直线加速器电子束流能量的测量
加速器束流数据Commissioning:详解TG-106报告

探测器阵列
二维阵列:半导体或电离室
优点
适合测量整个Open射野 适合测量Profiles曲线 适合楔形野曲线测量
缺点
需对阵列进行校准 需剂量标定 笨重
15
16
热释光剂量(TLD)
辐射TLD将电子与空穴分开;加热 时电子和空穴重新组合并释放出光
OSLD (通过光激发) 不是特别适合Commisioning测量,
引言– 金标准束流数据
制造厂家试图使机器标准化,以期给出同样束流特性
金标准数据
TG106描述了特定的摆位和测量技术方法
客户可以测量整套或部分数据 警示:
– 不清楚:制造商设备束流模型是否可保持足够的重复性 – 未考虑到现场安装的改变和验收确认状态 – 动态楔形板束流特性依赖于铅门速度参数(在特定地方可能导致偏差) – 整个Commissioning也许将揭开未曾发现的问题
TG106报告不包括:
验收确认 (IPEM 94号报告) Commissioning TPS (TG-53) 非均匀测量(TG-65) SRS (TG-42)
GammaKnife
CyberKnife (TG-135) 全身皮肤电子束照射 全身照射(TBI)
3
4
引言
束流数据Commissioning 应当独立依赖于客户
1~2
典型花费时间
4-6周
和 摆放测量设备QA测量、基准对齐、 确认
协 TPS的有效性等.
第三届 9
10
模体材料、方法及探测器
点剂量测量
• 可以在固体水或水中测量
扫描数据
• 必须在水箱即塑料箱体内测量 最小 40cmx40cm 射野和40cm深 • 需侧向建成和过扫描距离 • 最大射野大小乘以1.6 • 75cmx75cm应是最优尺寸 • 可使用半扫描模式 可In-plane和cross-plane扫描 建议采用蒸馏水 (必要时添加化学剂预防 箱体内藻类物质形成) 确认箱体内水深(测量前) 注意水箱体和扫描机构的保养(自来水易 引起矿物质沉积或藻类物质的形成)
直线加速器辐射监测原理-概述说明以及解释

直线加速器辐射监测原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述直线加速器是一种用于产生高能量粒子束的重要装置,广泛应用于医学放射治疗、核物理研究和工业领域。
在直线加速器运行过程中,会产生辐射,包括电磁辐射和带电粒子辐射。
为了确保操作人员和环境的安全,必须进行有效的辐射监测。
本文主要介绍直线加速器辐射监测原理及相关内容。
1.2 文章结构文章结构部分应包括本文的总体框架和各部分的内容概要。
具体地,可以描述本文将分为引言、正文和结论三个部分,分别介绍直线加速器的概述、辐射监测原理和监测方法,最后总结讨论应用前景和展望。
文章结构的设计有助于读者对整篇文章的内容有清晰的了解和掌握,为他们阅读提供了指导和导向。
1.3 目的本文旨在介绍直线加速器辐射监测原理,探讨其在核医学、放射治疗和科学研究领域中的重要性和应用。
通过深入了解直线加速器的工作原理和辐射监测方法,可以有效提高我们对辐射剂量的监测和控制水平,从而保障人员安全,减小辐射对环境的影响,推动相关领域的发展和进步。
通过本文的阐述,读者将能够清晰地了解直线加速器辐射监测的技术原理和实践方法,为相关领域的从业人员提供参考和借鉴,促进该领域的发展和应用。
2.正文2.1 直线加速器概述直线加速器是一种利用电场或磁场加速带电粒子的高能粒子加速器。
它由一系列电磁场在真空管道中形成的加速模块组成,通过这些加速模块中的电场或磁场,使带电粒子不断加速,最终达到高能量的目的。
直线加速器通常由高频场或直流电压产生电场,或者由磁铁产生磁场,以加速带电粒子。
在加速过程中,粒子会经历多次的加速段,每一段都会增加粒子的能量。
不同种类的直线加速器可以用于加速不同种类的粒子,包括电子、质子等。
