辐射生物效应纳剂量探测器参数设计研究

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作者 龚雨程 黄骥 +2 位作者 吴国新 王坤 邱睿 《电子测量技术》 北大核心 2025年第2期7-13,共7页

纳剂量学通过统计初始粒子电离的离子数量与种类等物理量来模拟辐射生物效应。微孔道电离离子计数的纳剂量探测器通过配置内电场驱动电离离子漂移进入微孔道,并在强压下诱导电子雪崩实现测量。本文针对纳剂量准确测量需求,开展基于有限... 纳剂量学通过统计初始粒子电离的离子数量与种类等物理量来模拟辐射生物效应。微孔道电离离子计数的纳剂量探测器通过配置内电场驱动电离离子漂移进入微孔道,并在强压下诱导电子雪崩实现测量。本文针对纳剂量准确测量需求,开展基于有限元分析与蒙特卡洛方法的微孔道电离离子计数纳剂量探测器参数设计研究。利用COMSOL有限元分析与Garfield++蒙特卡洛软件,对探测器内部静态电场、电离离子动态输运以及微孔道内电子雪崩形成进行计算与模拟,系统研究了不同阳极、阴极电场配置下内部电场漏斗效应的形成特性,分析了其对电离离子动态输运和收集效率的影响规律,研究了电子雪崩对电场配置、微孔道直径等设计参数的依懒性,并对结果进行讨论与归纳。分析结果表明,阳极电压选取5~15 V,阴极电压选取-1500~-2000 V,微孔道半径选取0.5~0.75 mm可实现较好测量性能。本文的研究结果将为深入了解纳剂量探测器的内部工作机制及参数设计优化提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 纳剂量探测器 COMSOL有限元分析 Garfield++蒙特卡洛方法

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闪烁体微纳结构及制备技术研究综述

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作者 王玉洁 吴国新 +2 位作者 黄骥 王坤 张国龙 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页

闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体... 闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体与微纳光子学技术研究相结合,通过在闪烁体表面制备微纳结构,利用其对电磁波的调控作用改变光子出射的临界角,能够有效解决因全内反射效应导致闪烁体光输出产额低的技术难题,以实现在更小的剂量下实现相同的辐射效果。本文通过阐述近年来闪烁体微纳结构制备技术的研究进展,全面综述微纳结构调控闪烁体光输出增强的作用机理,归纳总结现有微纳结构制备技术方法,分析不同类型微纳结构对闪烁体光输出产额的影响,并根据闪烁体微纳结构的尺寸对制备技术进行归纳总结,论述了各类型闪烁体微纳结构制备技术的研究应用前景。 展开更多

关键词 闪烁体 光输出产额 微纳结构 全内反射 制备技术

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测量BEPCⅡ直线加速器隧道内的瞬发辐射场

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作者 阎明洋 龚晓明 +3 位作者 张清江 丁亚东 李楠 马忠剑 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第8期880-884,共5页

BEPCⅡ直线加速器脉冲流强大且脉宽小，束流损失造成的辐射场是一个占空因子很小、辐射水平很高的瞬发辐射场。丙氨酸／ESR作为一种大剂量辐射场探测方法，本文首先实验刻度丙氨酸剂量计，用于隧道辐射场实验测量，并结合MCNP软件模拟... BEPCⅡ直线加速器脉冲流强大且脉宽小，束流损失造成的辐射场是一个占空因子很小、辐射水平很高的瞬发辐射场。丙氨酸／ESR作为一种大剂量辐射场探测方法，本文首先实验刻度丙氨酸剂量计，用于隧道辐射场实验测量，并结合MCNP软件模拟计算校正测量结果。结果表明，束流注入阶段，e＋靶区中子含量高，与光子通量比为3．7，光子剂量率0．94Cy／h，中子剂量率范围8．2—16．4Cx／h。其他区域（除e＋靶区），中子含量少，基本忽略中子剂量率，且因束损不均匀导致剂量水平空间差异较大，剂量率范围0．1Gy／h至十几个Gy／h，相差达两个数量级。 展开更多

关键词 直线加速器 束流损失 瞬发辐射场 丙氨酸 MCNPXTL53

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一种新型溴化铈闪烁体探测器性能研究 被引量：11

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作者 周倩倩 侯越云 +2 位作者 梁珺成 张春生 王仁波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期371-377,共7页

闪烁探测器在射线能量与时间的探测中发挥着重要作用。针对国产新型溴化铈(CeBr_3)闪烁晶体,本文建立实验系统和方法对其关键性能指标进行了测试,具体包括:建立了快符合时间分辨系统测量装置,测试得到新型闪烁探测器对于^(60)Co源的时... 闪烁探测器在射线能量与时间的探测中发挥着重要作用。针对国产新型溴化铈(CeBr_3)闪烁晶体,本文建立实验系统和方法对其关键性能指标进行了测试,具体包括:建立了快符合时间分辨系统测量装置,测试得到新型闪烁探测器对于^(60)Co源的时间分辨率为142ps;建立了单光子计数法测量装置,测试得到溴化铈晶体的衰减时间为16.8ns,上升时间为0.18ns;建立了相对光输出测量装置,测试得到其相对于同规格NaI(Tl)闪烁体探测器对于661.66keV射线的光输出为161%;同时针对其能量响应性能进行了测试,测得对于661.66keV射线其能量分辨率为4.7%。将国产新型溴化铈闪烁晶体的性能测试结果与国际上同类晶体以及氟化钡、溴化镧、碘化钠等常用无机闪烁体的性能进行了比较,对其应用前景进行了探讨。 展开更多

