1. Compréhension conceptuelle: caractéristiques de la réponse énergétique
Les caractéristiques de réponse énergétique se réfèrent à la question de savoir si la réponse d'une Chambre d'ionisation à un rayonnement de différentes énergies (par exemple, rayons X, rayons gamma, faisceaux d'électrons, etc.) est directement proportionnelle à la dose ou au débit de dose du rayonnement incident et à la loi selon laquelle la réponse varie avec l'énergie.
Dosimètre idéal: les réponses aux différents rayonnements énergétiques doivent être aussi indépendantes énergétiquement que possible, c'est - à - dire que les lectures sont les mêmes pour la même dose.
Situation pratique: la réponse d'une Chambre d'ionisation haute pression varie généralement en fonction des variations d'énergie, déterminées par les matériaux de détection, les gaz ionisés, les matériaux de paroi et les facteurs géométriques.
2 Principaux facteurs influençant la réponse énergétique
(1) type de gaz et pression
Les HPIC sont généralement remplis de gaz à haute pression (tels que l'hélium, l'argon ou le xénon).
La haute pression augmente la densité du gaz augmente l'efficacité d'ionisation répond plus linéairement au rayonnement de haute énergie.
Plus le numéro atomique du gaz est faible dépendance énergétique moins l'hélium haute pression est couramment utilisé pour la mesure des zones de faible énergie par rayons X.
(2) matériau de paroi de Chambre d'ionisation et épaisseur
Les matériaux de paroi sont généralement en aluminium, en acier inoxydable ou en plastique.
La production de photoélectrons ou d'électrons secondaires se produit lorsque le rayonnement de haute énergie pénètre dans le matériau de paroi, ce qui modifie le courant mesuré et entraîne des changements dans la réponse énergétique.
La Chambre d'ionisation à paroi mince répond de manière plus stable aux rayons X de faible énergie (absorption réduite).
(3) Structure géométrique
L'espacement des électrodes, le volume actif et la forme affectent l'uniformité du champ électrique, ce qui affecte indirectement l'efficacité de la collecte des électrons.
Les HPIC volumineux sont plus stables aux rayonnements à haute énergie, mais la réponse à basse énergie peut être faible.
3. Loi typique de réponse énergétique
Zone de basse énergie (10kev – 100kev)
La réponse est sensible aux rayons X de faible énergie et est principalement influencée par l'absorption du matériau de paroi.
La réponse peut augmenter avant de se stabiliser à mesure que l'énergie augmente.
Zone d’énergie moyenne (100 keV – 1 MeV)
Efficacité d'ionisation une réponse élevée tend à être linéaire est la meilleure zone de travail pour HPIC.
La mesure de la dose de rayons gamma est plus fiable.
Zone de haute énergie (> 1 MeV)
La réponse peut légèrement diminuer en raison de l'ionisation par unité de volume élevée réduite de l'efficacité de pénétration des photons à haute énergie.
Pour les faisceaux d'électrons ou de protons, le gaz haute pression peut réduire les effets non linéaires.
4. Indicateurs d’évaluation quantitative
Courbe de réponse énergétique: le rapport entre le débit de dose et le débit de dose standard est mesuré à différentes énergies.
Déviation généralement permise: ± 5% ~ ± 10%.
Facteur de correction: correction par un facteur de correction en cas de réponse énergétique inégale.
5. Méthodes pour optimiser la réponse énergétique
Le choix d'un matériau à faible paroi en Z réduit l'absorption des rayons X à faible énergie.
L'augmentation de la pression du gaz améliore l'efficacité de la collecte réduit la non - linéarité des zones à haute énergie.
L'augmentation de l'uniformité du champ électrique entre les électrodes améliore l'indépendance énergétique.
Courbes d'étalonnage pour effectuer des mesures expérimentales de différentes énergies, les lectures sont corrigées à l'aide de coefficients de correction.
Résumé
Le noyau des caractéristiques de réponse énergétique de la Chambre d'ionisation à haute pression est le suivant: la région des rayons gamma de moyenne et haute énergie est la plus souhaitable, les rayons X de faible énergie sont sensibles aux matériaux de paroi et aux gaz, et une diminution de la réponse peut survenir avec des rayonnements de haute énergie. La conception et l'utilisation nécessitent une combinaison de matériaux de paroi, de gaz, de géométrie et d'étalonnage pour optimiser la réponse.