直线加速器通常用于研究基础物理学、医学影像学和放射治疗等领域。
在放射治疗中,直线加速器可以产生高能量的X射线或电子束,用于治疗癌症等疾病。
在科学研究领域,直线加速器则可以用于加速粒子以研究它们的性质和相互作用。
浅谈医科达Infinity_直线加速器的性能测试与维护

68研究与探索Research and Exploration ·生产管理与维护中国设备工程 2024.01 (上)故障原因分析及排除方法:由于E360呼吸机内部底层系统为Windows,根据提示内容,通过USB 接口连接外置键盘,按F1正常进入呼吸机操作界面后,可以看到系统时间恢复到出厂日期,初步判断是由于主板时钟纽扣电池故障导致,拆机后,用万用表测量其输出电压为0,更换新的时钟电池后,开机过程不再提示原来错误,系统时间重新设置后,也不再恢复到出厂日期,故障排除。
3 呼吸机的维护保养呼吸机作为抢救患者的重要设备,为了保证能够随时正常工作,提高安全性和可靠性,必须对其进行定期检查,做好维护保养。
3.1 建立健全维护保养制度呼吸机在日常使用和维护保养中缺乏具体的管理制度,导致不同科室进行呼吸机管理工作的过程中缺乏统一的标准和规范的步骤,存在错误操作或疏漏保养的情况。
因此,需运用风险管控的理念制定相关维护保养制度,以便指导日常使用和维护保养工作,从而减少使用中的安全风险,确保各项工作的开展有章可依、有迹可循。
3.2 培训管理呼吸机培训管理包括使用人员的培训和维修工程师的培训。
根据不完全统计,由于操作人员不规范的使用行为而造成的设备故障占比较高,因此,需加强使用人员的培训管理。
在日常使用过程中,使用科室必须做好常规维护保养,包含外观检查、清洁消毒和使用前检查。
在设备安装验收阶段由厂家工程师进行授课讲解,包括设备理论知识培训、设备实操演练培训以及基本维护保养及常见故障处理。
正常投入使用后,由院内工程师针对设备维修及巡检过程中发现的问题进行汇总分析,针对出现的故障,对使用人员进行有针对性的培训。
同时,院内工程师或厂家工程师共同做好呼吸机的三级维护保养工作,包括性能参数检测和报警功能检测等内容。
4 结语在临床使用过程中,呼吸机能够为危重症患者提供全方位的抢救和治疗服务,其使用质量和运行状态直接关乎患者的治疗效果及生命健康安全。
基于国际原子能机构277和381报告对直线加速器双模式光子线和电子线输出量校准研究

基于国际原子能机构277和381报告对直线加速器双模式光子线和电子线输出量校准研究景周;陈幼芬;程杭;蔡佳彬;张磊;康德华【期刊名称】《中国医学装备》【年(卷),期】2024(21)1【摘要】目的:基于国际原子能机构(IAEA)TRS 277和TRS 381《高能电子束和光子束中使用平行电离室的国际剂量测定操作规范》报告,校准加速器配置的不同档能量射线水中的吸收剂量,确保临床放疗中直线加速器输出剂量的精确性。
方法:采用ElektaInfinity直线加速器,光子线能量6 MV分别为均整(FF)模式和非均整(FFF)模式;电子线能量分别为4、6、8、10、12和15 MeV。
根据IAEATRS277和TRS381报告,使用PTW剂量仪、PTW30013指型电离室和PTW34001平行板电离室分别进行光子线和电子线水中输出剂量的校准,对各步骤的误差进行分析,对比采用不同标准对直线加速器的输出量水中校准的准确性。
结果:6 MV的FF模式和FFF模式光子线在水中最大剂量点处的输出量分别为1.003和1.008 cGy/MU;4、6、8、10、12和15 MeV的电子线每档能量在水中最大剂量点处的输出量分别为1.003、1.002、0.998、0.999、1.000和1.003 cGy/MU。
每档能量的射线在水中最大剂量点处的输出量校准为1 MU对应1 cCy,误差<1%。
结论:根据IAEA TRS277号和TRS381号报告对直线加速器的输出剂量在水中进行校准,可以保证直线加速器的输出剂量的准确性。
