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利用InGaP太阳能电池对福岛第一核电站一回路压力容器内γ射线辐射剂量计的退化预测
摘要: 具有优异高抗辐射性能的磷化铟镓(InGaP)太阳能电池有望成为高剂量率环境下理想的剂量计候选材料。本研究通过辐照实验与经验计算,阐明了少数载流子扩散长度(L)对InGaP太阳能电池中作为剂量信号的辐射诱导电流的影响,从而预测其作为剂量计的使用寿命。辐照实验通过测量短路电流密度(Jsc)随γ射线剂量率的变化关系来估算InGaP太阳能电池的L值?;贚与吸收剂量之间的关系,采用经验计算方法评估了该电池在不同剂量率下作为探测器的运行寿命。结果表明:该InGaP太阳能电池剂量计可在福岛第一核电站一号机组安全壳内持续工作超过10小时,具有成为抗辐射剂量计的巨大潜力,有望为核电站退役工作提供重要支持。
关键词: 太阳能电池、运行寿命、退役、辐射诱发电流、少数载流子扩散长度、剂量测定、InGaP化合物半导体、退化预测
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于散射金属波导的散斑增强棱镜光谱测量法
摘要: 随着儿童成长,他们在解剖结构、新陈代谢、免疫系统以及神经系统髓鞘化程度等多个重要方面与成人存在差异。因此,相同强度的手机辐射暴露会导致儿童特定组织吸收的辐射剂量与成人不同。较高剂量对儿童可能产生更严重的后果。幼儿颅骨不仅比成人更小更薄,其介电特性也更接近软组织——这很可能与其更高的含水量有关。幼儿颅骨与皮肤和大脑的电磁特性更为匹配。有限差分时域(FDTD)模拟证实,电磁场能更深穿透幼儿大脑,且深层组织的比吸收率(SAR)更高。若按照现行测试标准建议对整个头部进行峰值空间SAR(psSAR)建模,成人与儿童的结果将呈现等效性。我们基于解剖学的评估通过FDTD模拟大脑不同组织,证实儿童脑部的psSAR确实高于成人。
关键词: 剂量测定、手机认证、时域有限差分模拟、比吸收率
更新于2025-09-16 10:30:52
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选择性激光小梁成形术的自动控制给药研究
摘要: 目的:选择性激光小梁成形术(SLT)是开角型青光眼的治疗方案之一,但目前缺乏即时判断照射成功的依据。眼科医生通常以可见的永久性香槟样气泡(大泡)作为合适脉冲能量的指标。我们假设能量远低于大泡出现阈值的微泡已能触发治疗效果。本文展示两种捕捉这些微泡产生的方法。 方法:使用脉冲持续时间1.7微秒、重复频率100Hz的激光,对新鲜离体猪眼小梁网进行照射。每个直径200微米的照射点逐级增加能量,共发射15个脉冲。我们开发了光学与光声两种检测方法,并研究相应算法以实现微泡产生的实时监测。 结果:两种观测方法均能有效检测微泡成核现象。测得阈值辐射暴露量为310±137 mJ/cm2。联合应用两种方法时,灵敏度与特异性达到0.96。 结论:若临床证实这些微泡即可实现所需降压效果,则本文方法可用于激光照射的自动反馈控制。这将免除医生在SLT治疗中的剂量调控负担。 转化意义:基于微泡形成的SLT自动实时脉冲能量调控,能显著优化治疗流程并减轻医生操作负担。
关键词: 剂量测定、选择性激光小梁成形术、眼科学、微气泡检测、眼科光学与器械
更新于2025-09-12 10:27:22
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光纤死后剂量测量的实施:概念验证
摘要: 我们描述了一种多功能系统的实现及其相应方法,用于对辐照光纤进行快速尸检光学衰减测量以实现剂量测定目的。该测量基于辐射诱导衰减(RIA)现象。我们采用双波长光时域反射仪(OTDR)配合合适的辐射敏感光纤。实验证明,使用1米长的样品可高效测量超过100 Gy(SiO2)的辐射剂量水平。若保持样品长度固定,测量精度会随辐射剂量增加而提高。我们还指出了本方法的潜在局限性,以及更广义而言——对短单模光纤样品进行精确RIA测量(在线或尸检)的相关限制。我们提出的技术方案可根据不同辐射环境进行定制调整。
