[發明專利]一種放射源的排列方法及系統

有效

• 申請號: 202010436928.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111650630B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 魏強林
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167;G01N23/06
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種放射源的排列方法，其特征在于，所述放射源的排列方法，包括以下步驟：

步驟一，利用掃描裝置、攝像裝置獲取相關放射源排列參數，或利用輸入裝置進行相關放射源排列參數的輸入；利用閃爍探測器獲取放射源能量；

步驟二，利用放射源活度探測儀進行放射源活度的測量；基于獲取或輸入的放射源類型確定某種確定放射源的照射量率常數；

步驟三，基于獲取或輸入的放射源架形狀、位置、結構、參考點群空間位置及其他相關參數計算放射源在參考點的照射量率；基于獲取到的相關參數進行待輻射物品吸收劑量的計算；

步驟四，基于相關輻照類型、放射源在參考點的照射量以及待輻射物品吸收劑量進行總照射量的計算；基于放射源活度測量結果按照從小到大的順序進行放射源分組排序；

步驟五，基于放射輻照要求、放射源架形狀、放射源架結構以及相關放射源參數、待輻射物品吸收量進行輻射場劃分，確定每個區域的所需照射量；基于每個區域所需照射量以及放射源活度、能量參數確定放射源的排列位置；

步驟六，利用量化評價函數對計算得到的排列位置進行評價；按照評價最優的位置排列方案進行放射源的排列；基于各項放射源排列參數以及放射排列結果進行放射源排列的模擬顯示；

步驟三中，所述基于獲取或輸入的放射源架形狀、位置、結構、參考點群空間位置及其他相關參數計算放射源在參考點的照射量率包括：

(1)單根放射源時：

在離單根放射源的中心點處的垂直平面上作兩條直線，分別表示兩個方向上的照射量率分布量；

在兩條線上全程取點，對兩條線上的各點照射量率進行計算；

各點照射量率的計算式為：

式中：X_P表示直線上所取點的照射量率，單位C.kg^-1.S^-1；A表示單根放射源的活度，單位Bq；Γ表示放射源的照射量率常數；L表示放射源的長度，單位m；r表示直線上計算點到放射源的垂直距離，單位m；l表示放射源底端到計算點的高度，單位m；

(2)多根放射源時，

基于單根放射源計算方法計算每一個放射源在參考點處的照射量率，然后對計算得到的每個放射源在同一參考點處的照射量率進行加和，即得多根放射源在參考點的照射量率；

步驟四中，所述基于相關輻照類型、放射源在參考點的照射量以及待輻射物品吸收劑量進行總照射量的計算包括：

1)判斷待輻射物品在輻照場內的運動形態；所述運動形態包括靜態、動態或靜態動態均有；所述靜態為待輻射物品在輻照場內固定位置進行輻照；所述動態為待輻射物品在輻照場內，以某一固定速度輻照；

2)根據不同運動形態進行總照射量計算：

靜態總照射量計算公式：總照射量＝待輻射物品在某點的照射量率*輻照時間；

動態總照射量計算公式為：總照射量＝待輻射物品在某點的照射量率*(待輻射物品走過的路程/輻照時間)；

若輻照有靜態和動態輻照，則總照射量值為靜態總照射量與動態總照射量之和；

步驟六中，所述量化評價函數為：

其中，表示對參考面上所有參考點吸收劑量的平均值作歸一化處理；P'為對目標函數值P作歸一化處理；α為加權系數，表示放射源排列過程中用戶對于D和P重視程度的傾向；F函數反映了任一排源方案在參考面上的吸收劑量率分布的均勻程度，函數值越小則代表吸收劑量率分布越均勻。

2.如權利要求1所述放射源的排列方法，其特征在于，步驟三中，所述基于獲取到的相關參數進行待輻射物品吸收劑量的計算包括：

首先，確定放射源的數量以及放射源的安放位置；

其次，基于下列公式計算待輻射物品對于每一個放射源的吸收劑量。

3.如權利要求1所述放射源的排列方法，其特征在于，步驟四中，所述基于放射源活度測量結果按照從小到大的順序進行放射源分組排序包括：

在排列時，將同一組中的放射源放置于處于對稱位置的放射源安放位置中。