【总页数】5页(P29-33)【作者】景周;陈幼芬;程杭;蔡佳彬;张磊;康德华【作者单位】余姚市人民医院放疗技术科;浙江省肿瘤医院放射物理科;中山大学肿瘤防治中心放疗科【正文语种】中文【中图分类】R812【相关文献】1.基于IAEA277号报告对Versa HD直线加速器的剂量校准2.基于IAEA398号报告进行直线加速器输出量校准的实践与探索3.IAEA TRS398与TRS277应用于加速器输出量校准的比较4.基于IAEA 277和398报告在直线加速器FFF模式下绝对剂量校准结果对比5.北京地区医用加速器高能光子水吸收剂量398、277报告的量值验证因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电子直线加速器的工作原理

通过加速管及波导系统,将能量有效地传输给电子, 同时保证系统的稳定性和效率。
能量损失与补偿
在加速过程中,电子会因辐射等原因损失能量,需通 过相应的技术进行补偿。
束流稳定性及聚焦技术
束流稳定性
束流品质优化
为确保电子束在传输过程中的稳定性 ,需采用束流稳定技术,如束流反馈 控制、束流诊断等。
通过优化加速器的设计参数和运行条 件,提高束流的品质因数(如亮度、 能散等)。
采用重物质(如铅、混凝土等)对加速器 周围进行屏蔽,减少辐射泄漏。
在关键部位设置辐射剂量监测装置,实时 监测辐射水平,确保人员安全。
安全标识
应急预案
在加速器周围设置明显的安全标识和警示 灯,提醒人员注意辐射安全。
制定完善的应急预案,包括人员疏散、紧 急停机、医疗救治等措施,确保在紧急情 况下能够迅速响应并妥善处理。
操作规范及注意事项
操作规范
在使用电子直线加速器进行放射治疗前,医 生需要制定详细的治疗计划,包括照射野、 剂量分布、照射时间等。治疗过程中需要严 格按照计划执行,确保治疗的准确性和安全 性。同时,医生还需要密切关注患者的反应 和病情变化,及时调整治疗方案。
注意事项
在接受放射治疗期间,患者需要注意保持良 好的营养和身体状况,避免过度劳累和精神 压力。同时,患者需要遵守医生的建议和治 疗计划,按时接受治疗和检查。此外,放射 治疗期间可能会出现一些副作用和并发症, 如恶心、呕吐、皮肤反应等,患者需要及时
真空技术
真空室设计
采用高真空度的真空室,降低电子与残余气体的 碰撞概率,提高电子束质量。
真空泵选择
选用高性能真空泵,实现快速抽真空,确保加速 器稳定运行。
真空度监测
实时监测真空度,确保加速器在最佳真空环境下 工作。
1MeV电子加速器辐照剂量的测量

1MeV电子加速器辐照剂量的测量杜纪富;姜灿;王升;陈思;李月生【摘要】There were many methods to measure the absorbeddosage ,while due to the effect of low pene-trating depth ,thermal effects ,dynamic processing ,and other factors few methods were available to measure the radiation dosage of electron irradiation with lowenergy ,the color film dosimeter was usually used to mea-sure .In this paper ,the radio chromic film dosimeter (FWT-60-00 thin films) was used to measure the dose of low energy electron beam at the energy of 1 MeV used for irradiation processing .The relation between the ra-diation dosage and the beam intensity ,irradiation time and the speed of the beam device was investigated ,and the depth distribution of irradiation dose was measured ,the energy of the accelerator was corrected .The re-sults showed that ,with the same time and the electron energy ,the absorbed dose was grown linearly with the beam ;the dosage and the speed of beam device showed a good linear relationship at high speed .%目前吸收剂量的测量方法有多种,对低能电子束吸收剂量进行测量时,由于受到电子束穿透深度、热效应、动态加工等因素的影响,可用方法很少,通常用显色薄膜剂量片进行测量。
一医用直线加速器系统技术规格及参数

一医用直线加速器系统技术规格及参数医用直线加速器是一种医疗设备,用于放射治疗和肿瘤研究。
它采用直线加速器技术,将高能电子束加速到非常高的速度,并用于治疗癌症和其他相关疾病。
下面将介绍医用直线加速器的技术规格及参数。
1.加速器类型:医用直线加速器通常分为两种类型:电子直线加速器和电子直线加速器/调强(比如加速器自身能以瞬间超标剂量进行治疗方向调整)。
前者用于治疗表浅肿瘤,后者用于治疗深部肿瘤。
2.能量范围:医用直线加速器的能量范围通常从4MeV到25MeV。
不同的能量适用于不同的治疗情况,可以根据患者的具体需要进行调整。
3.治疗方式:医用直线加速器可以用于不同的治疗方式,包括3D适形放射治疗、强调放射治疗(IMRT)、调强电弧放射治疗(VMAT)等。
这些治疗方式可以根据患者的具体情况进行调整和组合,以达到最佳的治疗效果。
4.辐射剂量控制:医用直线加速器系统具有精确的辐射剂量控制功能,可以精确地控制电子束的射程和强度。
这对于确保治疗的准确性和安全性至关重要,并可以减少对周围正常组织的伤害。
5.同步装置:医用直线加速器通常配备同步装置,用于确保电子束与患者的位置和呼吸节奏同步。
这可以帮助治疗师在治疗过程中准确地控制电子束的方向和强度。
6.控制系统:医用直线加速器的控制系统通常采用先进的计算机技术,可以实时监控和调整治疗参数。
医生和治疗师可以根据患者的情况进行实时的调整,以达到最佳的治疗效果。
7.安全系统:医用直线加速器的安全系统包括辐射监测和警报系统,以及灾难缓解机构。
这些系统能够确保设备在运行过程中的安全,及时发出警报并采取相应措施以保护人员的安全。
8.图像引导系统:医用直线加速器通常配备图像引导系统,可以在治疗过程中实时监测肿瘤和周围组织的位置和形状。
这有助于治疗师准确地定位肿瘤并调整电子束的方向和强度。
总结:医用直线加速器是一种功能强大的医疗设备,它具有精确的辐射剂量控制、多种治疗方式、同步装置、先进的控制系统、安全系统和图像引导系统等功能。
电子直线加速器与电子感应加速器的比较_刘雨婷

条件: 1)为便于比较,直线加速器焦距取1.8m,回旋加 速器焦距取1.0m; 2)以200mm钢为例计算; 3)采用柯达AA400底片; 4 )根据我们拍片经验,底片吸收剂量按3.1cGy计算; 5)本计算仅供参考。 根据公式可得出表3所示结果。
式中, I为底片吸收剂量,取3.1cGy; I0为距加速器焦点1米处,出束剂量率cGy/min.m; d为焦距,取1.8m; D为工件厚度,取200mm; D 1/2为 半 价 层 , 对 4 M e V 电 子 直 线 加 速 器 约 为 25mm;对7.5MeV电子感应加速器约为28mm; 根据上述公式可推出透照时间t的计算公式:
