9MeV电子直线加速器X射线测量(2)

2.6　探测器电子线路的屏蔽

　　为了确保探测器的使用寿命,必须使探测器电子线路所处位置的X射线剂量小于探测器成像区中心剂量值的0.1%。X射线经屏蔽铅套和准直铅锥后,成像区以外的剂量若达不到上述要求,则需要将探测器电子线路所处位置前用足够厚度的铅砖加以屏蔽。由于X射线的最高能量较高,如果铅砖厚度不够,不仅达不到屏蔽要求,反而会带来更多的二次散射剂量,当屏蔽铅砖厚度为2.5cm时,就会出现这种情况。用厚度为5cm的铅砖对探测器电子线路区进行屏蔽能达到小于中心剂量值0.1%的要求。

高能工业CT 采用9MeV 电子加速器产生轫致辐射,利用高能X 射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X 射线的最高能量、X 射线剂量及均匀性与工业CT 成像的质量和速度密切相关;对探测器的电子线路部分进行的X 射线屏蔽关系到探测器的使用寿命。X 射线测量结果表明,所用9MeV 电子直线加速器满足高能工业CT 检测的要求。

　　根据穿过狭缝的X射线剂量,微调节狭缝的上下或左右

(相对于射线轴)位置,在剂量最大的狭缝位置进行狭缝的胶

片成像,得到的像斑经微密度计读数,能够得到一条近似的高

斯曲线,经过傅里叶变换,得到传递函数。根据传递函数,计

算出较真实的焦点像。由此测得的焦点直径为1.40mm[6]。

3　结　论

　　X射线测量结果表明,该9MeV电子直线加速器满足高

能工业CT检测的要求。美国Vanian公司的用于高能CT成

像检测的Linatron23000A加速器的X射线最高能量为

9MeV,靶正前方1m处的照射量率为774mC/kg min。而我

们研制的9MeV电子直线加速器的X射线最高能量为8.

02MeV,靶正前方1m处的照射量率为877.2mC/kg min

(200Hz)。由于加速管的耦合度比设计值大,造成微波耦合Fig.6　Transversedistributionsofexposureat1minfrontoftheanodetargetaftercollimation图6　准直后,靶前1m处照射量的横向分布效率下降。通过调整微波耦合孔的大小,可以使加速器工作在最佳耦合状态,能够使X射线最高能量能达到9MeV。另外,由于加速管运行的时间较短,当微波频率在200Hz以上时,加速管内放气现象较明显,致使加速管内的真空度降低,导致微波耦合效率降低,电子束能量有所降低,从而使得靶前1m处的照射量率比理论计算值低。但是,随着加速管运行时间的不断增加,加速管的放气会逐渐减少,在频率为200Hz以上时的照射量率会逐渐接近理论计算值。

参考文献:

[1]　张汉朝.低能加速器的应用[M].北京:机械工业出版社,1985.133.(ZhangHC.Applicationoflow2energyaccelerator.Beijing:ChinaMechine

Press,1985.133)

[2]　李士骏.电离辐射剂量学[M].北京:原子能出版社,1981.40.(LiSJ.Ionizationradiationdosimetry.Beijing:AtomicEnergyPress,1981.40)

[3]　阿蒂克斯FH,罗奇WC,施学勤,等.辐射剂量学(第一卷)基本原理[M].北京:原子能出版社,1981.118.(AttixFH,RoeschWC,ShiX

)frndamental(inChinese).Beijing:AtomicEnergyPress,1981.118)Q,etal.Radiationdosimetry(vol.Ⅰ

[4]　蒋明.原子核物理导论[M].北京:原子能出版社,1983.211.(JiangM.Introductionofnucleonics.Beijing:AtomicEnergyPress,1981.118)

[5]　陶祖聪.CAEP闪光X射线机的发展[A].刘锡三.中国高功率粒子束十年文集[C].四川绵阳:中国粒子加速器学会,1995.84.(TaoZ

C.DevelopmentofflashX2raymachinesatCAEP.LiuXS.ThedecadeselectedworksofhighpulsedpowerinChina.SichuanMianyang:TheA2cademyofParticleAcceleratorinChina,1995.84)

[6]　陈浩,许州,金晓,等.高能工业CT用新型X射线源焦斑测量[J].强激光与粒子束,2004,16(3):390—394.(ChenH,XuZ,JinX,etal.

MeasurementofnewtypeX2raysource.HighPowerLaserandParticleBeams,2004,16(3):390—394)

X2raydosimetryof9MeVLINAC

PANQing,　HUHe2ping,　CHENHao,　LIUXi2san,　LIMing,　JINXiao,　XUZhou

(InstituteofAppliedElectronics,CAEP,P.O.Box91921014,Mianyang621900,China)

　　Abstract:　IndustrialCTadoptselectronacceleratortoproducethehighenergyX2raybremsstrahlung,andmakesuseoftheprin2cipleofdifferentabsorptioncoefficientandscatteringcoefficientwhentheX2raycutsthroughdifferentmaterialstochecktheinternalblemishorinternalstructureofthematerial.ThequantityandthespeedofcreatingimageoftheindustrialCTcloselyrelatetotheaccel2erator’sfocus,thehighestX2rayenergy,Xraysdoseanddoseuniformity.ProtectingtheelectronicscircuitofthedetectoragainstX2rayrelatetothedetector’sservicelife.TheXraysmeasuringresultsgiveninthisarticleshowthatthe9MeVLINACcansatisfiethere2quirementsforcheckingthematerialstructureandblemishbythehighenergyindustrialCT.

　　Keyword:　Farmerchamber;　LiFthermoluminescentdosemeter;　LINAC;　DoseofX2ray