[發明專利]提高射線處理設備照射劑量均一性的方法及其設備

有效

• 申請號: 201210525572.2
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103861541A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 張陽;周漢明;許波;翟俊輝;張楠楠
• 申請（專利權）人: 匯佳生物儀器（上海）有限公司
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;G01N1/44
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 沈美英

技術領域

本發明涉及射線處理設備技術領域，特別是一種提高射線處理設備照射劑量均一性的方法及其設備。

背景技術

射線照射劑量均一性是一個反映射線處理設備工作時垂直于射線束中心方向的平面內各點射線照射劑量差異程度的指標。目前常用的X射線或γ射線（例如鈷60和銫137）類射線處理設備中的射線處理腔體如圖1所示，一般由外層鉛板1和內層耐輻射塑膠隔板2構成，腔體本身為長方體或正方體，上部頂板上設置有專用的射線入射孔3，射線球管4相應地固定設置在上部頂板的外側面上，外層鉛板1具有吸收射線的功能，內層耐輻射塑膠隔板2具有清潔隔離的功能，兩者均無反射射線的功能。工作時，射線通過入射孔以錐形發散的形式向腔內照射，其照射面積由上向下逐漸擴大，由此形成的圓錐體內部即是射線的作用范圍。在此作用范圍內的各點上所感受到的射線照射強度各不相同，越靠近射線束中心、離X射線球管的距離越近，X射線的照射強度就越大，越靠近射線束中心外圍、離X射線球管的距離越遠，X射線照射強度也就越小。由這種發射形式導致在垂直于射線束中心方向平面上各點的射線照射劑量存在一定的差異，其差異程度越大，射線照射劑量均一性就越差。當被照射樣品放置在圓錐體底部位置上時，由于其上各點所照射到的射線照射強度各不相同，因而勢必會導致影響被照射樣品各點處理質量的一致性。由于這種由照射形式導致的照射劑量差異在物理學上屬于正常現象，無法通過改進照射源本身來加以消除，因而目前各類射線處理設備普遍存在照射劑量均一性較差的不足之處，由此嚴重制約了它們的工作適用面，故目前只能應用于諸如探傷、無損檢測、大規模生物學材料的消毒處理等對射線照射劑量均一性要求較低的工業使用領域，而對于近幾年來日趨重視、需要十分強調處理數據可靠性和處理質量穩定性的生物學研究領域很難涉足。近幾年來，雖然在改善射線處理設備的照射劑量均一性方面業界進行了大量的研究探索工作，但暫時還沒有發現特別成功的實例問世。有人嘗試利用常規的輻照儀通過改裝X球管后應用于生物學實驗方面，但其照射劑量均一性也僅僅停留于工業用X射線的級別，很不理想。為了適應生物學研究領域的需求、提高射線照射劑量均一性、減小因為照射劑量不均一而產生的實驗誤差，研發可以用于提高射線照射劑量均一性的裝置就顯得非常重要。

發明內容

本發明的目的是要克服現有射線處理設備工作時照射劑量均一性差、導致不能用于生物學研究方面的不足之處，提供一種能提高射線處理設備照射劑量均一性的方法及其設備。

本發明提高射線處理設備照射劑量均一性的方法是這樣實現的：設置一種由具有反射射線能力較強、由低原子質量數、高密度材料制成的環形反射體，附加設置在射線處理腔的射線受照范圍內非樣品覆蓋區的近底部側壁位置上，當射線處理設備工作時，射線束通過球管之后同時照射在樣品覆蓋區和非樣品覆蓋區內，照射在非樣品覆蓋區內的部分外圍射線照射在所述的環形反射體上后發生反射、照射到射線束發射的周邊原本照射劑量較弱的區域內，對該區域內的照射劑量起疊加補償的作用，從而增強樣品覆蓋區內近周邊區域的照射劑量，縮小與近中心區域照射平面內的射線照射劑量的差異，實現本發明的提高射線照射劑量均一性的目的。

基于上述構思設置的本發明提高射線處理設備照射劑量均一性的設備,主體為由外層鉛板和內層耐輻射塑膠隔板構成的射線處理腔體，腔體本身為長方體或正方體，上部頂板上設置有專用的射線入射孔，射線球管相應地固定設置在上部頂板的外側面上，特征在于在射線處理腔體的近底部內表側面上設置有一圈由低原子質量數、高密度材料高溫燒結制成、主體呈方形環筒狀、具有較強射線反射能力的反射體，其中：所述的低原子質量數、高密度材料由以碳化硼化合物為主料、碳和硼為輔料三者共混構成的高硼碳配比材料充任，三者的重量配比如下：碳1%-2%、硼4%-8%、碳化硼90%-95%；所述的反射體可以根據受照樣品的物理特性按需設置為低位補償效果明顯的方形環狀短筒型、或低中位補償效果均明顯、由中空傾斜狀錐形底環和方形環狀短筒相連構成的方形錐底環筒型；所述的方形環狀短筒型反射體的外形尺寸與腔體內層耐輻射塑膠隔板的內表側面匹配嵌裝相符。