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本發(fā)明涉及電離輻射劑量計(jì)，包括一個(gè)由外殼包圍的充氣測(cè)量室，其中有多個(gè)電極元件，工作時(shí)電極之間加有電壓，外殼上設(shè)置有至少一個(gè)輸入電離輻射的窗。

這類劑量計(jì)早已公知于同步加速器輻射手冊(cè)，卷1A，323-328頁(yè)，Ernst????Eckhard????Koch著，由北荷蘭出版公司1983年在阿姆斯特丹，紐約、牛津出版。這種劑量計(jì)的缺點(diǎn)是不適合用于狹縫輻射照相設(shè)備。因?yàn)檫@種設(shè)備進(jìn)行輻射照相時(shí)，要求能隨時(shí)測(cè)量和調(diào)整透過(guò)狹縫光闌每部分的輻射量。這種狹縫輻射照相設(shè)備的一個(gè)例子記載在荷蘭專利申請(qǐng)8400845，然而其中沒(méi)有使用上述類型的劑量計(jì)。這種公知的劑量計(jì)沒(méi)有被設(shè)計(jì)成能使待測(cè)輻射強(qiáng)度盡可能地衰減和盡可能地防止劑量計(jì)自身產(chǎn)生可見(jiàn)的X射線陰影圖象。后者對(duì)于狹縫輻射照相設(shè)備來(lái)說(shuō)尤為重要，因?yàn)橥高^(guò)劑量計(jì)的輻射的作用是產(chǎn)生所需要的輻射照片。公知的劑量計(jì)制作的形狀和尺寸也不適合用于狹縫輻射照相設(shè)備。

本發(fā)明的任務(wù)就是滿足這種需要，為達(dá)此目的，根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)，其特征在于外殼為一長(zhǎng)方體，而且凹入其中的測(cè)量室是一長(zhǎng)方形的腔，外殼相對(duì)的側(cè)壁中至少有兩面是由電離輻射可穿透的材料制造的。板狀第一電極設(shè)置在一個(gè)可透電離輻射側(cè)壁的內(nèi)表面上并覆蓋所說(shuō)的內(nèi)表面的大部分，多個(gè)條狀第二電極設(shè)置在另一側(cè)壁的內(nèi)表面上并與測(cè)量室縱向基本垂直。

以下將參照實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)一個(gè)實(shí)施例的部分透視圖;

圖2是圖1劑量計(jì)的剖面圖;

圖3是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)的框架;

圖4是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)框架的第一蓋板;

圖5是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)框架的第二蓋板;

圖6是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)的電路圖;

圖7是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)用于狹縫輻射照相設(shè)備的示意圖;

圖8是圖5的變形示意圖。

圖1所表示的是根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)的實(shí)施例透視圖。該劑量計(jì)包括一個(gè)長(zhǎng)方體，在此例中實(shí)際上是矩形，框架1包圍一個(gè)長(zhǎng)方形的腔2，在此例中實(shí)際上是矩形的腔（圖3）。框架有兩個(gè)短邊3、4和兩個(gè)長(zhǎng)邊5、6，四個(gè)邊可以由合適的絕緣材料平板制成，比如玻璃或有機(jī)玻璃，從而由這四個(gè)邊的側(cè)表面共同確定兩個(gè)平行側(cè)面7、8。

蓋板9、10由合適的絕緣材料，比如玻璃或有機(jī)玻璃制成，并真空密封地安裝在側(cè)面7、8上，例如用粘結(jié)的方法。由框架以及蓋板構(gòu)成一個(gè)包含長(zhǎng)方形測(cè)量室2于內(nèi)的密封外殼。

在相互面對(duì)的蓋板表面上設(shè)置有電極，工作時(shí)電極之間加有電場(chǎng)。在蓋板9的內(nèi)表面上安置多個(gè)導(dǎo)電材料的條狀電極11且與測(cè)量室2縱長(zhǎng)方向基本垂直，并在測(cè)量室2的整個(gè)長(zhǎng)度上均勻地分布。這一點(diǎn)在圖4中也有表示，該圖是蓋板9的內(nèi)表面。

在蓋板10的內(nèi)表面上設(shè)置平板電極12，除框架占據(jù)的部分之外基本占據(jù)了蓋板10整個(gè)內(nèi)表面。

在圖5所表示的最佳實(shí)施例中，平板電極被沿蓋板10邊緣設(shè)置的保護(hù)電極13所包圍，保護(hù)電極也設(shè)置在蓋板10的表面上，由一 小間隙14把平板電極和保護(hù)電極相互隔開(kāi)。在這個(gè)例子中，保護(hù)電極至少在一個(gè)位置上被切斷，使平板電極通過(guò)缺口延伸至蓋板10邊緣以此作為連接部分。在此例中，所說(shuō)的連接部分有兩個(gè)15、16，并設(shè)置在蓋板10的同一邊緣17上。

