(20-300)kv x射线参考辐射场的建立和研究

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1、分类号TL7密级公开UDC500学校代码10555硕士学位论文（学术学位）(20-300)kVX射线参考辐射场的建立和研究研究生姓名：葛双指导教师、职称：邱小平教授学科专业：核科学与技术研究方向：辐射防护及环境保护所在学院：核科学技术学院二〇一六年五月万方数据万方数据(20-300)kVX射线参考辐射场的建立和研究论文作者签名:指导教师签名:论文评阅人1：肖雪夫，教授，博导，中国原子能科学研究院评阅人2：刘义保，教授，硕导，东华理工大学评阅人3：答辩委员会主席：肖德涛，教授，博导，南华大学委员1：赵桂芝，教

2、授，硕导，南华大学委员2：颜拥军，教授，硕导，南华大学委员3：康泉，教授，硕导，南华大学委员4：程品晶，副教授，硕导，南华大学委员5：委员6：答辩日期：2016年5月18日万方数据万方数据南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人

3、完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读（博/硕）士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据

4、库》，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名：年月日导师签名：年月日万方数据(20-300)kVX射线参考辐射场的建立和研究摘要：建立准确可靠、满足要求的X射线参考辐射场是实现国家空气比释动能基准量值溯源和传递基础。确保X射线辐射工作的安全实施，就必须对X射线设备进行质量控制，这就要求对各类X射线剂量仪表进行刻度和校准，保证其

5、剂量量值的统一和准确使用。本文通过对（20-300）kVX射线参考辐射场的建立和研究，首先建立了参考辐射装置，包括X射线光机、监督电离室、限束光阑、快门、辐射质过滤系统、四维空间运动平台、三维激光定位装置和4m导轨等。采用二维矩阵探测器扫场实现了辐射束、激光、导轨三轴的准直性；采用指型电离室逐点扫场实验，测量得到距离焦点1m处，均匀性好于99%的辐射野直径大于9cm，满足剂量仪表检定和校准的需要。利用非介入式RaySafeX2探测器测量了工业X射线光机的管电压，扩展不确定度小于0.78%（k=2）,纹波小于

6、10%。根据建立参考辐射质的要求，通过半值层拟合法，建立的涵盖诊断（RQR和RQA）、治疗（CCRI推荐的低能和中能辐射质）、防护（重过滤窄谱和宽谱）和环境（重过滤窄谱）四个系列的参考辐射质，共计41个。其中，参考辐射质的第一半值层与推荐值相对偏差均小于5%,第二半值层除了N-40和N-100相对偏差稍大些，其余均满足要求，通过分段差值拟合的方法计算出了对应的有效能量。I万方数据在过滤X射线能谱模拟方面，采用蒙特卡罗软件EGSnrc通过对工业X射线光机的准确建模，计算出了对应辐射质的模拟能谱分布，并计算出了

7、谱分辨率和平均能量，其中重过滤窄谱的平均能量与ISO推荐值相差小于5%（除了N-20），谱分辨率均小于10%。通过硅锂探测器测量得到了N-15、N-20、N-25和N-30四个辐射质的脉冲幅度谱，经过归一化处理，四个辐射质的测量谱与对应的模拟谱基本吻合。建立了一套能量响应均小于3%标准电离室组，实现了空气比释动能基准值向参考辐射场量值的传递，扩展不确定度为0.512%，其中五组中能辐射质对应的辐射场长期稳定性和重复性好于0.5%，满足治疗水平电离室检测的要求。初步对空气比释动能向水吸收剂量和剂量当量转换因子

8、进行了研究，计算得到了治疗电离室NE2561对应五组中能辐射质下水吸收剂量的校准系数，也通过拟合方法计算出了重过滤窄谱和宽谱辐射质对应的空气比释动能向剂量当量（H*(10),H’(0.07,0°)，Hp(10,0°)，Hp(0.07,0°)）转换系数。关键词：X射线参考辐射场；半值层；空气比释动能；剂量当量；水吸收剂量；蒙特卡罗方法II万方数据Theestablishmentandstudyofreference