肿瘤放射物理学-物理师资料-33 电离辐射质的确定

电子的标称加速电位应该等于电子击靶前的电子束能量，但 实际测量该值比较困难。
（2）用辐射质指数（radiation quality index)表示
定义方法有两种：
（a）保持源到探测器 的距离（SCD）不变， 用水体模中20cm处与 10cm处的组织体模比 TPR的比值表示。
SCD
20cm
10cm
若R50,d或R50,i 由固定源－体模表面距离来测定，平 均能量为：
E0 0.656 2.059R50,d 0.022(R50,d )2
或:
E0 0.818 1.35R50,i 0.040(R50,i )2
（二）模体表面的最大可几能量
在分析高能电子束的百分深度剂量分布时，模体表面的最大 可几能量EP,0是一个常用的参数， 由电子在水中的射程RP确定。
E0 2.33R50
式中，系数2.33的单位 是MeV.cm-1,它是利用 蒙特卡罗方法模拟高能 电子束百分深度剂量而 得到的
在确定R50时，要求固定源（靶的位置）到电离室的距离， 然后测量百分深度剂量或深度电离量。定义50％剂量深度为 R50，d，角标d表示由吸收剂量曲线得出其数值。由于用电离 室测量电子束百分深度剂量时，首先得到的是深度电离量， 作进一步转换得到百分深度剂量值。所以简单的作法是定义 50％电离量深度为R50，i，角标i表示由深度电离曲线得到其 数值。
临床剂量学中，半价层通常按X射线机的球管电压的大小和使 用的过滤板，分别用铝或铜材料的厚度来表示，如2mm Al， 0.5mm Cu等。
（二）放射性核素产生的γ射线
射线由放射性核素特定能级衰变而来，因此能量是固定的， 对钴-60，衰变过程中释放二条射线，其能量为1.17MeV和 1.33MeV，且概率相同。因此平均能量为1.25MeV。
10cm×10cm
（a）
（b）保持源到水体模 表面的距离（SSD） 不变，用水体模中 20cm处与10cm处的 百分深度剂量PDD的 比值表示。
SSD
10cm
10cm×10cm
（b）
二、高能电子束射线质的确定
由于电子束是带电粒子，它的能谱随着射线在介质中的穿行而 连续变化。
对于高能电子束，主要关心的是模体表面和水中特定深度处的能 量定义和表示方法。
电子射程RP定义为水中百分深度剂 量或深度电离曲线下降部分梯度最 大点的切线，与轫致辐射外推延长 线交点处的深度（cm）。百分深 度剂量或深度电离曲线的测量应注 意源（靶位置）到模体表面距离为 100cm，采用较大射野。
射程的测量应在较大的射野和源－体模表面的距离 SSD=100cm条件下进行。
Ep,0 C1 C2Rp C3Rp2
（一）模体表面的平均能量
高能电子束在模体表面的平均能量 E0 ，是表示电子束穿射介
质的能力和确定模体中不同深度处电子束平均能量的一个重要参 数。
确定方法：由高能电子束在水中的百分深度剂量曲线或百分深度 电离曲线的半峰值剂量深度R50（cm）表示。
若R50,d由固定源－探测 器距离来测定，平均能 Baidu Nhomakorabea为：
§3 电离辐射质的确定
电离辐射质的定义：电离辐射穿射物质的本领，辐射能量。
一、X（γ）射线质的确定
放射性治疗中所用的X（γ）射线又分中低能X射线、高能X射 线、放射性核素产生的γ射线，它们的射线质确定的方法不尽相同， 需分别对待。
（一）中低能X射线
通过X射线穿过某种介质时衰减的程度来定义，通常用半价层 (HVL)表示。
式中系数为： C1=0.22MeV, C2=1.98MeVcm-1, C3=0.0025MeVcm-2
该值根据测量和蒙特卡罗方法计算得出，在1～50MeV能量范围 内，误差为2％。
（三）不同深度处的平均能量 随模体深度的增加，电子束的能量发生变化。在深度z处的电
子束的平均能量 Ez ，可近似用其表面平均能量 E0 和射程 Rp 来
表示：
Ez E0 (1 z / Rp )
此式，仅对低能电子束（E0<10MeV)或较高电子束能量时较 小深度处时成立。
小结： 1、X()射线辐射质的确定 2、高能电子束辐射质的确定
对能谱较为复杂的放射性核素，须对不同能量的射线的衰变 概率加权取平均。
一般用其核素名和辐射类型表示，如钴-60γ射线、铯-137γ射 线等。
（三）高能X射线
（1）标称加速电位。 高能X射线的射线质原则上也可以用半价层来表示，但是因高
能X射线的穿透力较强，线性衰减系数随射线质的变化比较小， 因此高能X射线的射线质通常用电子的标称加速电位（nominal acceleration potential）表示，单位为百万伏或兆伏（MV）。
X射线穿过某种介质时遵循指数衰减规律。 N N0el
N N0el
式中，N0：为入射的光子数，l：为吸收体的厚度， ：为线性 衰减系数。
半价层HVL为： HVL=ln2/ =0.693/
线性吸收系数依赖于射线质和吸收体的材料，所以用某种 材料的半价层值就可以表示射线穿射介质的本领，即可用它表 示X（γ）射线的射线质