需要指出的是，如果必要，保護(hù)電極的制作可以省去斷路進(jìn)一步優(yōu)化。如圖8所示，可以利用穿過(guò)板10的真空密封通道來(lái)實(shí)現(xiàn)平板電極的電連接。通道80最好設(shè)置在與電極11相對(duì)面的外側(cè)，并用導(dǎo)線與之相連，或如圖所示，用設(shè)置在板10外側(cè)的導(dǎo)電條81與之連接。

測(cè)量室充入合適的氣體，所充氣體應(yīng)能被待測(cè)輻射所電離，例如氙氣。

為了能向測(cè)量室充氣并能預(yù)先抽真空，在框架的短邊設(shè)置孔18、19，這個(gè)例子中是在兩個(gè)位置上，在孔中插入細(xì)管，例如銅管。圖1中的20就是這樣的細(xì)管。通過(guò)細(xì)管，測(cè)量室抽真空繼而充氣后，用真空密封方法把細(xì)管封口，例如采用夾封封接。

可以采取蒸鍍的方法沉積適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料來(lái)形成電極，把不需電極材料覆蓋的區(qū)域臨時(shí)掩蓋起來(lái)。在一個(gè)有機(jī)玻璃外殼的實(shí)例中，電極的形成可以采用濺鍍技術(shù)，在需要的位置沉積一層厚度約為1μm的薄鎳層。這樣的電極不衰減或事實(shí)上不衰減X射線輻射。在所說(shuō)的實(shí)施例中，測(cè)量室的長(zhǎng)度大約為42cm，高度大約為3.5cm，并有160個(gè)寬度約為2.54mm的條狀電極，每條之間的間隙約為1mm。劑量計(jì)的整體厚度約為10mm。

條狀電極11可以作為陽(yáng)極條，這樣，平板電極12就作為陰極來(lái)連接。然而，也可以把條狀電極11作為陰極條，而把平板電極12 作為陽(yáng)極來(lái)連接。這樣的電路如圖6所示。

在圖6所示的例子，作為陽(yáng)極的平板電極加正電壓V。保護(hù)電極13接地用來(lái)釋放泄漏電流。根據(jù)劑量計(jì)具體應(yīng)用，陰極條11可以共同地、分組地或各自單獨(dú)地與相關(guān)的放大器21連接。放大器的輸出端S輸出經(jīng)放大了的測(cè)量信號(hào)，該信號(hào)是由測(cè)量室內(nèi)的氣體受輻照，如X射線的影響而發(fā)生電離所產(chǎn)生的。

如果用氙氣作為測(cè)量室所充氣體，那么陽(yáng)-陰極電壓可以選取對(duì)氣體有效的電流電壓特性曲線的平坦區(qū)域。這樣的特性曲線給出了對(duì)應(yīng)固定的輻射劑量的陽(yáng)-陰極電壓與由電離輻射所產(chǎn)生的信號(hào)電流之間的關(guān)系。在所說(shuō)的平坦區(qū)域內(nèi)，信號(hào)電流實(shí)際上與陽(yáng)-陰極電壓無(wú)關(guān)。因此，信號(hào)電流僅與接收到的電離輻射的劑量有關(guān)。如果用氙氣，就可以在這個(gè)區(qū)域工作，因?yàn)殡瘹饩哂袑?duì)電離輻射相對(duì)高的吸收系數(shù)（大的光子吸收截面），甚至在所說(shuō)的特性曲線的平坦區(qū)域也可提供足夠大的信號(hào)電流。因此，無(wú)需在所謂的氣體增殖區(qū)域施加較高的陽(yáng)-陰極電壓。由此而來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)陽(yáng)-陰極電壓的建立無(wú)需苛求。例如，陽(yáng)-陰極電壓V可以是600伏。

以上所述的劑量計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于所采用的構(gòu)形，陽(yáng)極與陰極之間的電場(chǎng)線基本垂直于板9和10。由此導(dǎo)致劑量計(jì)的輸出信號(hào)實(shí)際上與兩板間距無(wú)關(guān)，并且所述劑量計(jì)對(duì)氣壓變化是不敏感的。

電極的電氣連接可以采取如下簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行，把板9和10制作得比框架稍大些，這樣就可以使板9和10的一個(gè)長(zhǎng)邊伸出框架，其上的電極也就同時(shí)延伸出框架。接著，比如用一個(gè)適當(dāng)?shù)倪B接物嵌在蓋板的整個(gè)突出邊緣就可實(shí)現(xiàn)電氣連接。

在圖中所示的實(shí)施例中，盡管板9和10的大小與框架相同，但 是沿框架對(duì)角線上相對(duì)的兩個(gè)長(zhǎng)邊的最外側(cè)設(shè)有兩個(gè)凹進(jìn)處22和23，該凹進(jìn)處遍布框架的整個(gè)長(zhǎng)度，故而可以達(dá)到同樣的效果。

圖7展示了在狹縫輻射照相設(shè)備上使用根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)的幾種可能性。

需要指出的是，本劑量計(jì)也可以用于其它場(chǎng)合。一般來(lái)說(shuō)，它特別適合用于在大范圍區(qū)域內(nèi)檢測(cè)電離輻射強(qiáng)度的分布和變化，而且特別適于在不影響被測(cè)輻射的情況下進(jìn)行檢測(cè)。

