借助于在光谱模式中使用的辐射探测器、尤其是X辐射或γ辐射探测器来测量剂量的方法...的制作方法_2

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被分解,也可以由多项式等来定义。假设待确定 的未知数的数量小于或等于参考光谱的数量,则通过例如通最小二乘法来求解。
[0051] 3、函数F(E)旨在对入射电离辐射所沉积的能量出现的非线性加以校正。这些非 线性具有:
[0052] a)物理起因,例如其与以下各项相关:探测方法对于组织的非等价性、人体模型 在探测器的后部的严格缺失或者探测器介质不在合适的深度和/或不具有合适的尺寸;
[0053] b)或者实验起因,其与探测器自身相关或与相关联的电子读取装置相关。
[0054] 4、函数F(E)的单位与期望的量H除以计数数量的单位一致。因此,函数F(E)例 如以西韦特/计数或戈瑞/计数来表示。
[0055] 5、初始光谱的基线(base)是任意基线。优选地这个基线涵盖整个预期的能量场 并且是尽量富余的。为了这个目的,具有大量的彼此不同的辐射源以及他们各自的在探测 器中测得的光谱(而不是相对于所关注的辐射的结合的单一结果)是更好的。
[0056] 在任何情况下,如果不总是存在满足上述等式的函数,则可以例如通过改变探测 器介质的性质获得所期望的精确度上的函数。
[0057] 最后,需要注意的是,加权函数或校正函数对于一系列探测器和给定的期望量H 是一次性确立的。这个函数必须可以转换到所有的具有相同几何结构和相同探测器介质、 并且测量这个量H的剂量计上。
[0058] 探测器校准可以是非常简短的。将探测器暴露于其自身活动稳定的给定放射源中 一给定的持续时间就足够了。因此,确定探测器执行的能量测量的稳定性是必要和充分的。 实际上,这个探测器在脉冲状态下运行以使得所测量的计数数量的稳定性由非饱和的计数 速率来保障。适当地规定源的尺寸足以使得探测器不饱和。
[0059] -旦确立了校正函数,剂量计就在脉冲状态下操作,并且对每个相互作用i,沉积 的能量Ed[i]被记录下来。因此,根据与探测器相关联的计算装置,可以:
[0060] (a)计算持续时间AT内光谱中的计数,在周期结束时,计算期望的量:
[0061]
[0062] (b)或对于每个相互作用,计算剂量增量:
[0063] Hx= Hx i+FCEdti]).
[0064] 在所有情况下,平均剂量速率对应于最终剂量和初始剂量之间的差值除以积分周 期的持续时间。尽管如此,需要注意的是如果累计周期较长,第二方案(b)在以高的并且有 害的速率进行偏移的情况下能够产生迅速的报警。
[0065] 下面描述本发明的另一实施例。
[0066] 为了测量吸收剂量,将能量的范围选择为[Emin;E max],其中,出于仅仅用于表示而 非限制的目的,E_低于50KeV,E_= lOKeV以及E_= IMeV ;选择一种类型的剂量速率H, 例如Hp (0.07);使用X辐射和y辐射探测器,其可以是多像素光子计数器或MPPO..或 硅探测器或闪烁器-光电倍增管组件;建立由用于各种X和y入射辐射的探测器测量到的 光谱S,其中入射辐射各自的能量在选定的范围之内并且其各自的剂量是已知的,以及根据 光谱S确立加权函数F (E),这个加权函数F (E)是平均剂量增量和沉积在探测器中的平均能 量E之间的对应关系。
[0067] 在图3中示意性地示出了了能够确定F(E)的设备。可以看到探测器14,例如装备 有塑料闪烁器的MPPC、
[0068] 由于合适的但未示出的装置,探测器14在脉冲状态下进行操作。探测器14连续 地暴露于各种辐射S。为此,对应的源以面对探测器14的方式被连续地放置。在图3中,可 以看到这些源中的一个源16,源16发出辐射18。探测器14具有电子处理装置20,电子处 理装置20被设置为在暴露于各种辐射S时处理由探测器提供的信号、建立各种对应的光谱 (dn/dE) s以及确定函数F(E)。
[0069] 图4是本发明的用于测量剂量的示例性系统的示意图。该系统包括与图3中的探 测器13等同的剂量计22。因此,这是装备有闪烁器的MPPC~这个剂量计22能够提供表 示其接收的辐射23的信号。具有剂量计的人未示出。图3的系统还包括电子处理设备24, 该电子处理设备24中存储有加权函数F(E),并且该电子处理设备24被设置为处理由剂量 计22提供的信号以及在任何时间确定人接收到的平均吸收剂量。设备24设置有用于显示 由该设备24执行的计算的结果的装置26。
[0070] 图5示意性地示出了示例性加权函数。横坐标为由闪烁器在相互作用期间产生并 且被MPPC?测量到的光电子的数量Nph ;在纵坐标中,量值f为剂量除以计数数量,该量 值以微西韦特/计数(ySv/cps)为单位进行表示。