2 透照时间对比
以下是两种加速器具体的计算比较。由于目前普遍 工业所需用X射线进行检测的工件厚度一般在250mm左 右,因此下面对4MeV电子直线加速器和7.5MeV电子感 应加速器就透照时间、工作性能、防护墙厚度、造价等 方面进行比较。 计算公式说明如下:
4 防护墙厚度对比
计算方法 在厅外距靶点r(m)处的辐射剂量率为(单位rad/ min):
表3 电子直线加速器和电子感应加速器工作效率对比 D/D1/2 6 5.17 最大剂量率 (cGy/m.min) 500 5 透照时间 4.98分 84.79分
能量(MeV) 4MeV电子直线加速器 7.5MeV电子感应加速器
0.2×3 0.2×3 0.2×3 0.2×3 0.3×3 150 1% 200 1% 250 1% 250 1% 350 1%
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直线加速器电子束流能量的测量电子直线加速器最重要的束流参数是束流的能量、流强、能散度和发射度束流能量是影响电子直线加速器性能最重要的因素之一对于脉冲型电子直线加速器,电子束的能量测量方法通常有:磁偏转法、半价层法、射程法等一测量原理1.1磁偏转法能谱测量原理示意图磁偏转法通常用于测量电子束的能谱,进而得出电子束的能量E0。
磁偏转法测量电子束能谱的原理如上图所示:从加速器引出的电子垂直于磁场射,会受到洛伦兹力的作用而发生偏转,其偏转半径为R,磁场B 与偏转半径的关系为:其中,B 为磁场中的磁感应强度,e 为电子电量,R 为回旋半径,v 为电子运动速度。
考虑相对论效应,可以将上式写为:其中β=v/c,c 为光速,γ 为相对论因子,γ 与β 满足关系:电子的动能为:由上述几个公式可以求得电子能量E 与磁感应强度B的关系为:因此,对于已知磁场B,理论上只需要测出电子的回旋半径R,即可进一步算出电子的能量。
为提高测试精度,在电子进入磁分析器之前,需要对其进行准直。
通常采用带狭缝的石墨块,其厚度略大于电子在其中的射程;设准直缝距磁极边缘为L,此即分析器的物点O由于从加速器引出的电子能量具有一定的能散ΔE,因此,对于流强较大的电子束,常用的方法是采用扫描的工作方式,在位置J 处放置一个法拉第筒用于接收电子,使偏转半径为R 的电子能够被接收,通过改变磁场B 使不同能量的电子都被法拉第筒接收,得到一条B-I 曲线,由于B 与能量存在公式所示的定量关系,因此通常直接做出E-I 曲线,即能谱分布曲线,如下图所示的是一条能谱分布曲线,其中纵坐标表示归一化电流,横坐标为能量。
采用磁分析法得到的能谱分布曲线其中峰值处的横坐标值即对应电子束的能量E01.2 半价层法加速器加速电子打靶所产生的X 射线本质上是具有相当能量的电磁辐射光子,光子的能量近似等于入射电子的能量,因此可以通过测量光子能量的方法间接得到电子能量。
辐射光子流在物质中的衰减规律服从简单的指数关系如下:式中:I0、I 分别表示穿过物质前、后光子流强度;μ 是X 射线在该物质中的衰减系数;x 是物质层的厚度。
半价层是指X 射线的剂量减弱到一半时所穿透的物质的厚度。
由这个厚度,可以从表中查到相应的能量。
半价层的值x 可由以下过程确定:上述方程组作变换可得两式两边同时取以10 为底的对数,得两式相除可得:x-x1 即为半价层厚度,由半价层厚度就可判断X 射线的能量。
由公式可以看出,只要测出X 射线经过不同厚度的阻挡物之后的强度,就可以算出相应的半价层,从而得到X 射线的能量。
根据NCRP51 号报告中的曲线可以算出不同能量的X 射线在几种物质中的半价层列于下图不同能量的X 射线在几种物质中的半价层下图所示为半价层法测量能量的装置示意图半价层法测量束流能量装置示意图1.3 射程法绝对地测量电子束的能量是比较复杂的,而且需要特殊的设备。