如果只對(duì)測(cè)量區(qū)域中電離輻射的總劑量感光趣，就可以把條狀電極的信號(hào)相加或者把條狀電極連接在一起。

圖7所示的是狹縫輻射照相設(shè)備，它有一個(gè)用來(lái)輻照試驗(yàn)物33的X射線源30，射線源輻射出的扁平X射線束32通過(guò)狹縫光闌31按箭頭34所示作掃描動(dòng)作，用一個(gè)放置在試驗(yàn)物背后的X射線檢測(cè)器35來(lái)獲取X射線圖象。

如果只需要確定在一個(gè)或數(shù)個(gè)掃描動(dòng)作中試驗(yàn)物33所遭受的X射線總劑量，劑量計(jì)可以安裝在狹縫光闌的近處甚至可以正對(duì)著狹縫光闌，如圖所示的36處。

然而，劑量計(jì)的輸出信號(hào)此時(shí)還不能用來(lái)對(duì)經(jīng)局部狹縫光闌傳輸?shù)妮椛淞窟M(jìn)行控制，以期獲得如荷蘭專利申請(qǐng)8400845所描述的經(jīng)調(diào)整的X射線相片。為達(dá)此目的，劑量計(jì)必須安裝在試驗(yàn)物33和X射線檢測(cè)器35之間，即圖中的37處，而且顯然必須與X射線束32的掃描動(dòng)作保持同樣軌跡。例如，劑量計(jì)可以安裝在與狹縫光闌同步運(yùn)動(dòng)的懸臂38上。一個(gè)條狀電極在某一時(shí)刻的輸出信號(hào)或者數(shù)個(gè)相鄰的條狀電極的輸出信號(hào)給出了關(guān)于通過(guò)相應(yīng)扇形區(qū)的瞬時(shí)X射線束強(qiáng)度的測(cè)量，從而也就給出了關(guān)于相應(yīng)于所說(shuō)的扇形區(qū)的X射線 照片部分的亮度的測(cè)量。因此，所說(shuō)的輸出信號(hào)就可以用來(lái)控制一個(gè)與狹縫光闌的相應(yīng)部分配合的衰減元件39，從而實(shí)現(xiàn)圖象調(diào)整。

為了防止那些與其鄰近的狹縫光闌的各部分配合的劑量計(jì)各條（各組）條狀電極的輸出信號(hào)之間產(chǎn)生大的偏差，可以把屬于光闌各確定部分的每組條狀電極的輸出信號(hào)，或者當(dāng)光闌每部分對(duì)應(yīng)一個(gè)條狀電極時(shí)，把每個(gè)條狀電極的輸出信號(hào)，與屬于鄰近的狹縫光闌相應(yīng)部分的一個(gè)或多個(gè)條狀電極的輸出信號(hào)結(jié)合起來(lái)，從而獲得對(duì)光闌相關(guān)部分進(jìn)行控制的信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例劑量計(jì)，可以有比如160根陽(yáng)極條，如果狹縫光闌有20個(gè)可控制部分，那么，每部分就對(duì)應(yīng)于8個(gè)條狀電極。于是把所說(shuō)的8個(gè)電極的信號(hào)結(jié)合成一個(gè)對(duì)相關(guān)的光闌部分進(jìn)行控制的信號(hào)。然而，如上所述，屬于鄰近光闌部分的一個(gè)或多個(gè)相鄰電極的輸出信號(hào)也可以參加控制信號(hào)的組成。

基于所使用的X射線檢測(cè)器的類型，作為一種替換，可以根據(jù)經(jīng)X射線檢測(cè)器35透過(guò)的輻射來(lái)控制衰減元件。此時(shí)，劑量計(jì)可以安裝在X射線檢測(cè)器背后，如圖所示的40處，同時(shí)也應(yīng)隨X射線束32的掃描動(dòng)作同步運(yùn)動(dòng)。

無(wú)論何種情況，根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于具有非常薄的結(jié)構(gòu)，厚度大約為10mm或更小些。

盡管條狀電極是非常薄的，但仍舊有這樣的危險(xiǎn)，即隨著使用不同的電極材料，所說(shuō)的電極可能會(huì)導(dǎo)致X射線照片上出現(xiàn)細(xì)條狀的陰影。如果需要的話，只要使條狀電極相對(duì)于掃描方向稍微傾斜一些即可防止上述危險(xiǎn)。這可以采取一種簡(jiǎn)便的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，即把劑量計(jì)本身安裝得相對(duì)于掃描方向稍微傾斜一些，或者把條狀電極設(shè) 置得與劑量計(jì)的中心線成一小角度。

需要指出的是，如果上述的電極使用鎳電極，就不會(huì)產(chǎn)生麻煩的細(xì)條狀陰影。

需要指出的是，除上述以外，各種變形對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員都是顯而易見(jiàn)的，這樣的變形被認(rèn)為是落入本發(fā)明的范圍。