[發明專利]一種電離輻射組織等效材料配方設計方法及系統

在審

• 申請號: 201911140112.6
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111128317A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉立業;劉一聰;熊萬春;曹勤劍;趙原;肖運實;趙日;李曉敦;汪嶼;衛曉峰;夏三強;潘紅娟
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;楊方

1.一種電離輻射組織等效材料配方設計方法，其特征在于，所述配方設計方法包括：

(1)根據待模擬組織的不同物理性質和組織等效材料的不同使用場合因素，確定所述組織等效材料的高分子材料種類及原料；

(2)根據不同元素的質量衰減系數曲線對所述組織等效材料的所有元素進行分類，將質量衰減系數近似的元素劃為一類；

(3)將每一類元素看作整體，確定所述組織等效材料的各類元素的比例；

(4)對所述組織等效材料的每個元素進行調整，以使所述組織等效材料在設計能量范圍內質量衰減系數相對誤差小于預設百分比。

2.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，步驟(1)中，確定的所述高分子材料可模擬所述待模擬組織的彈性或剛性，與所述待模擬組織的密度相對偏差小于5％，所述不同使用場合因素包括能量范圍、輻照水平、溫度和濕度。

3.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，步驟(2)中，所述不同元素包括H、C、N、O、Ca及其余在所述待模擬組織中質量分數小于1％的微量元素。

4.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，步驟(2)中，所述質量衰減系數曲線為質量衰減系數-γ射線能量雙對數曲線。

5.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，所述將質量衰減系數近似的元素劃為一類包括：在10keVγ或X射線能量下，將質量衰減系數相對偏差小于200％的元素歸為一類。

6.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，步驟(3)包括：

將每一類元素看作整體，計算所述組織等效材料的每類元素的質量分數，同時調整所述組織等效材料的每類元素的質量分數，以使所述組織等效材料的每類元素的質量分數與目標材料的質量分數相同。

7.根據權利要求1所述的配方設計方法，其特征在于，步驟(4)包括：

引入添加劑，通過調整添加劑的比例改變所述組織等效材料的質量衰減系數，以使所述組織等效材料在設計能量范圍內質量衰減系數相對誤差小于5％。

8.一種電離輻射組織等效材料配方設計系統，其特征在于，所述配方設計系統包括：

第一確定模塊，用于根據待模擬組織的不同物理性質和組織等效材料的不同使用場合因素，確定所述組織等效材料的高分子材料種類及原料；

分類模塊，用于根據不同元素的質量衰減系數曲線對所述組織等效材料的所有元素進行分類，將質量衰減系數近似的元素劃為一類；

第二確定模塊，用于將每一類元素看作整體，確定所述組織等效材料的各類元素的比例；

調整模塊，用于對所述組織等效材料的每個元素進行調整，以使所述組織等效材料在設計能量范圍內質量衰減系數相對誤差小于預設百分比。

9.根據權利要求8所述的配方設計系統，其特征在于，所述第二確定模塊具體用于：

將每一類元素看作整體，計算所述組織等效材料的每類元素的質量分數，同時調整所述組織等效材料的每類元素的質量分數，以使所述組織等效材料的每類元素的質量分數與目標材料的質量分數相同。

10.根據權利要求8所述的配方設計系統，其特征在于，所述調整模塊具體用于：

引入添加劑，通過調整添加劑的比例改變所述組織等效材料的質量衰減系數，以使所述組織等效材料在設計能量范圍內質量衰減系數相對誤差小于5％。