專利名稱：一種直接測量個人劑量當量的電離室的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于劑量測量技術領域，具體涉及ー種直接測量個人劑量當量的電離室。
背景技術：
在核設施的運行、維護及同位素生產(chǎn)等有關放射性操作過程中，從業(yè)人員的輻射防護是ー個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)我國輻射防護基本標準GB 18871-2002的規(guī)定，輻射防護的監(jiān)測量為輻射防護實用量。輻射防護實用量又分為周圍劑量當量が(め、定向劑量當量ダ{d)和個人劑量當 量Md)。周圍劑量當量和定向劑量當量用于場所和環(huán)境監(jiān)測。個人劑量當量///必用于個人劑量監(jiān)測，即人體某一指定點下面適當深度ゴ處的軟組織的劑量當量。根據(jù)輻射在人體中的能量沉積情況的不同，個人劑量當量測量的對象又分為強貫穿輻射和弱貫穿輻射。對于強貫穿輻射，建議深度J=IOmm,記為&(10)，對于弱貫穿輻射，對皮膚的建議深度￠/=0. 07_，對眼晶體t/=3mm，分別記為#p(0. 07)和％(3)。國際標準ISO 4037-4指出，15keV以上的光子輻射主要考慮其強貫穿輻射效應。因此，出于對人員防護安全方面的考慮，對能量大于15keV的光子福射的/Zp(10)值的準確測定有著十分重要的意義。實際使用的輻射監(jiān)測儀器基本上都要先在標準實驗室進行校準，根據(jù)標準值對監(jiān)測儀器進行校準，最終實現(xiàn)輻射劑量的監(jiān)測。目前，國際上對輻射防護儀表的校準需采用劑量當量作為校準量。對于在標準實驗室測定個人劑量當量，傳統(tǒng)的方法主要是利用自由空氣電離室和石墨空腔電離室測定光子輻射的空氣比釋動能。然后根據(jù)所使用的輻射，選擇標準中推薦的轉換系數(shù)，將空氣比釋動能乘以轉換系數(shù)得到約定真值，如下式
零)=V A式中HJJ)-個人劑量當量，對于強貫穿福射通常取Sv ；Apk——空氣比釋動能到個人劑量當量的轉換系數(shù)，Sv/Gy ；Ka——由標準電離室直接測量的空氣比釋動能量，Gy。利用上述方法，對于單一能量的輻射，一般情況下最終確定的個人劑量當量不確定度約為5%(k=2)。但實際的輻射場是無法滿足理想的單一能量條件的，即便是單能的Y射線輻射源，由于源容器、空氣、實驗室墻壁和地面等的散射影響，也會使單一能量輻射源變?yōu)閷嶋H上具有一定能譜分布的情況，那么勢必對轉換系數(shù)的使用帶來誤差，最終使得個人劑量當量約定真值的不確定度増大。尤其是對于X射線源，由于X射線源本身具有一定的能譜分布，誤差會更大，這樣的影響要到百分之幾。對于能量低于30keV的低能光子甚至要到百分之幾十。[0012]解決這個問題的一種比較直接的手段是測量能譜，用真實的能量譜去計算準確的轉換系數(shù)，一般來講這樣的方法可以保證所測定的個人劑量當量約定真值的不確定度在5%(k=2)以內。但是測量能譜本身是ー個很復雜的工作，首先需要較為昂貴的能譜測量設備，其次需要對所測量的脈沖幅度譜進行解譜計算，工作很復雜，如果要求所有的標準實驗室都進行這項工作，是極其困難的。
發(fā)明內容(一)實用新型目的本實用新型針對現(xiàn)有技術所存在的問題，提出了ー種直接測量個人劑量當量的電離室，該電離室可直接測量個人劑量當量，且能量響應性好、漏電流小。(ニ)技術方案 為了解決現(xiàn)有技術中所存在的問題，本實用新型提供了ー種直接測量個人劑量當量的電離室，該電離室的主體結構為前板、中板、保護環(huán)、收集極、后板，關鍵在于，該電離室的主體由組織等效材料構成；前板與收集極之間為空氣，即靈敏體積；后板的后端置有背散射部分；電離室的各個部分可獨立拆卸。所述的組織等效材料為有機玻璃，由于有機玻璃組織等效性好、價格低、易加工，因此本實用新型選用有機玻璃作為組織等效材料。前板、中板、后板通過螺紋連接，可獨立拆卸，該電離室可使用不同厚度的前板、中板、收集極、后板以滿足不同物理量的測量需求。所述的前板作為高壓極，材料為表面覆蓋有石墨導電層的有機玻璃；中板作為支撐部分，主要作用是提供穩(wěn)定的電離空間；保護環(huán)用來減少來自電離室前板的漏電并使電場均勻；收集極的作用是收集來自靈敏體積中產(chǎn)生的電離電荷，背散射部分為有機玻璃，用來模擬人體軀干；收集極通過電纜與讀數(shù)系統(tǒng)連接，其中電纜的絕緣材料為有機玻璃；在電離室前板的前側置有鋁膜和角響應補償片，其中鋁膜的作用是用來減少電離室前端的低能成分。(三)有益效果本實用新型提供了ー種直接測量個人劑量當量的電離室，該電離室的主體結構為有機玻璃，采用該電離室測量個人劑量當量所具有的有益效果為(I)測量成本低、操作簡単。在標準實驗室校準后可以直接測量個人劑量當量//P(10)，由于該電離室可在較寬的能量范圍內測量個人劑量當量，其校準因子較為一致，所以可以在校準后直接測量，使測量成本降低、操作簡單。(2)該電離室測量性能好。漏電小漏電流小于±5fA ;飽和特性好在