关键词: 掺杂P的光纤、辐射敏感、剂量测定、辐射诱导衰减、欧洲核子研究中心
更新于2025-09-11 14:15:04
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不同光纤中伽马辐射对长周期光栅和光功率影响的对比研究
摘要: 本研究通过在这些光纤中写入电弧诱导长周期光栅(LPGs),对比分析了伽马辐射对标准光纤与不同抗辐射光纤的影响。重点比较研究了辐照过程中LPG衰减带的共振波长偏移量(Δλres)及光纤传输光功率衰减(ΔP)。观测发现不同光纤型号呈现差异化响应:掺锗光纤的共振波长与光传输损耗均发生显著变化,而纯石英芯光纤基本不受辐射影响(Δλres与ΔP几乎趋近于零)。值得注意的是,掺杂芯的抗辐射光纤虽功率损耗微小,却表现出显著的共振偏移。此外,结合LPG数值模拟结果,我们得以从平均折射率变化角度评估辐射对所研究光纤的影响。这些成果可为相关器件在辐射环境中的应用提供参考,即有助于开发兼具辐射敏感性与抗辐射特性的传感器。
关键词: 光纤传感器、伽马射线效应、伽马射线探测器、光纤应用、剂量测定、长周期光栅
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于CCD的光学CT扫描仪在治疗辐射剂量测定中的特性
摘要: 将CCD相机与LED光源组合,构建了一台用于聚合物凝胶剂量计治疗辐射剂量评估的紧凑型光学CT扫描仪。LED发出的准直光束穿过水槽、凝胶模体及远心透镜后,由CCD相机采集图像并通过MATLAB进行重建。借助步进电机和LabVIEW软件,使凝胶剂量计每旋转0.72度进行一次成像,每旋转一周采集500层切片图像的时间控制在20分钟内。该光学CT扫描仪在4.5线对/毫米空间频率下,其调制传递函数值为72%。针对聚合物凝胶剂量计的线性相关系数达到0.987。
关键词: 光学计算机断层扫描仪,聚合物凝胶,剂量测定
更新于2025-09-10 09:29:36
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接受90Y微球动脉内放射栓塞治疗患者治疗前99mTc-大颗粒聚合白蛋白SPECT/CT与治疗后PET/MR研究的定量比较
摘要: 目的:本研究旨在比较原发性或转移性肝肿瘤患者治疗前99mTc-大颗粒聚合白蛋白(MAA)SPECT/CT与治疗后PET/MRI成像获得的钇-90(90Y)剂量测定结果。 材料与方法:在90Y放射栓塞(RE)治疗前,32例患者接受模拟90Y分布的MAA扫描;治疗后采用PET/MRI系统成像。重建图像传输至统一平台进行90Y剂量计算,通过Passing-Bablok回归散点图和Bland-Altman法分析剂量值差异。 结果:32例受试者MAA与PET/MRI模式的平均肝脏剂量分别为43.0±20.9 Gy和46.5±22.7 Gy(平均差值3.4±6.2 Gy),重复性系数为12.1(占均值的27.0%),Spearman秩相关系数较高(ρ=0.92)。尽管两种模式的最大肝脏剂量存在显著差异,但平均肝脏剂量相对接近(差异≤24.0%)。 结论:MAA与90Y PET/MRI剂量计算差异主要源于导管位置变化及肝脏感兴趣区选取差异。尽管存在这些差异,结果表明治疗前MAA SPECT/CT扫描与治疗后90Y PET/MRI研究的剂量测定值无显著差异。
关键词: MAA,90Y PET/MRI,剂量测定
更新于2025-09-10 09:29:36
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一些数字放射成像系统模型中的图像质量与辐射剂量评估——一项Pehamed FLUORAD A+D模体研究
