Измерение низкоэнергетических y–квантов. Спектрометрия КХ–y–излучения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?ия в измеренном спектре источника. Рассмотрим процесс измерения источника, активность которого в момент начала измерения t0=0 равна А0. В любой момент времени t > t0 активность источника определяется выражением , где постоянная распада радиоактивного изотопа в источнике.
Площадь пика полного поглощения в спектре, измеренном за время T, будет равна
(17).
Во многих практических случаях, когда период полураспада изотопа велик по сравнению со временем измерения источника (т.е. ), можно воспользоваться разложением . В этом случае зависимость (17) принимает вид
(18)
Выражения (17) и (18) устанавливают зависимость между активностью источника излучения и площадью пика полного поглощения в спектре источника. Отсюда следует, что для определения активности неизвестного источника необходимо знать фотосветосилу спектрометра по отношению к данному источнику. A затем, зная активность элемента, мы можем определить его содержание в пробе.
В некоторых случаях задачу определения фотосветосилы спектрометра удается решить расчетным методом. Например, для системы точечный источник цилиндрический детектор можно получить аналитическое выражение величины . Для источников, имеющих форму тел вращения (диск, цилиндр и т.д.) с равномерно распределенным по объему излучающим изотопом и расположенных на одной оси с цилиндрическим детектором, вычисления проводятся методом Монте-Карло. Однако, в большинстве практических случаев определение фотосветосилы спектрометра осуществляется экспериментально, методом образцовых источников. В этом случае для построения зависимости проводится измерение источников, сходных с неизвестным по форме, размерам, плотности и материалу матрицы, но с известным изотопным составом и активностью. Такие источники называются образцовыми мерами активности или образцовыми источниками. Определив значения площадей пиков полного поглощения в спектрах образцовых источников, с использованием выражений (17) или (18) проводят расчет для различных энергий ? квантов и строят зависимость фотосветосилы от энергии ? квантов. Процедура получения такой зависимости называется калибровкой спектрометра по фотосветосиле.
Калибровка нашего спектрометра по фотосветосиле представлена ниже.
Спектрометрические данные
ПозицияE?, МэВSR, кэВ(%)ИзотопСветосила148,413,9427912700,644 (4,63)Am241153,014,465401270,611 (4,26)Co57(0,12960,0050)10-2272,426,3160721740,646 (2,45)Am241(0,28060,0250)10-2317,330,61413614790,754 (2,44)Ва133341,033,211191230,528 (1,59)Am241358,435,0385863060,610 (1,74)Ва133540,153,254861440,598 (1,12)Ва133603,759,52870855560,683 (1,15)Аm241(0,33600,0126)10-2817,881,01579364490,680 (0,84)Ва1331227,3122,1509972320,748 (0,61)Со57(0,11310,0124)10-21370,9136,54860720,766 (0,56)Со57(0,08700,027)10-22765,4276,44671770,895 (0,32)Ва1333029,1302,8101021050,909 (0,30)Ва1333558,6356,0229041540,977 (0,27)Ва1333835,8383,92790541,031 (0,27)Ва133
Заключение
В ходе данной курсовой работы были изучены устройство и принцип работы полупроводникового спектрометра, были получены спектры некоторых изотопов (а именно, Со57, Am241, Ва133). Также была проведена энергетическая калибровка спектрометра, получена зависимость энергетического разрешения от энергии и фотосветосилы от энергии.
Применения ? спектрометрии в медицине довольно широкое. В основном её применяют в совокупности со спектроскопией для анализа излучения, поступающего от объекта. Я остановился на диагностике злокачественных опухолей при помощи комплекса спектроскопии спектрометрии. Использование предлагаемого метода позволяет существенно повысить точность диагностики (до 93%). Данный метод используется в комплексе с другими стандартными исследованиями на злокачественную опухоль: рентгенологическим исследованием, эндоскопическое и гистологическое исследование биопсийного материала и т.д.
Список используемой литературы
- А.И.Абрамов, Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Основы экспериментальных методов ядерной физики. Москва, Атомиздат, 1977, с.161207.
- СалиевВ.П.Клинические аспекты иммунодиагностики рака, Материалы III Всесоюзного съезда онкологов. Ташкент, Медицина, Уз. ССР, 1979, с.230231.
- СтоляроваЕ.Л.Прикладная спектрометрия ионизирующих излучений. Москва, Атомиздат, 1964, с.320.