[0071] 为了确定这个函数,具有下表中给出的特性的五个源被使用:
[0072]
[0073] 在这个示例中,寻找下列形式的加权函数:
[0074]
[0075] 其中Cp表示处理装置24的通路数量,C。对应于在这个装置上表示零能量的通路。
[0076] 所使用的源能够得到下列系数:
[0077] a〇= 0. 001173049
[0078] &1= 0. 000641594
[0079] a2= 0. 041835963
[0080] a3= 0. 080156831
[0081] a4=0. 042976988
[0082] a5= 0. 003726018
[0083] a6=0. 000000002
[0084] C〇= 4. 965286421〇
[0085] 由此推导出曲线图如图5所示的函数F。
[0086] 然后,可进行实验室测试以将校准函数F调整为尽可能接近无源剂量计的、表示 出沉积的剂量当量Hp (0. 07)的响应,校准函数F是针对与该函数F相关联的探测器的响应 而得到的。因此,这个校准可以整合实验室中执行的校准和无源剂量计的能量响应。
[0087] 在本发明的已给出的示例中,大体上考虑了 HP(0.07)。但是本发明不限于 Hp (0.07)的使用。本发明可使用任何其他类型的剂量当量来实现。
[0088] 此外,在本发明的以上给出的示例中,只考虑了 X辐射和Y辐射的测量。但是本 发明可以使用其他辐射来实现,尤其是电子辐射和质子辐射。
[0089] 本领域中的技术人员可以使给出的示例适应于任何其他辐射测量方法,无论这个 方法在性质(中子、质子等)或数量(剂量测定或流速测量)上是否不同。
【主权项】
1. 一种用于测量吸收剂量的方法,其特征在于: 选择能量范围; 选择剂量类型H; 使用给定类型的福射探测器(14); 针对给定类型的各个入射福射S,建立由所述探测器测量的光谱(化/祀)S,所述各个福 射各自的能量在所选择的范围之内,并且所述各个福射各自的剂量是已知的;W及 根据所述光谱(化/祀)S建立加权函数F巧),所述加权函数F巧)是平均剂量增量与沉 积在所述探测器(14)中的平均能量E之间的对应关系,所述加权函数F巧)使得具有与所 述给定类型的福射探测器等同的剂量计的人在任何时间都能够获知W量值H表示的平均 吸收剂量速率,所述剂量计用于建立所述加权函数F巧)。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述能量范围的最低能量低于50千电子伏。3. 根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,所选择的剂量类型H为化(0. 07)。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,所述探测器(14)为X福射和丫福 射探测器。5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述探测器(14)选自多像素光子计数器、娃探测 器和闪烁器-光电倍增管组件。6. 根据权利要求4和5中任一项所述的方法,其中,通过对W下等式进行求解来确立所 述加权函数: 对于每个福射S其中,Hs表示与所述福射S相关联的剂量,(化/祀)S表示在所述福射S的能量E处记 录的计数数量,W及AE表示用于所述光谱的能量测量节距。7. -种用于使用根据权利要求4至6中任一项所述的方法来测量剂量的系统,所述系 统包括: 与所述给定类型的福射探测器等同的剂量计(22),该剂量计能够提供表示其所述接收 的福射的信号;W及 电子处理设备(24),其中存储有所述加权函数F巧),并且被设置为处理由所述剂量计 提供的信号W及在任何时间确定所述平均吸收剂量。
【专利摘要】本发明尤其适用于高能物理学,根据本发明,选择能量范围和剂量类型H;使用给定类型的辐射探测器(14);针对给定类型的各个入射辐射,建立由所述探测器测量的光谱,所述各个辐射的能量在所选择的范围内,并且所述各个辐射各自的剂量是已知的;以及基于所述光谱确立加权函数,即平均剂量增量和储存在所述探测器中的平均能量之间的对应关系。这使得具有与已知的探测器等同的剂量计的人在任何时间都能够获知以量H表示的平均吸收剂量流。
【IPC分类】G01T1/02
【公开号】CN105008961
【申请号】CN201480010193
【发明人】让-马克·丰博纳, 让·科林, 凯茜·丰博纳, J·热埃纳
【申请人】阿雷瓦核废料回收公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月19日
【公告号】WO2014128174A1
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