摘要: 数字X射线摄影(DR)系统作为一项先进技术,近年来已在世界各国逐步取代传统胶片-屏系统。理想状态下,X射线摄影应在保证图像质量的同时最大限度降低患者辐射剂量。本研究旨在比较不同数字X射线摄影系统的图像质量与辐射剂量。通过对比四种数字系统的图像质量性能及剂量面积乘积(DAP),对每套DR系统获取Pehamed FLUORAD A+D模体影像进行分析。结果显示:各系统间图像质量参数(对比分辨率CR、空间分辨率SR及对比噪声比CNR)与DAP均存在显著差异,且这四项指标均随曝光参数增加而提升。其中SEDECAL系统的图像质量参数优于其他系统(p≤0.05)。当DAP稳定在100 mGy·cm2时,该系统的CR、CNR和SR均值分别为6.38±0.797、29.70±0.85和3.10±0.38 lp/mm。本研究结果可为医疗机构在新系统选型采购时提供参考,以有效保护患者及放射技师免受不必要的辐射暴露。
关键词: 图像质量、数字放射学、体模、剂量测定
更新于2025-09-10 09:29:36
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纳米点OSLD在CT应用中的校准策略
摘要: 基于氧化铝的光学激发发光剂量计(OSLD)已被公认为测量CT剂量的有效工具,尤其适用于患者剂量测量。尽管该剂量计的使用日益广泛,但文献中尚未建立适当的校准技术;虽然制造商提供了校准程序,但已知其存在较大不确定性。本研究旨在评估两种临床校准方法在CT应用中的适用性,并确定这些技术测量相关的不确定度。采用三种独特校准程序,通过市售OSLD和读出器计算不同CT条件下的剂量。这三种校准程序包括:(a)使用厂商提供的方法、(b)相对于空气中120kVp CT能谱、(c)相对于兆伏级束流(采用60Co实现)。将各方法测得的剂量与校准农夫型电离室测得的剂量进行比较,最终确定各方法的剂量测量不确定度。对于CT和兆伏级校准方法,OSLD nanoDot测得的剂量在很宽的CT扫描参数范围内(80-140kVp及不同位置测量)与电离室测量结果偏差不超过5%。当采用厂商推荐方案校准时,OSLD测得剂量平均比电离室低15.5%。本文评估了两种临床校准技术作为厂商校准方案的替代方案,这些技术在CT环境中为基于OSLD的测量提供了高精度。
关键词: 校准、OSLD、剂量测定、CT
更新于2025-09-04 15:30:14
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使用热释光剂量计评估胸部CT扫描的器官剂量:与蒙特卡罗模拟结果的比较
摘要: 目的:采用实验方法评估常规剂量与低剂量胸部CT扫描方案中的器官受照剂量,将实验结果与国家癌症研究所CT剂量学系统(NCICT)器官剂量计算器所得结果进行对比,分析管电流调制(TCM)与固定管电流方案在器官剂量测量中的差异。 方法:本研究通过热释光剂量计(TLD)对成人和儿童仿真人模体进行器官剂量测量的实验研究。为确立获取核心数据的最佳方案,研究团队开展了多项分析工作。所选扫描方案基于圣保罗大学医学院放射研究所(InRad)的临床患者数据筛选确定,由该院放射科医师评估图像质量。共评估六种成人胸部方案与四种儿童胸部方案——成人模体测量肺剂量,儿童模体测量肺及甲状腺剂量。照射实验分别使用GE和飞利浦CT扫描仪完成,最终将剂量计实测值与NCICT蒙特卡罗模拟结果进行比对。 结果:通过对三年间全部CT检查数据的分析发现,成人与儿童胸部CT是该医疗机构最常用的检查方案,凸显了评估此类检查器官受照剂量的重要性。扫描参数方面:儿童常规胸部CT采用80kV(TCM开启)较120kV(TCM开启)可使吸收剂量降低达28.7%;与采用固定mAs的标准成人方案相比,TCM方案和超低剂量方案分别可实现最高35.0%和90.0%的剂量削减。实验测得器官剂量与蒙特卡罗模拟结果的百分比差异均控制在20%区间内。 结论:本研究通过调整多种扫描参数(同时保持潜在图像质量)量化了常规胸部CT检查中吸收剂量的变化影响。
关键词: 蒙特卡罗模拟、计算机断层扫描、剂量测定/暴露评估、器官剂量、图像质量
更新于2025-09-04 15:30:14