[发明专利]一种加速器X射线能量检测方法

说明书

本发明属于加速器X射线能量测量技术领域，尤其涉及一种加速器X射线能量检测方法。首先构建一个用于测量加速器X射线能量的多电离室腔体阵列；利用蒙特卡洛方法进行标定，得到各剂量增强腔与参考腔的能量沉积比与X射线能量关系曲线；实验测量待测X射线入射各腔后的静电计读数之比，进而根据标定的能量沉积比与X射线能量关系曲线，得到待测X射线的能量。本发明的检测方法，可以实现高流强X射线能量的测量，而且测量装置结构简单，易于加工，操作简便，对信噪比要求低，鲁棒性强，可以实现实时、较高精确度的X射线能量测量。

技术领域

本发明属于加速器X射线能量测量技术领域，尤其涉及一种加速器X射线能量检测方法。

背景技术

加速器X射线由高能电子打靶产生，具有束流强度大，稳定性较强的特点，在CT成像、材料辐照改性、放射治疗等领域受到广泛应用。X射线的能谱对于成像效果、作用物反应及辐射防护剂量的计算起到决定作用，准确、高效的对加速器X射线能量进行测量时保证其有效、安全工作的基本前提。

加速器X射线束流强度大的特点使得利用传统谱仪通过逐个测量单光子能量并计数的方法难以实现——传统谱仪分辨时间有限，强束流情形下，一个分辨时间内会有大量光子入射灵敏体积，使得该分辨时间内的灵敏体积的剂量不能反映单光子的能量。目前常用的X射线测量方法包括：1.衰减透射法，该方法的代表是专利104142354A公开的加速器X射线能量测量系统，其通过测量光子穿透不同衰减片后在探测体积内造成的剂量，对照标准衰减曲线解谱；具有对波形信噪比要求高，解谱难度大，能量分辨能力有限等局限性。2.康普顿散射法，其通过测量光子入射低z材料靶发生康普顿散射产生的不同角度反冲电子能量推算能谱，精确度较高，适用能量范围大，但具有测量系统结构复杂，价格昂贵等缺陷。3.荧光法，具有测量效率低，能量分辨能力较差，能量测量范围有限的缺陷。上述方法使得X射线能量的实时、简便测量难以实现。

衰减透射法对测量信噪比要求高(1％)，解谱难度大，能量分辨能力有限；康普顿散射法测量系统结构复杂，价格昂贵；荧光法测量效率低，且测量能量范围小。特别的，对于511keV的X射线，上述方法的平均能量分辨率分别为：12％(衰减透射法)，10％(康普顿散射法)，而荧光法由于材料K吸收边能量的限制，无法测量能量在0.5MeV以上的X射线。

发明内容

本发明的目的是提出一种加速器X射线能量检测方法，对已有的加速器X射线能量检测方法进行改进，以剂量增强效应作为原理，对X射线能量进行测量，并使检测过程操作简便、对信噪比要求低，而且不受X射线总剂量沉积的影响。

本发明提出的加速器X射线能量检测方法，首先构建一个用于测量加速器X射线能量的多电离室腔体阵列；利用蒙特卡洛方法进行标定，得到各剂量增强腔与参考腔的能量沉积比与X射线能量关系曲线；实验测量待测X射线入射各腔后的静电计读数之比，进而根据标定的能量沉积比与X射线能量关系曲线，得到待测X射线的能量。

本发明提出的加速器X射线能量检测方法，其优点是：

1、本发明的加速器X射线能量检测方法，可以实现高流强X射线能量的测量，而且相应的测量装置结构简单，易于加工。

2、本发明的检测方法，测量操作简便，对信噪比要求低，鲁棒性强。实验测量加速器X射线能量时，使电离室各腔在相同的条件下受到一次照射，得到各腔静电计读数之比即可，可以实现实时、较高精确度的X射线能量测量。

3、本发明的检测方法，能够实现较大能量范围，包括0.5MeV以上范围内X射线能量的测量，解决了已有技术中该能量范围内X射线难以精确测量的问题。

4、本发明的检测方法中，若X射线是由电子打靶产生的，通过能量标定，本方法可以通过测量X射线能谱来测量0.5MeV以上能量范围，得到打靶电子的能量。

附图说明

图1是用于测量加速器X射线能量的多电离室腔体阵列。