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二、电离室的工作特性 电离室本身具有角度依赖性,电离室的灵敏度会受电离辐 射的入射方向的影响.其正确的使用方法是:平行板电离室应 使其表面垂直于射束中心轴,指形电离室应使其主轴线与射束 中心轴的入射方向垂直.

(一)电离室的方向性 电离室测量吸收剂量原理

(二)电离室的饱和特性 电离辐射在空气中产生的正负离子,在没有外加电场的作 用或电场强度不够大时,会因为热运动由密度大处向密度小处 扩散,导致宏观的带电粒子流动,称为离子、电子的扩散运动. 同时,正离子与负离子在到达收集极前可能相遇复合成中 性的原子或分子,这种复合会损失一部分由电离辐射产生的离 子对数,从而影响电离效应与电离室输出信号之间的对应关系. 电离室测量吸收剂量原理 当电离室工作电压较低时,正负离子的复合与扩散作用显得比 较突出..如下图所示:当入射电离辐射的强度不变时,电离室 的输出信号电流I随电压V变化的关系,称为 电离室的饱和特 性 .图中OA段,电离室的输出信号逐渐增高,离子或电子的 漂移速度加大,逐渐克服复合与扩散作用的影响,输出信号电 流也逐渐增加. 电离室测量吸收剂量原理 AB段内,由于复合与扩散影响已基本消除,信号电流不再随工 作电压改变而保持稳定,此段称为电离室的饱和区.电离室正 常工作时,其工作电压应是处于这一范围,随着工作电压的继 续提高,BC段电离室内电场过强,因离子或电子运动速度加大, 产生碰撞电离,离子数目变大,信号电流急剧上升,超出电离 室正常工作状态. 电离室测量吸收剂量原理

(三)电离室的杆效应 电离室的灵敏度,也会受到电离室金属杆和电缆在电离辐 射场中的被照范围的影响.因为电离室的金属杆和绝缘体及电 缆,在电离辐射场中会产生微弱的电离,叠加在电离室的信号 电流中,形成电离室杆的泄漏,这叫做杆效应. 实验表明,对于X(γ)射线,杆效应表现有明显的能量依赖性, 能量越大,杆效应越明显.而对于电子束,表现不甚明确.另 一特点是,当电离室受照范围较小时,杆效应变化较大.当受 照长度超过10cm时,基本不再变化. 它影响射野输出因子测量精度 电离室测量吸收剂量原理

(四)电离室的复合效应 电离室即使工作在饱和区,也存在正负离子复合效应的影响. 复合效应的校正,通常采用称为 双电压 的实验方法.具 体做法:对相同的辐射场,电离室分别加两种不同的工作电压V1 和V2,其中V1为常规工作电压,并且V1和V2的比值要大于或等 于3,得到不同工作电压时的收集电荷数Q1和Q2,然后利用以下 公式计算复合校正因子: 式子中,a1 为实验拟合系数.不同类型的电离辐射的ai 值 不同. 电离室测量吸收剂量原理 复合效应依赖于电离室的几何尺寸,工作电压的选择和正 负离子对产生的速率. 对医用加速器的脉冲式辐射,特别是脉冲扫描式辐射,复 合效应的校正尤为重要;

但对于放射性核素产生的γ射线(如钴-60),复合效应非常小. 电离室测量吸收剂量原理

(五)电离室的极化效应 对给定的电离辐射,电离室收集的电离电荷会因收集极工 作电压极性的改变而变化,这种变化现象称为极化现象. 改变电离室工作电压的极性会影响它的收集效率. 非密闭型电离室,空腔中的空气质量随环境温度和气压变 化而改变,即气压或温度变化时,空气质量都会改变,就会直 接影响电离室测量的灵敏度,现场使用时必须给予校正.校正 系数与温度和气压的关系为: Kpt=(273.2+t)/(273.2+T)*(1013/........