重过滤窄谱X射线空气比释动能的测量与研究

论文摘要

随着科学技术的不断发展和经济全球一体化,国家计量技术水平已成为实现高新技术产业化和提高国家综合实力的重要手段和技术保障。中国计量科学研究院作为国家计量机构,代表国家计量技术的最高水平,以计量科学研究为基础,建立并完善国家计量基准和国家计量标准,积极参与国内外的量值比对工作,完成量值传递与量值溯源体系建设。在电离辐射领域,中国计量科学研究院已建立（10-60）kV X射线空气比释动能国家基准和（60-250）kV X射线空气比释动能国家基准,还未实现重过滤窄谱X射线辐射质下空气比释动能的国际比对。为解决辐射防护仪表在X射线辐射质下的量值溯源问题,在中央级公益性科研项目《环境水平X射线空气比释动能测量方法研究》（项目编号:25-AKY1707）的支撑下,专门开展重过滤窄谱X射线空气比释动能的测量与研究,从而完成重过滤窄谱X射线空气比释动能的量值复现。论文主要是根据国际标准化组织颁布的ISO 4037-1国际标准,自主设计并加工一套半值层测量装置,通过选择不同的管电压、管电流,添加相应厚度的附加过滤（铅、锡、铜和铝）,建立对应的参考辐射质。在中能X射线基准装置上建立（60-300）kV重过滤窄谱X射线参考辐射质,与ISO 4037-1给出的标准值相比,添加的所有附加过滤片的厚度偏差和测得的第一半值层与第二半值层的偏差都在±5%以内,符合标准规范要求。在重过滤窄谱X射线参考辐射场下,利用中能基准自由空气电离室及微电流测量系统开展重过滤窄谱X射线空气比释动能率的绝对测量,并通过实验测量和蒙特卡罗模拟的方法获得绝对测量所需要的各项修正因子,由此确定距离光斑焦点1m处的空气比释动能率。在1m处对防护水平A5电离室进行刻度,获得A5电离室在重过滤窄谱辐射质下的刻度因子。将A5电离室定位在距离光斑焦点3m处,确定该点处的空气比释动能率,在通过等效替代法,对PTW32002电离室进行刻度,获得对应的刻度因子。并通过相对测量方法获得PTW32002电离室在重过滤窄谱辐射质下的刻度因子,通过比较发现,两种方法获得的重过滤窄谱辐射质下的刻度因子的偏差都在0.7%以内。在通过PTW32002电离室确定距离光斑焦点4m处的空气比释动能率,并结合241Am和137Cs两个γ射线参考辐射场对两台高气压电离室进行刻度,获得对应的能量响应曲线,电离室的能量响应较好,符合测试要求。最后对重过滤窄谱辐射质下距离光斑焦点1m处的空气比释动能率进行不确定度评定,其中A类不确定度为0.46%,B类不确定度为0.37%,合成标准不确定度为0.59%。该工作完善了我国的X射线辐射防护体系,为后续参加重过滤窄谱X射线空气比释动能率的国际比对奠定坚实的基础。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张德亮

导师: 赖万昌,吴金杰

关键词: 空气比释动能,重过滤窄谱射线辐射质,自由空气电离室,修正因子,测量不确定度

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,环境科学与资源利用

单位: 成都理工大学

基金: 中央级公益性科研项目《环境水平X射线空气比释动能测量方法研究》(项目编号:25-AKY1707)

分类号: X837;O434.1

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000499

总页数: 73

文件大小: 3773K

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