关键词 无机闪烁体 溴化铈闪烁体 时间分辨率 衰减时间 相对光输出

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磷屏成像的计量性能测试及其在大面积平面源均匀性评价中的应用 被引量：2

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作者 符燕 梁珺成 +5 位作者 邹宇 杨志杰 唐泉 张明 刘皓然 赵清 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期83-89,共7页

针对磷屏成像技术在放射性活度计量领域的应用需求,开展了磷屏成像响应的重复性、一致性、时间线性与活度线性研究。结果表明:成像灰度值重复性为8.6%(k=2),190mm×200mm的磷屏成像区域对于点状源的响应一致;磷屏成像的灰度值与照... 针对磷屏成像技术在放射性活度计量领域的应用需求,开展了磷屏成像响应的重复性、一致性、时间线性与活度线性研究。结果表明:成像灰度值重复性为8.6%(k=2),190mm×200mm的磷屏成像区域对于点状源的响应一致;磷屏成像的灰度值与照射的时间成正比,相同照射时间所产生的灰度值与源的发射率也成正比。以这些计量性能结果为基础,严格按照ISO 8769∶2010的均匀性评价规则对150mm×100mm的大面积源进行了均匀性测量,建立了定量和直观表达平面源均匀性的方法,从而为改善平面源的制备工艺,建立符合国际标准的大面积源计量器具提供了参考评估方法。 展开更多

关键词 磷屏成像 计量性能 大面积平面源 均匀性

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Flash放射治疗技术研究进展 被引量：7

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作者 齐雅平 高宁 +2 位作者 卢晓明 钱东 徐榭 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期146-149,共4页

Flash放射治疗(Flash-RT)具有独特的放射生物学特性及潜在临床优势,已成为放射治疗领域的研究热点,但目前关于Flash-RT原理及临床转化等研究仍处于初步阶段。本文对Flash-RT相关研究进展进行综述。

关键词 FLASH 放射治疗 超高剂量率

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脉冲X射线剂量测量方法 被引量：3

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作者 刘川凤 张晓乐 +5 位作者 李德红 成建波 张健 黄建微 曹蕾 程金星 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1642-1648,共7页

为了解决主动式电子剂量率仪在脉冲辐射条件下的溯源需求,评估主动式电子剂量率仪测量脉冲辐射剂量的准确性,本文采用栅控技术于中国计量科学研究院建立了用于辐射防护剂量量值传递的脉冲X射线参考辐射场,具有曝光时间可调的特性。对脉... 为了解决主动式电子剂量率仪在脉冲辐射条件下的溯源需求,评估主动式电子剂量率仪测量脉冲辐射剂量的准确性,本文采用栅控技术于中国计量科学研究院建立了用于辐射防护剂量量值传递的脉冲X射线参考辐射场,具有曝光时间可调的特性。对脉冲X光管的管电压、曝光时间、脉冲上升/下降时间、辐射场均匀野大小进行了测试,同时对脉冲辐射场空气比释动能率测量方法进行了研究。研究结果如下:利用介入法示波器测量管电压,测量值与管电压预设值在100 kV时,相对偏差为0.19%。在建立的均匀辐射场中,利用电离室实现了脉冲场的空气比释动能率的测量,当管电压为60 kV,管电流为50 mA时空气比释动能率约为3 mGy/s。本文研究结果可为后续空气比释动能率定值提供参考。 展开更多

关键词 脉冲X射线 空气比释动能率 栅控技术 电子剂量率仪 脉冲辐射场 剂量测量 脉冲波形 脉冲宽度

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48 keV~1.25 MeV X/γ射线空腔电离室研制及性能测试 被引量：3

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作者 刘川凤 成建波 +7 位作者 李德红 程金星 黄建微 张晓乐 张健 张璇 李月 郝光辉 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期1889-1896,共8页

防护水平电离室广泛应用于核设施、放射治疗和辐射环境监测等剂量率的测量,为了提高防护水平电离室的国产化水平,设计了测量防护水平剂量率的空腔电离室。通过理论计算、蒙特卡罗模拟对电离室的室壁厚和保护极进行研究。在不同能量辐射... 防护水平电离室广泛应用于核设施、放射治疗和辐射环境监测等剂量率的测量,为了提高防护水平电离室的国产化水平,设计了测量防护水平剂量率的空腔电离室。通过理论计算、蒙特卡罗模拟对电离室的室壁厚和保护极进行研究。在不同能量辐射场中对电离室性能进行测试,测试结果表明:电离室漏电流绝对值小于5 fA,工作坪区为200~800 V。在N60~N250的X辐射场和^(137)Cs、^(60)Coγ辐射场中对电离室的能量响应进行测试,当剂量率归一化到^(60)Co时,电离室能量响应相对偏差在±5%之内,电离室在半年内的长期稳定性和角响应都优于0.5%。所述电离室能够实现3 mGy/h~30 Gy/h剂量率的测量,且与约定剂量率相对偏差优于±5%。 展开更多

