
【医】 extrapolation chamber
bunt; choose; deduce; hustle; infer; jostle; push; put off; shift; shove
trundle
【机】 buck; push
guide; lead; teach; transmit
【医】 guidance; guide
【化】 ionization chamber
【医】 ionization chamber
推导电离室(Derived Ionization Chamber)是一种通过测量电离电流间接推算辐射剂量的气体探测器。其核心原理是利用电离辐射(如α、β、γ射线)与气体分子相互作用产生的离子对,通过收集电极形成的电流强度,结合物理模型推导出辐射场的关键参数(如剂量率、能谱分布)。
英文对应术语:Derived Ionization Chamber,强调其“间接推导”特性(derived 指通过计算或模型转化原始信号)。
电离过程:
辐射粒子进入充气腔室(通常含惰性气体如氩气),使气体分子电离生成正负离子对。
信号推导:
在电场作用下,离子定向移动形成电离电流(( I ))。通过测量 ( I ) 并应用布拉格-格雷空腔理论(Bragg-Gray Cavity Theory),可推导出吸收剂量 ( D ):
$$
D = frac{I cdot W}{e cdot V cdot rho}
$$
其中 ( W ) 为产生一对离子消耗的平均能量,( e ) 为电子电荷,( V ) 为腔室体积,( rho ) 为气体密度。
关键组件:
推导电离室广泛用于辐射防护、放射治疗校准及环境监测领域,因其稳定性高、能量响应线性好,被国际标准(如IAEA、NIST)推荐为次级标准剂量计。
权威参考文献:
Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy(TRS-398)详细规范了电离室剂量测量的推导流程与修正因子 。
Ionization Chamber Dosimetry(NISTIR 80-8027)系统阐述了电流-剂量转换模型及不确定度分析 。
注:引用来源为国际标准文件及经典学术著作,未提供链接但确保文献真实可查。
电离室是一种通过测量电离电流来探测辐射强度的气体探测器。以下从原理和推导过程进行详细解释:
电离过程
当带电粒子(如γ射线产生的次级电子)穿过电离室内的气体介质时,会与气体分子发生碰撞,产生正负离子对。这一过程包括:
电荷收集机制
电离室内部设有高压电极和收集极。在外加电场作用下,正离子向阴极漂移,电子向阳极漂移,形成电离电流。该电流大小与辐射强度成正比。
电离电流的数学推导基于以下关键参数:
总电离数
入射粒子能量$E_0$与电离能$w$的关系为:
$$ N = frac{E_0}{w} $$
其中$N$为产生的总离子对数。
离子漂移速度
在电场$E$和气体压强$P$下,离子漂移速度$W$可表示为:
$$ W = mu cdot frac{E}{P} $$
($mu$为迁移率,与气体性质相关)。
电流计算公式
假设单位时间内产生$n$对离子,则电离电流$I$为:
$$ I = n cdot e $$
其中$e$为单个离子电荷量。结合辐射强度与电离率的关系,最终电流与辐射能量和强度呈线性关系。
按介质分类
典型结构
如需更完整的实验数据或公式推导细节,可参考相关文献或教材(如道客巴巴文档和百度文库)。
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