钼靶X射线圆柱型自由空气电离室的研究

发布时间：2017-08-13 22:10

  本文关键词：钼靶X射线圆柱型自由空气电离室的研究

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【摘要】：乳腺癌居女性恶性肿瘤发病率第一位,是城市中癌症死亡率上升最快的肿瘤。目前利用铝靶x射线进行乳腺诊断,是早期发现乳腺癌的重要方法之一。但过量的辐射剂量,也可能诱发乳腺癌。所以乳腺摄影中,必须设法降低乳房组织的辐射剂量,使可能诱发癌变的几率降低至可接受的程度。因此乳腺摄影辐射剂量测量及评估的正确性,是进行此项医疗行为及降低妇女乳腺癌几率的主要因素。论文依托于中国计量科学研究院开展的国家质量监督检验检疫总局公益性行业科研专项《钼靶X射线基准的建立与溯源体系的研究》,设计并加工了钼靶X射线基准装置,建立了IEC 61267中推荐的钼靶X射线参考辐射质规范,并进行了各规范能谱测量；同时,研制了一台圆柱型自由空气电离室作为钼靶X射线基准电离室,完成了钼靶辐射质规范下电离室各项参数和修正因子的测量,并对建立的辐射质规范进行了空气比释动能绝对测量。论文研制的这一套钼靶X射线基准装置,实现了辐射束、激光定位、导轨同轴,开展了辐射野均匀性测量研究,并建立了铝靶X射线25kV、28kV、30kV、35kV规范下辐射质规范,测量结果在IEC 61267推荐值的±5%以内。搭建了一套半值层测量系统,加工和测量了覆盖整个规范的附加过滤,通过衰减法完成半值层测量。通过测得的半值层,得到了相关辐射质的有效能量。论文中利用液氮制冷的低能高纯锗能谱仪,对其进行准确的能量和效率刻度后,完成了钼靶X射线辐射质能谱的测量。论文中独立设计研发了一台圆柱型自由空气电离室,不仅完成了电离室的物理设计、机械结构设计以及加工装配,还完成了电离室漏电测量、长期稳定性测量和电离室饱和曲线测量。微弱电流的测量系统是钼靶X射线圆柱型自由空气电离室测量空气比释动能里面一个非常重要的部分。论文中自主设计研制了一套微弱电流测量硬件系统,能够实现高增益负反馈绝对测量和电流／电荷测量。通过与测量软件的结合,实现了微弱电流的精确测量。在自由空气电离室测量原理和微弱电流测量方法的基础上,设计了相关实验,完成了钼靶X射线辐射质规范下自由空气电离室部分修正因子测量。最后实现了钼靶X射线辐射质规范的空气比释动能绝对测量。以上工作的完成,初步完成了钼靶X射线圆柱型自由空气电离室的相关研究,为实现该圆柱型自由空气电离室成为钼靶X射线基准电离室的法制地位提供了技术支持,为钼靶X射线各规范量值的国际比对和向国内各应用领域量值传递提供了基础。
【关键词】：钼靶X射线 辐射质 圆柱型自由空气电离室 修正因子 空气比释动能
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R737.9;R730.44
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-19
• 1.1 课题背景及意义11-13
• 1.1.1 为乳腺癌诊断提供计量保障12-13
• 1.1.2 解决乳腺X射线机的量值溯源问题13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 国际计量局15-16
• 1.2.2 美国NIST16-17
• 1.2.3 日本NIMJ17
• 1.2.4 国内外标准和计量技术法规17-18
• 1.3 主要研究内容18-19
• 第2章 理论基础19-26
• 2.1 X射线19-23
• 2.1.1 X射线的产生19-21
• 2.1.2 射线与物质相互作用21-23
• 2.2 空气比释动能的定义23-24
• 2.3 气体探测器24-26
• 2.3.1 电离室24-26
• 第3章 钼靶X射线基准辐射装置的建立26-39
• 3.1 铝靶X射线基准装置26-29
• 3.1.1 辐射源出束装置26-28
• 3.1.2 滤过器系统28-29
• 3.1.3 定位系统29
• 3.2 辐射野测量29-34
• 3.2.1 二维电离室矩阵均匀性测量31-32
• 3.2.2 指形电离室扫描法均匀性测量32-34
• 3.2.3 测量结果34
• 3.3 辐射质规范的建立34-39
• 3.3.1 半值层测量35-37
• 3.3.2 X射线衰减规律37
• 3.3.3 辐射束规范37-39
• 第4章 钼靶X射线能谱的测量39-47
• 4.1 测量装置39-42
• 4.1.1 高纯锗探测器39-40
• 4.1.2 屏蔽准直装置40-41
• 4.1.3 多道分析器及谱分析软件41-42
• 4.2 探测器能量刻度42-43
• 4.3 能谱测量43-47
• 第5章 电流测量系统47-52
• 5.1 高增益负反馈法47-48
• 5.2 测量系统简介48-52
• 5.2.1 硬件系统48-49
• 5.2.2 软件系统49-52
• 第6章 圆柱形自由空气电离室52-62
• 6.1 自由空气电离室设计52-58
• 6.1.1 圆柱型自由空气电离室53-54
• 6.1.2 电离室设计原则54-55
• 6.1.3 电离室设计参数要求55-58
• 6.2 电离室加工与装配58-59
• 6.2.1 几何尺寸59
• 6.3 电离室性能测试59-62
• 6.3.1 高压饱和曲线59-60
• 6.3.2 漏电流60-62
• 第7章 圆柱型电离室相关修正因子62-68
• 7.1 空气衰减修正系数K_a62-64
• 7.2 通过室壁的辐射穿透修正K_P64-65
• 7.3 极性修正K_(POL)65
• 7.4 光阑边沿穿透K_(DIA)65-66
• 7.5 空气湿度修正K_H66-67
• 7.6 修正因子小结67-68
• 第8章 空气比释动能绝对测量68-71
• 8.1 钼靶X射线空气比释动绝对测量69-71
• 结论71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 攻读学位期间取得学术成果77

【参考文献】

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1 李兵;诊断X射线空气比释动能的绝对测量研究[D];成都理工大学;2013年

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本文编号：669253