实际中通常采用测量电子束在密度均匀物质中的射程R p 来确定其能量。
电子的实际射程R p 定义为:深度剂量分布曲线(如下图)的直线下降部分的外推线和轫致辐射所产生的本底的外推线的交点处的深度。
(1.0~5.0)MeV 平行单能电子垂直入射聚苯乙烯得到的深度剂量分布曲线测量深度剂量分布曲线需要与薄膜剂量测量系统结合,用剂量片测量参考材料不同深度处的剂量,除了铝以外,聚乙烯、聚苯乙烯、石墨、聚甲基丙烯酸甲酯以及尼龙等低密度材料可用作模体材料。
常用吸收模体有叠层和楔子这两种不同类型。
另一种获得R p 的常用方法是通过电流-厚度曲线的外推值得到。
实验表明,采用铝作为吸收材料,随着铝的厚度的改变,在铝下方接收到的电流大小与铝的厚度有如下图所示的关系,类似深度剂量曲线,它也有明显的直线段,该直线段的外推值所对应的铝的厚度就是电子束在铝中的射程R p。
得到射程值R p 即可代入适当的经验公式算出电子束的能量E p。
采用箔片测量到的射程曲线实际应用中电子束能量和其在物质中的实际射程之间已经建立起来的经验公式主要有以下几个(以下经验公式均以铝的形式给出):(1)Katz-Penfold 射程公式,当电子能量大于2.5MeV 时有ρ 为铝或水的密度,k1 和k2 可按照下表取值参数k1,k2 取值表对于纯铝,ρ=2.7×103mg/cm3,因此可得纯铝的射程公式为:对于铝合金,ρ=2.8×103mg/cm3,故可得铝合金的射程公式为根据GB/T16841-1997,对于铝,当电子能量在1.0MeV 和10MeV 之间时,以MeV 为单位的电子束能量E 与以cm 为单位的射程R p 之间的关系可以用下列二次方程表示:根据文献可得当电子能量在4~12MeV 时,电子在铝中的射程公式为式中E 为电子束能量,单位MeV,R p 为射程,单位cm能量为2.5~25MeV 的电子束在铝中穿透深度R p(cm)与电子能量E(MeV)的关系有如下经验公式能量为2.0~12MeV 的电子束在铝中穿透深度Rp(cm)与电子能量E(MeV)的关系为:能量为5~25MeV 的电子束在铝中穿透深度R p(cm)与电子能量E(MeV)的关系有如下经验公式二.国内外研究状况2.1 国内研究状况实际应用中,由于磁偏转法所需设备比较复杂,而且不适合测量从扫描盒引出的电子束的能量;半价层法在测量精度上较射程法要好,但需要打靶产生X 射线,处理过程比较复杂;工业用加速器电子束能量测量误差在10%-15%内即可满足要求,所以射程测量法在常规测量中使用得较多文献结果表明,在辐照加速器电子束能量测量方面,国内所做工作为前述方法的应用,其中以射程法最为普遍。
为了得到电子束的射程值R p ,采用阶梯铝板射程法对4.5MeV/2.5kW 的辐照灭菌加速器能量进行了测量,测量装置如下图所示阶梯铝板射程法电子束射程测量装置X-Y 记录仪输出结果如下图所示。
为了得到电子束的射程,需要对该结果数据进行选取并重新作图,采用外推法得到R p 值。
采用公式进行计算,得到电子束能量为4.57MeV,测量结果与加速器标称结果吻合较好。
多次测量得到能量不确定度为±2.5%。
测量结果采用阶梯铝板射程法对NFZ_10 辐照用电子直线加速器的电子束能量进行了测量,所用装置如下图所示。
电子射程法测量示意图对12MeV 能档的测量结果如图所示,从图中得到R p 值后,代入公式进行计算,得到电子束能量为12.5MeV。
多次测量表明所用NFZ_10 辐照用电子直线加速器符合设计要求且优于国家行业标准要求。
经过多次测量,得到能量不确定度≤1.8%。
12MeV 能档I/Rp 曲线(铝吸收法)采用盖波片对电子束的射程进行了测量,其测量装置示意图如下图所示。
测量时,将A,B 两只内置盖玻片的铅盒放在参考面上、参考点附近两对称的位置上,同步进行静态辐照。
