методы и средства исслед и аттестации бета-источников для медицины

Л.В. Тимофеев

зисторах. Максимальная(паспортная) чувствительность по току равняется ±1,10-17 а/деление, минимальная -3,10-7 а/деление; дрейф нуля прибора не превышает 300 мкв/день при флуктуации температуры в пределах 50C в интервале -100C+400C.

Линейность показаний прибора при измерениях тока равняется 0,3% от полной шкалы.

Камеру можно заведомо считать бесконечно широкой, если её радиус не меньше максимального пробега бета-частиц в воздухе. Однако, это условие слишком строгое. Поскольку камеру при h≤1+1,5 мм можно было считать тонким детектором, следует ожидать, что из-за многократного рассеяния бета-частиц на электродах, “насыщение” ионизационного тока камеры в зависимостиотеёрадиусанаступитсущественнораньше,чемприрадиусе камеры, равным максимальному пробегу бета-частиц в воздухе.

Оценкаошибкивизмеренияхзасчёт«недобора»ионизации в камере конечных размеров производилась экспериментально, путём последовательного подключения зон различного радиуса (при постоянной близкой и максимальной величине зазора в камере и при использовании тонких источников на поверхности электрода). Результаты измерений сведены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4.

Зависимость тока в камере от величины её диаметра

	Величина	Ток в камере в относительных
Изотоп	зазора, мм	единицах в зависимости от диа-
				метра в мм
		70	130		180		230
СЕРА-35	1,5	94	95		100		99,5
ИТРИЙ-90	1,0	94	99,5		100		100

120

//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Окончание таблицы 4.4.

	ЦЕРИЙ-144+	1,0	94	98	99,7	100
	ПРАЗЕОДИМ-144
	КАЛИЙ-42	1,0	‒	98,5	99,7	100
		1,25		99	99,6	100

Как видно из таблицы «насыщение» тока наступает при подключении 3-4 зон, что соответствует диаметрам камеры 180‒230 мм. Таким образом, можно в условиях наших экспериментов рассматривать данную камеру, как бесконечно протяженный детектор. При этом погрешность, обусловленная « недобором « ионизации за счёт конечных размеров камеры, не превышает одного процента.

121

Л.В. Тимофеев

ГЛАВА 5 РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ ЗТИБИ

5.1. Стинтилляционный датчик для измерения дозиметрических характеристик

источников сложной геометрии

Как отмечалось выше, геометрия медицинских источников весьма разнообразна – это тонкие, гибкие пластины, например, размером 100 х 100 мм, жесткие вогнутые с R≈14 мм сферические «чаши», нити Ø=1…3 мм и т.д. Широк диапазон и др. параметровЗТИБИ.Так,активностьрадионуклидоввисточникахразличается больше, чем в 100 раз, достигая сотен мкюри (~3ГБк), интервал энергий бета-излучения – до 4МэВ и значений МПД до 500 сГр/мин.

122

Рис. 5.1. Кинематическая схема установки СКД-I

//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Однако и в настоящее время отсутствует серийная аппаратура для измерений дозных полей медицинских источников бетаизлучения, нет стандартного унифицированного физического прибора, который мог осуществлять функции компаратора при передаче единиц ПД и МПД от образцовых мер к аттестуемым источникам.

Такой прибор должен позволять проводить измерения дозиметрическихпараметроввТЭМсдостаточновысокойточностью 5…15% в зависимости от условий измерений.

Если говорить о производственных условиях, то требуется постоянный и надежный контроль за качеством продукции, а следовательно использование относительно простых, надежных методов измерения, поддающихся автоматизации.

К р и т и - ческий анализ методов бетадозиметрии убедил нас в необходимости разработки специального дозиметра.

Для относительныхизмерениймощности поглощенной дозы от бетаизлучения в материале, эквивалентном мягкой биологической

123

Л.В. Тимофеев

ткани и, для измерений в условиях серийного производства источников, сконструирован и построен прибор СКД-1, представляющийсобойсцинтилляционныйдозиметрсфотоумножителем, работающим в токовом режиме. В качестве детекторов используется сцинтиллирующая пластмасса. Единицы мощности дозы переносятся на эти приборы с камеры ЭК-2 с помощью калиброванных источников. Общий вид двух модификаций этой установки приведен на рисунках.

Технические характеристики установки ‒ размеры детекто-

ров (2 х 1,2) мм (10 х 1,2) мм, (10 х 12) мм, (30 х 12) мм;. диапазон измеряемых мощностей доз 140 мкГр/сек. ... 140 мГр/с (1 ... 103) рад/мин).

Рис. 5.2. Сцинтилляционный датчик для измерений радиационных характеристик плоских источников бета-излучения

Возможные перемещения детекторов таковы, что позволяют, например, просканировать плоскую(размеромдо

100 х 100 мм) или сферическую поверхность (с радиусом кривизны 14 мм) того или иного источника.

К достоинству прибора можно отнести достаточно широкий диапазон измеряемых мощностей доз, тка-

124

//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

неэквивалентность детектора, технологичность измерительной процедуры.

СравнительныеизмеренияМПДбета-излучениянагосудар- ственномэталонеединицыМПДГЭТ9-82(Институтметрологии, Спб) и на вторичном эталоне ВЭТ9-2-84 ИБФ), проводимые в течение 20 лет имели отклонения в пределах (0,3....2,5)5‒5 измерений и одно ‒ 5%.

Кинематическая схема установки позволяет, в частности, перемещать датчик по всей вогнутой поверхности офтальмоаппликаторов.

Рис.5.3. Сцинтилляционный датчик для измерений дозиметрических характеристик источников бета-излучения сложной геометрии

125

Л.В. Тимофеев

Рис. 5.4. Приемник ионизирующего излучения установки СКД-2М для работы с источниками в виде сферической чаши типа ОА

126

//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Рис. 5.5. Установка СКД-М

Рис. 5.6 Установка СКД-2М

127

Л.В. Тимофеев

Рис. 5.7. Головка сцинтилляционного датчика для измерения радиационных характеристик источников бета-излучения сложной геометрии

1 – насадка, плексиглас; 2 - светопровод; 3 – свинцовое стекло; 4 – детектор, пластмасса NE-102; Ø=2мм, h=1,2 мм.

Рис. 5.8. Головка приемника излучения установки СКД-4

128

//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Рис. 5.9. Блок детектирования установки СКД-4

129