申请/专利权人：西北核技术研究所

申请日：2022-02-25

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114613454B

主分类号：G16C60/00

分类号：G16C60/00;G16C10/00;G06F30/25;G01T1/11;G06F111/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.06.28#实质审查的生效;2022.06.10#公开

摘要：本发明对用于X射线和γ射线辐射场吸收剂量测量的热释光剂量计，提出了一种热释光剂量计的带电粒子平衡体设计方法，主要解决了现有方法通用性和拓展性方面的问题。本发明方法直接依据带电粒子平衡的定义，利用壁材料在X射线和γ射线辐照时产生的次级溢出电子，用以补偿热释光剂量计的能量损失，实现热释光剂量计的带电粒子平衡。

主权项：1.一种热释光剂量计的带电粒子平衡体设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据实际应用场景，获取热释光剂量计待测X射线和γ射线辐射场的能谱范围，在此能谱范围内，通过查表筛选与热释光剂量计质能吸收系数差值在设定范围内的n种材料，分别记为M1、M2、……Mn；步骤二、以E0作为次级电子最高能量，利用电子束输运模拟软件计算能量为E0的电子在步骤一筛选材料中的平均穿透深度和最大穿透深度，分别记为和R1、……Rn；其中，E0为单能X射线和γ射线的能量或宽谱X射线和γ射线的平均光子能量，为能量为E0的电子在材料M1中的平均穿透深度；为能量为E0的电子在材料Mn中的平均穿透深度；R1能量为E0的电子在材料M1中的最大穿透深度；Rn能量为E0的电子在材料Mn中的最大穿透深度；步骤三、利用X射线和γ射线输运模拟软件，建立能量为E0的X射线和γ射线辐照热释光剂量计的计算模型，计算热释光剂量计前后表面溢出的次级电子能量ETLD,f、ETLD,b以及比释动能KTLD，溢出次级电子能量之和为ETLD,loss，ETLD,loss＝ETLD,f+ETLD,b；步骤四、利用X射线和γ射线输运模拟软件，建立能量为E0的X射线和γ射线辐照材料M1的计算模型，计算模型中材料M1的厚度范围为到R1，将该厚度划分为n等份，每一等份记为T1，分别计算厚度为Thi1,k时材料M1前后表面溢出的次级电子的能量E1,k,f和E1,k,b；其中，k＝1,2…n，Thi1,n＝R1；随后，比较E1,k,b和ETLD,loss的大小，若E1,k,b的最大值E1,k,bmax满足E1,k,bmax≥ETLD,loss，则将材料M1筛选为备选材料，否则将其剔除；步骤五、重复步骤四，依次对材料M2、……Mn进行筛选，筛选出的备选材料共i种，i≤n，分别记为Mn1、Mn2、……Mni；此时，能量为E0的电子在备选材料中的平均穿透深度和最大穿透深度分别记为和Rn1、……Rni；其中，为能量为E0的电子在备选材料Mn1中的平均穿透深度；为能量为E0的电子在备选材料Mni中的平均穿透深度；能量为E0的电子在备选材料Mn1中的最大穿透深度；能量为E0的电子在备选材料Mni中的最大穿透深度；步骤六、利用X射线和γ射线输运模拟软件，建立能量为E0的X射线和γ射线辐照前挡Mn1的热释光剂量计计算模型；计算模型中前挡Mn1的厚度范围为到Rn1，将该厚度划分为n等份，每一等份记为Tn1，分别计算前挡Mn1厚度为Thin1,k时热释光剂量计中的实际吸收剂量Dn1，其中，k＝1,2…n，Thin1,n＝Rn1；步骤七、比较步骤六中的计算结果，若前挡Mn1在某一厚度Thin1,k时，比释动能KTLD大于等于0.99倍的实际吸收剂量Dn1，即比释动能KTLD≥0.99Dn1；则前挡厚度大于等于Thin1,k的材料Mn1，能够保证在该射线能谱条件下热释光剂量计的带电粒子平衡；同样的，依次对Mn2、……Mni的计算结果进行比较，得到满足条件的材料种类及最优厚度；若当前挡Mn1、Mn2、……Mni均不满足上述情况，则执行步骤八；步骤八、在热释光剂量计前挡Thinx,y厚Mnx的基础上，增加后挡材料，逐渐增加后挡材料厚度并计算热释光剂量计的实际吸收剂量，当实际吸收剂量Dn1与比释动能KTLD之比大于等于0.99小等于1时，即满足带电粒子平衡条件。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北核技术研究所 一种热释光剂量计的带电粒子平衡体设计方法

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