0.8mSv IT1到I. 3Sv IT1劑量率范圍內響應的相對固有誤差小于2% ;能量響應性好在光子能量范圍在15keV以上時該電離室最大響應與最小響應之比小于I. 3。

圖I電離室橫截面示意圖；I.前板；2.中板；3.保護環(huán)；4.收集極；5.后板；6.靈敏體積；7.鋁膜；8.角響應補償片；9.背散射部分。
具體實施方式
[0023]下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進ー步闡述一種接測量個人劑量當量的電離室，該電離室的主體結構為前板I、中板2、保護環(huán)3、收集極4、后板5，關鍵在于，該電離室的主體由組織等效材料構成；前板I與收集極4之間為空氣，即靈敏體積6 ;后板5的后端置有背散射部分9 ;電離室前板I、電離室中板2、電離室后板5可獨立拆卸。所述的組織等效材料為有機玻璃，由于有機玻璃組織等效性好、價格低、易加工，因此本實用新型選用有機玻璃作為組織等效材料。前板I、中板2、后板5通過螺紋連接，可獨立拆卸，該電離室可使用不同厚度的前板和不同大小的靈敏體積以滿足不同能量范圍的
測量需要。所述的前板I作為高壓扱，材料為表面覆蓋有石墨導電層的有機玻璃沖板2作為 支撐部分，主要作用是提供電離空間；保護環(huán)3用來減少電離室前板I的漏電；收集極4的作用是收集來自靈敏體積6中產(chǎn)生的電荷，背散射部分9為有機玻璃，用來模擬人體軀干；收集極4通過電纜與讀數(shù)系統(tǒng)連接，其中電纜的絕緣材料為有機玻璃；在電離室前板I的前側置有鋁膜7和角響應補償片8，其中鋁膜的作用是用來減少電離室前端的低能成分。本實施例中所用的電離室，前板厚度為11臟，背散射部分為300mmX 300mmX IlOmm的有機玻璃板，所用有機玻璃板的密度為I. 19g m_3。經(jīng)測試，其達到的性能指標如下該電離室漏電流小于±5fA ;具有良好的飽和特性,且在X和Y參考輻射場中對該電離室進行了測試，如表I :表I個人劑量當量(10)電離室在N-15 N-250，入射角0° 80°的修正因子
權利要求1.ー種直接測量個人劑量當量的電離室，該電離室的主體結構為前板(I)、中板(2)、保護環(huán)(3)、收集極(4)、后板(5)，其特征在干，該電離室的主體由組織等效材料構成；前板(I)作為高壓極，材料為表面覆蓋有石墨導電層的有機玻璃；前板(I)和收集極(4)之間為空氣；在后板(5)的后端置有背散射部分(9);主體結構及背散射部分(9)的材料均為有機玻璃。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種直接測量個人劑量當量的電離室，其特征在于，所述的前板(I)、中板(2)、后板(5)通過固體連接方式連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的ー種直接測量個人劑量當量的電離室，其特征在于，所述的收集極(4)通過電纜與讀數(shù)系統(tǒng)連接，其中電纜的絕緣材料為有機玻璃。
4.根據(jù)權利要求I所述的ー種直接測量個人劑量當量的電離室，其特征在于，所述的前板(I)前側置有鋁膜(7)和角響應補償片(8)。
專利摘要本實用新型屬于劑量測量技術領域，公開了一種直接測量個人劑量當量的電離室，該電離室主要包括前板、中板、保護環(huán)、收集極、后板、靈敏體積，關鍵在于，該電離室的主體由組織等效材料構成且在后板的后端置有背散射部分；電離室前板、電離室中板、電離室后板可獨立拆卸。該電離室可直接測量個人劑量當量，且能量響應性好、漏電流小。
文檔編號H01J47/02GK202662550SQ201220271260
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者魏可新, 宋明哲, 侯金兵, 王紅玉, 高飛 申請人:中國原子能科學研究院