中能X射线参考辐射场及量值传递的研究

论文摘要

随着X射线被广泛的应用于工业探伤、材料分析、疾病治疗、医学诊断、科学研究等重要领域,人们的生活已经与X射线息息相关。据统计,美国、日本的国民经济生产总值（GDP）中核技术的贡献约占3%-4%,美国核技术产生的年产值约为6000亿美元。我国的核技术产生的年产值约为140亿美元,仅占全国国民生产总值（GDP）的0.3%,中国核技术应用有着很大的市场以及和好的发展前景。同时,我国也越来越重视核辐射所带来的环境问题,并建立了环境水平X射线辐射质,并做了环境周围剂量当量测量的研究。本文依托国家重点研发计划《低剂量率X射线、γ射线计量关键技术研究》课题,在中国计量科学研究院中能X射线参考辐射场中建立55、70、100、170、240kV五个极低剂量环境水平辐射质,55、70、100kV辐射质空气比释动能达到了500个nGy/h左右,170、240kV达到5uGy/h以下,确定了各辐射质吸收片的厚度。利用指型电离室分别在距离光机焦点100cm、300cm处对辐射野进行测量,结果显示100cm处好于95%的辐射野直径为12.5cm;300cm处好于95%的辐射野直径为36cm,推出4m处有效辐射野的直径约为48cm,满足实验要求。用高纯锗探测器测量能谱得到不同辐射质的平均能量为:55kV、70kV、100kV、170kV、240kV的平均能量分别为:50.15keV、63.63keV、86.85keV、155.11keV、214.53keV,平均能量等效为有效能量计算得到半值层在0.31至5.09mm的Cu之间。利用蒙卡模拟软件模拟各辐射质能谱并与实测谱进行比较,符合实验要求。进行了量值传递的工作,分别对高气压电离室、FHT 192电离室、6150AD剂量仪进行刻度,刻度所得能响曲线与仪器出厂能响曲线相吻合,验证了定值的准确性。根据A类、B类评定方法,结合温度、气压、重复性等因素对空气比释动能测量、校准因子进行了不确定度评定,得到空气比释动能测量的不确定度为1.642%,校准因子的不确定度为2.923%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景及意义
•   1.2 国内外研究现状及发展趋势
•   1.3 主要研究内容
•   1.4 预期研究成果
• 第2章 实验装置及理论知识的概述
•   2.1 中能X射线参考辐射装置
•     2.1.1 X射线光机
•     2.1.2 X射线过滤装置
•     2.1.3 线性定位系统
•     2.1.4 微电流测量系统
•   2.2 X射线与物质的相互作用
•     2.2.1 光电效应
•     2.2.2 康普顿散射
•     2.2.3 电子对效应
•   2.3 空气比释动能
•   2.4 本章小结
• 第3章 参考辐射质的建立
•   3.1 辐射野的测量
•   3.2 辐射质的确定
•   3.3 能谱测量与半值层的计算
•     3.3.1 探测器能量刻度
•     3.3.2 能谱测量
•     3.3.3 半值层的计算
•     3.3.4 能谱模拟
•   3.4 本章小结
• 第4章 量值传递的研究
•   4.1 高气压电离室的刻度
•   4.2 FHT192 电离室的刻度
•   4.3 6150 AD-5H高灵敏度γ环境剂量率仪的刻度
•   4.4 本章小结
• 第5章 测量不确定度评定
•   5.1 空气比释动能测量不确定度
•     5.1.1 电离电流不确定度评定
•     5.1.2 标准电离室不确定度评定
•     5.1.3 温度测量不确定度评定
•     5.1.4 气压测量不确定度评定
•     5.1.5 定位不确定度评定
•   5.2 校准因子不确定度
•     5.2.1 高气压电离室刻度不确定度评定
•     5.2.2 FHT192 电离室、6150AD剂量仪不确定度评定
•   5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李云飞

导师: 任世伟,吴金杰

关键词: 中能射线,辐射质,能谱测量,半值层,量值传递,不确定度

来源: 河北科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 河北科技大学

基金: 国家重点研发计划课题《低剂量率X射线,γ射线计量关键技术研究》

分类号: O434.1

DOI: 10.27107/d.cnki.ghbku.2019.000403

总页数: 71

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