关键词 防护水平剂量率 空腔电离室 能量响应 漏电流 蒙特卡罗模拟

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256层CT头部扫描iDose 4^(TM)重建图像空间分辨性能的模体实验 被引量：2

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作者 郑海亮 刘小丽 +2 位作者 李兴东 温廷国 冯树理 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期617-621,共5页

目的探讨256层Brilliance iCT头部扫描时不同扫描条件下各重建级别iDose空间分辨性能的差异。方法采用256层Brilliance iCT和CT性能检测模体,获得头部扫描图像,以iDose和滤波反投影(FBP)两种方法进行重建,比较两种重建图像的调制传递函... 目的探讨256层Brilliance iCT头部扫描时不同扫描条件下各重建级别iDose空间分辨性能的差异。方法采用256层Brilliance iCT和CT性能检测模体,获得头部扫描图像,以iDose和滤波反投影(FBP)两种方法进行重建,比较两种重建图像的调制传递函数(MTF)曲线之间的差异。结果①MTF曲线显示,同等辐射剂量条件下,相比FBP重建,iDose重建可提高1.75%~115.62%的空间分辨能力。②降低层厚会在一定程度上降低CT系统在xOy平面内的空间分辨能力。③层厚为0.9mm时,iDose(6)的图像重建性能最好,层厚为2.5mm时,iDose(5)的性能最好。④在保持千伏值、毫安秒及扫描层厚条件不变,螺距从0.203提高至0.391时空间分辨能力无显著差异。⑤保持毫安秒不变,同时改变管电流和扫描时间,使用iDose重建算法CT系统空间分辨能力无显著差异。结论 iDose在同等辐射剂量下能显著提高图像质量,一定程度上iDose重建图像的空间分辨力对螺距和管电流改变不敏感。为获得最佳图像质量,重建级别应与层厚相适应。 展开更多

关键词 迭代重建 滤波反投影 空间分辨率 调制传递函数 体层摄影术 X线计算机

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210Po标准平面源的制备及表征 被引量：3

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作者 范富有 梁珺成 +4 位作者 刘皓然 杨志杰 张明 张健 邹宇 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期405-410,I0004,共7页

210Po的标准平面源用于检定流气正比计数器α射线对β射线的串道比,由于210Po的半衰期较短(138.4 d),检定用210Po标准平面源需定期更换。本工作采用色谱柱法,从210Pb的母子体溶液中分离出高纯度的210Po溶液,用γ谱仪确认了210Po溶液的... 210Po的标准平面源用于检定流气正比计数器α射线对β射线的串道比,由于210Po的半衰期较短(138.4 d),检定用210Po标准平面源需定期更换。本工作采用色谱柱法,从210Pb的母子体溶液中分离出高纯度的210Po溶液,用γ谱仪确认了210Po溶液的核纯度;用电镀法制备了210Po平面源,用显微镜观察其表面形貌,并通过α谱仪测量了平面源的α能谱,符合α能峰单一的要求。用2πα、2πβ粒子发射率基准装置测量该平面源的2π表面粒子发射率,达到了检定规程中2π粒子发射率处于1.0×10^4~2.0×10^5 min-1之间、扩展不确定度在3.0%(k=2)以内的要求。建立了用210Pb溶液中的210Po制备210Po标准平面源的新方法,实现了可持续提供210Po标准平面源的目标。 展开更多

关键词 210Po 标准平面源 制备 表征

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功能纳米材料用于含铀废水的净化处理 被引量：4

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作者 赵敏 范富有 +4 位作者 孙亚楼 唐俊豪 胡亚蒙 潘多强 吴王锁 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期311-327,I0001,共18页

含铀废水的净化是核环境安全和核能可持续发展所关注的重要领域,近年来,开发环境友好的高效净化修复材料成为环境放射化学领域研究的热点。纳米材料因比表面积大、反应活性强、易于功能化等特点,在环境放射性污染治理领域展现出巨大的... 含铀废水的净化是核环境安全和核能可持续发展所关注的重要领域,近年来,开发环境友好的高效净化修复材料成为环境放射化学领域研究的热点。纳米材料因比表面积大、反应活性强、易于功能化等特点,在环境放射性污染治理领域展现出巨大的潜能。本文综述了近年国内外用于含铀废水净化处理的功能纳米材料,包括磁性纳米材料、金属有机骨架材料、纳米零价铁材料、纳米纤维、碳纳米材料、纳米介孔材料和二维层状纳米材料,归纳总结了不同材料的优势和局限性,展望了功能纳米材料用于含铀废水治理的应用前景,以期为我国深入开展放射性污染物的控制治理研究提供参考。 展开更多

关键词 功能纳米材料 含铀废水 吸附 净化处理

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