250~600 kV X射线空气比释动能量值复现方法研究
2021-04-20吴金杰王二彦文玉琴
赵 瑞,吴金杰,王二彦,2,文玉琴,2
(1.中国计量科学研究院,北京 100029;2.成都理工大学,四川 成都 610059)
核技术广泛应用于医学诊断、放射治疗、工业无损检测、核能发电、辐照加工、材料分析和科学研究等领域[1]。据统计,美国和日本的国民经济总产值(GDP)中核技术的贡献约占3%~4%,美国核技术产生的年产值约为3 500亿美元,其中非核能部分约占80%。我国核技术产生的年产值约为1 000亿人民币,仅占GDP的0.2%,中国核技术应用有着很大的市场和很好的发展前景[2]。在核技术应用过程中,辐射防护和环境监测等问题越来越受到重视,对于该类探测器的性能评价,目前应用最多的是能量处于60~250 kV(48~208 keV)范围的X射线及137Cs(662 keV)能量段的γ射线。对于处在208~662 keV能量范围之间的探测器,目前都无法进行性能评价及准确的量值溯源。为了保证量值统一,确保量值准确可靠,需建立相应的参考辐射装置和测量能力。
国内外已建立的X射线空气比释动能基准中均使用平板自由空气电离室复现空气比释动能[3],主要是因为平板自由空气电离室在中低能段有着较好的测量稳定性。初级电子在空气中的径迹长度随X射线能量的升高而加长,因此随X射线能量的升高电子损失修正因子越大,精准测量X射线空气比释动能所需电离室的体积也越大。德国物理技术研究院(PTB)利用长为120 cm、重约103kg的平板自由空气电离室复现400 kV X射线空气比释动能。X射线能量越高,其穿透能力也越强,故需更厚的铅屏蔽[4-5]。因此对400 kV及以上能量的X射线空气比释动能的复现将需要比PTB体积更大、屏蔽层更厚的自由空气电离室,如此大的电离室在制作与保存上均存在困难。……