在束流扫描状态下,让电子束垂直轰击置于参考面上、铅盒里的盖玻片叠层(铅盒在面向束流的一方开有Φ8mm的人射孔),在每个电流表读数点上的辐照时间为5min。
然后关闭加速器,取出盖玻片。
用分光光度仪检测盖玻片因遭电子束流轰击而导致的变色痕迹。
这里,盖玻片作为吸收片和射线探测器两者使用。
用分析天平称量变色盖玻片的重量,由此得出电子束在盖玻片中的射程。
再使用伊凡斯(Evans)的射程-能量关系式,就可以得到待测电子束的能量。
结果表明,在1-3MeV 能量范围内,能量测定准确度优于±10%。
在得到电子束在盖波片中的射程之后,则采用查表的方法,插值得到电子束的能量。
参考点和参考面示意图2.2 国外研究状况国外ISOF-CNR 研究所的P.G. Fuochi 等人在实验的基础上提出了一种基于电荷沉积分布的测量电子束能量的方法。
该方法所用装置如图所示。
Electron-beam energy device (a) schematic and (b) front view.该装置的主要部分为图a)中的两块铝板(前板和后板),铝板置于铝制外壳内,通过陶瓷环固定并与外壳绝缘,两板间距5mm,板上接有引线用于测量两板上的电信号,外壳接地。
前板厚度采用最优化厚度,后板厚度取25mm保证电子束不能穿透后板。
其实验平台为两台名为ISOF和II的加速器。
ISOF 能量从6-12MeV 可调,II 加速器能量从4-10MeV 可调。
在使用该装置前,需要先测量前板的电荷沉积曲线以确定最优化厚度(即装置最终采用的前板厚度)。
测量前板电荷沉积曲线的具体做法是,采用一系列直径为100mm、厚度为0.5mm 的铝片叠加作为前板,通过改变铝片的数量来改变前板厚度,测量不同厚度时前板的积分电荷量,得到如图中实线所示的积分电荷沉积曲线。
对积分电荷沉积曲线作微分,可以得到微分电荷沉积曲线如图虚线所示。
最优化厚度即前板厚度即采用微分电荷沉积曲线的峰值点所对应的厚度。
对ISOF 加速器,最优化厚度为12mm,对II 加速器,最优化厚度为5mm。
Fuochi 等人测量到的ISOF 加速器引出电子束对应的Al 中的电荷沉积曲线(积分和微分),剂量深度曲线亦示于图中电荷量的测量可以转为对电流的测量。
Fuochi 等人在其文章中提出了能量比的概念:能量比=前板电流/(前板电流+后板电流)可见其文中的能量比的概念其实是电流比,为与原文图表保持一致,后续说明仍采用能量比这一概念。
在使用该装置前,还需要确定电子束能量,Fuochi 等人采用射程法测量电子束的能量:先测量剂量分布曲线(下图),从曲线获得外推值R p(单位)II 加速器电子束在铝中的典型剂量分布曲线Fuochi 等人在ISOF 和II 两台加速器上进行实验,测量得到对应不同能量E p 时的能量比,将测量结果进行线性拟合,得到了如下三张图所示的实验结果ISOF 加速器的能量比与最可几能量(E p)的关系ISOF 加速器的最可几能量(E p)与能量比的关系(长脉冲)虚线和点线分别表示线性拟合结果的95%预测区间和置信区间II 加速器的能量比与最可几能量(E p)的关系虚线表示线性拟合结果的95%预测区间从实验结果来看,能量比与能量E p 存在较好的线性关系,测量数据基本落在拟合结果的95%预测期间(代表±0.3MeV)。
因此Fuochi 等人得出结论:实验结果的良好的线性度表明,装置测量得到的能量比对能量是很敏感的。
该装置能够用做能量在4-12MeV 电子束的能量测量装置。
这一装置具有结构简单、对辐照应用精度可接受以及容易实现在线使用等优点。
ISOF 和II 加速器的能量比与最可几能量(E p)的关系小结:综合以上分析可以看出,对于精度较高的测量方法,其所需设备比较复杂,对于能量偏差范围在±10%范围内的辐照用电子直线加速器而言,并不需要如此高的测量精度。