[发明专利]一种电离辐射组织等效材料配方设计方法及系统

权利要求书

1.一种电离辐射组织等效材料配方设计方法，其特征在于，所述配方设计方法包括：

(1)根据待模拟组织的不同物理性质和组织等效材料的不同使用场合因素，确定所述组织等效材料的高分子材料种类及原料；

(2)根据不同元素的质量衰减系数曲线对所述组织等效材料的所有元素进行分类，将质量衰减系数近似的元素划为一类；

(3)将每一类元素看作整体，确定所述组织等效材料的各类元素的比例；

(4)对所述组织等效材料的每个元素进行调整，以使所述组织等效材料在设计能量范围内质量衰减系数相对误差小于预设百分比。

2.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，步骤(1)中，确定的所述高分子材料可模拟所述待模拟组织的弹性或刚性，与所述待模拟组织的密度相对偏差小于5％，所述不同使用场合因素包括能量范围、辐照水平、温度和湿度。

3.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，步骤(2)中，所述不同元素包括H、C、N、O、Ca及其余在所述待模拟组织中质量分数小于1％的微量元素。

4.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，步骤(2)中，所述质量衰减系数曲线为质量衰减系数-γ射线能量双对数曲线。

5.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，所述将质量衰减系数近似的元素划为一类包括：在10keVγ或X射线能量下，将质量衰减系数相对偏差小于200％的元素归为一类。

6.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，步骤(3)包括：

将每一类元素看作整体，计算所述组织等效材料的每类元素的质量分数，同时调整所述组织等效材料的每类元素的质量分数，以使所述组织等效材料的每类元素的质量分数与目标材料的质量分数相同。

7.根据权利要求1所述的配方设计方法，其特征在于，步骤(4)包括：

引入添加剂，通过调整添加剂的比例改变所述组织等效材料的质量衰减系数，以使所述组织等效材料在设计能量范围内质量衰减系数相对误差小于5％。

8.一种电离辐射组织等效材料配方设计系统，其特征在于，所述配方设计系统包括：

第一确定模块，用于根据待模拟组织的不同物理性质和组织等效材料的不同使用场合因素，确定所述组织等效材料的高分子材料种类及原料；

分类模块，用于根据不同元素的质量衰减系数曲线对所述组织等效材料的所有元素进行分类，将质量衰减系数近似的元素划为一类；

第二确定模块，用于将每一类元素看作整体，确定所述组织等效材料的各类元素的比例；

调整模块，用于对所述组织等效材料的每个元素进行调整，以使所述组织等效材料在设计能量范围内质量衰减系数相对误差小于预设百分比。

9.根据权利要求8所述的配方设计系统，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

将每一类元素看作整体，计算所述组织等效材料的每类元素的质量分数，同时调整所述组织等效材料的每类元素的质量分数，以使所述组织等效材料的每类元素的质量分数与目标材料的质量分数相同。

10.根据权利要求8所述的配方设计系统，其特征在于，所述调整模块具体用于：

引入添加剂，通过调整添加剂的比例改变所述组织等效材料的质量衰减系数，以使所述组织等效材料在设计能量范围内质量衰减系数相对误差小于5％。