一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體的製作方法
2023-05-31 07:03:16 1
專利名稱：一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及射線處理設備技術領域，特別是一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體。
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於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。目前常見的X射線或Y射線(例如鈷60和銫137)類射線處理設備中的射線處理腔體一般如圖1所示，由外層鉛板I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I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3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範圍。在此作用範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、離射線球管的距離越近，射線的照射強度就越大，越靠近射線束中心外圍、離射線球管的距離越遠，射線照射強度也就越小。由這種發射形式導致在垂直於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，由於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的處理質量的一致性。由於這種由照射形式導致的照射劑量差異在物理學上屬於正常現象，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，由此嚴重製約了它們的工作適用面，故目前只能應用於諸如探傷、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，而對於近幾年來日趨重視、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球管後應用於生物學實驗方面，但其照射劑量均一性也僅僅停留於工業用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，研發可以用於提高射線照射劑量均一性的裝置就顯得非常重要。
發明內容本實用新型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、導致不能用於生物學研究方面的不足之處，提供一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體。本實用新型有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體主體由外層鉛板和內層耐輻射塑膠隔板構成，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，特徵在於在腔體近底部的內側表面上增加設置有一圈具有較強射線反射能力的腔體內襯層，其中:所述的具有較強射線反射能力的腔體內襯層由低原子質量數、高密度材料高溫燒結製成，主體呈方形錐底環筒狀，由中空傾斜狀錐形底環和方形環狀短筒相連構成；所述的方形環狀短筒的外形尺寸與腔體內層耐輻射塑膠隔板的內表面匹配嵌裝相符；所述的低原子質量數、高密度材料由碳、硼和碳化硼化合物共混構成的增強型混合材料充任，其重量配比為:碳化硼90%-95%、碳1%-2%、硼4%-8%。工作時，照射於方形環狀短筒和傾斜狀錐形底環內表面上後反射的射線照射到對原本外圍射線強度較低的區域，進行補償，使照射區接近外圍的射線強度得到有效提高，更接近於中心區域的強度，從而降低實驗照射過程中各位置之間的誤差，實現提高射線照射的均一性和被照射樣品的處理質量。基於上述構思的本實用新型有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體，由於在傳統的射線腔體基礎上，在腔體近底部的內表面上嵌裝、增加設置了一圈基於低原子質量材料對光子的吸收較少和高密度材料對高能光子具有較好的反射效果的物理特性、選用碳化硼為主料、並摻有一定比例碳和硼共混燒結製成的具有較強射線反射功能的腔體內襯層，設置在位於樣品置放位或置放臺外圍，利用工作時照射於方形環狀短筒和傾斜狀錐形底環表面上後反射的射線照射到對原本外圍射線強度較低的區域，進行補償，使照射區接近外圍的射線強度得到有效提高，更接近於中心區域的強度，從而降低實驗照射過程中各位置之間的誤差，實現提高射線照射的均一性和被照射樣品的處理質量。此外，由於採用市場有售的普通碳化硼化合物作為主料，並在其中摻入較少量的碳和相對較大比例的硼共混構成的增強型混合材料方法，用較高的硼碳配比進一步改善普通碳化硼化合物的核物理性能，使之具有更小的光子吸收能力和更強的射線反射能力，達到更佳的補償效果，從而使本實用新型的射線處理腔體的照射劑量均一性得到有效提高，以便涉足生物學研究方面。
圖1是與本實用新型相關的現有技術射線處理腔體的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例的工作原理示意圖。圖中:1.外層鉛板 2.內層耐輻射塑膠隔板3.射線入射孔 4.射線球管5.腔體內襯層6.錐形底環7.方形環狀短筒 8.內表面
具體實施方式
在圖1中，目前常用的X射線或Y射線(例如鈷60和銫137)類射線處理設備中的射線處理腔體一般由外層鉛板I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I具有吸收射線功能，內層耐輻射塑膠隔板2具有清潔隔離功能，均無反射射線的功能。
在圖2和圖3中，本實用新型的有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體，主體由外層鉛板I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，特徵在於在腔體近底部的內側表面上增加設置有一圈具有較強射線反射能力的腔體內襯層5，其中:所述的具有較強射線反射能力的腔體內襯層4由低原子質量數、高密度材料高溫燒結製成，主體呈方形錐底環筒狀，由中空傾斜狀錐形底環6和方形環狀短筒7相連構成；所述的方形環狀短筒7的外形尺寸與腔體內層耐輻射塑膠隔板2的內表面8匹配嵌裝相符；所述的低原子質量數、高密度材料由碳、硼和碳化硼化合物共混構成的增強型混合材料充任，其重量配比為:碳化硼90%-95%、碳1%-2%、硼4%-8%。工作時，照射於方形環狀短筒7和傾斜狀錐形底環8內表面上後反射的射線照射到對原本外圍射線強度較低的區域，進行補償，使照射區接近外圍的射線強度得到有效提高，更接近於中心區域的強度，從而降低實驗照射過程中各位置之間的誤差，實現提高射線照射的均一性和被照射樣品的處理質量。
權利要求1.一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體，主體由外層鉛板(I)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，其特徵在於在腔體近底部的內側表面上增加設置有一圈具有較強射線反射能力的腔體內襯層(5)，其中: (a)所述的具有較強射線反射能力的腔體內襯層(4)由低原子質量數、高密度材料高溫燒結製成，主體呈方形錐底環筒狀，由中空傾斜狀錐形底環(6 )和方形環狀短筒(7 )相連構成； (b)所述的方形環狀短筒(7)的外形尺寸與腔體內層耐輻射塑膠隔板(2)的內表面(8)匹配嵌裝相符。
專利摘要本實用新型涉及一種有助於提高照射劑量均一性的射線處理腔體，由外層鉛板、內層耐輻射塑膠隔板和在腔體近底部增加設置的一圈內襯層構成，所述的內襯層由低原子質量數、高密度的碳化硼化合物和碳、硼混合材料高溫燒結製成，主體呈方形錐底環筒狀，由中空傾斜狀錐形底環和方形環狀短筒相連構成，方形環狀短筒的外形尺寸與腔體內表面匹配嵌裝相符。工作時，利用低原子質量材料對光子吸收較少和高密度材料對高能光子具有較好的反射效果的物理特性，使照射於方形環狀短筒和傾斜狀錐形底環內表面上後反射的射線照射到對原本外圍射線強度較低的區域,進行補償，使之接近於中心區域的強度，降低實驗照射過程中各位置間的誤差，實現提高射線照射劑量的均一性。
文檔編號B01J19/12GK203018073SQ20122067391
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者張陽, 周漢明, 翟俊輝, 許波, 張楠楠 申請人:匯佳生物儀器(上海)有限公司