模体（如图 1.3（a）所示）、二维水模体（如图 1.3（b）所示）和三维水模体三个阶段的发展，各阶段均搭配以相应型号及种类的电离室探测器来完成对射线场各部分强度的检测[10]。但目前对于射线束分析仪的研究主要是针对其剂量场强度及仪器驱动部分来完成的，在对其各轴向定位精度的校准方面鲜有研究[11]。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 尧德中,阮颖铮;平面波的复射线束展开[J];电子科学学刊;1994年01期

2 Shalom Raz;曹映月;;射线束叠加:一项广义的预处理技术[J];石油物探译丛;1988年06期

3 A.P.Katchalov;M.M.Popov;冰清;;高斯射线束法和理论地震图[J];地球物理学进展;1988年04期

4 沈长庚;;科学家希望借助X射线束揭开自然奥秘[J];世界科学;1989年09期

5 吕敏;脉冲射线束测量中的统计起伏问题[J];物理学报;1983年02期

6 谭峻东;苏卓;李兰;龙云亮;;一种高效的自适应射线束追踪方法[J];电波科学学报;2014年04期

7 尧德中,阮颖铮;球面波和柱面波的复射线束展开[J];地球物理学报;1993年06期

8 胡江涛;王华忠;王雄文;;拉东谱约束的射线束形成方法及应用[J];石油物探;2013年04期

9 田中雅,小仓义己,杉浦恒彦;电子射线束烟气处理技术[J];四川电力技术;1997年06期

10 成林;;地面地震高斯射线束正演[J];西安文理学院学报(自然科学版);2016年06期

相关博士学位论文 前1条

1 李添才;莺琼盆地中深层地震数据精确成像方法[D];吉林大学;2016年

相关硕士学位论文 前6条

1 李云鹏;射线束分析仪轴向位移校准与阿贝误差补偿技术研究[D];中国计量大学;2018年

2 王津;起伏地表三维高斯射线束正演方法研究[D];西安石油大学;2018年

3 高伟;关于电磁仿真系统中射线束产生方法的改进研究[D];北京邮电大学;2015年

4 张朝霞;高斯射线束在工程物探中的应用及研究[D];成都理工大学;2007年

5 杨在友;X射线束光纤线包特征参数测试系统设计与实现[D];南京理工大学;2013年

6 杨飞龙;三维井间地震高斯射线束方法研究[D];西安石油大学;2013年

本文编号：2881494