В результате торможения ускоренных электронов на аноде

РАЗВИТИЕ ОДНОЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ ФИЛЬТРАЦИИ
РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Е.В. Петрушанская, М.Г. Петрушанский
ФГБОУ ВПО "Оренбургский государственный университет", г. Оренбург
E-mail: [email protected]
В работе [1] предложен вариант математического описания
одноэлементной модели представления величины суммарной фильтрации
пучка рентгеновского излучения [2, 3], позволяющий учесть
неодинаковость проникающей способности компонент указанного пучка с
разными энергиями. Полученное в [1] выражение позволяет определить
интегральную интенсивность J f для всего спектра фильтрованного
тормозного рентгеновского излучения:
Jf 
E0
 J ( E )  dE ,
(1)
0
где J (E ) - спектральная плотность излучения по энергии Е непрерывного
спектра рентгеновского излучения, генерируемого при анодном токе ia с
анода, материал которого имеет атомный номер Z , после его прохождения
через общий фильтр толщиной d f из вещества с массовым
коэффициентом ослабления  m и плотностью  :
( 
( hc )n
  ) d f
C
En
,
(2)
 ia  Z  ( E 0  E )  e
h
где С ,  ,  , n - постоянные коэффициенты, h - постоянная Планка, Е0 максимальная энергия рентгеновских квантов в спектре тормозного
рентгеновского излучения, определяемая постоянной величиной анодного
напряжения U a на рентгеновской трубке:
E0  e  U a ,
(3)
где e - элементарный заряд.
Однако на практике, как правило, ослабление излучения оценивают
по уменьшению его дозы или мощности дозы [4]. Мощность
экспозиционной дозы Р определяется следующим выражением [5]:
J (E) 
P
E0
 J E   Km E   dE ,
0
(4)
где  Km E  – массовый коэффициент электронного преобразования
энергии для воздуха, зависящий от энергии рентгеновских квантов.
Согласно [6], эта зависимость может быть представлена в следующем
виде:
(h  c) nК
E
 Кm ( Е )   K 



,
(5)
K
hc
E nК
где  K ,  K и п К – известные для воздуха постоянные величины.
Для определения мощности амбиентной эквивалентной дозы
формулу (4) нужно преобразовать, добавив в нее коэффициент перехода
f (10 ) от единиц экспозиционной дозы (Р) к единицам амбиентной
эквивалентной дозы (Зв). Табличные значения коэффициента перехода
f (10 ) для ряда дискретных значений энергии рентгеновских квантов
приведены в ГОСТ 8.087-2000 [7].
По этим данным можно аппроксимировать функцию F(10 ) ( E ) ,
выражающую зависимость коэффициента перехода f (10 ) от энергии Е
рентгеновских квантов.
После добавления функции F(10 ) ( E ) в формулу (4) мощность
амбиентной эквивалентной дозы H может быть определена с помощью
следующего выражения:
H
E0
 J E  F(10 ) ( E )   Km E   dE .
(6)
0
Полученные выражения (4) и (6) связывают режимы генерирования
рентгеновского излучения с его интегральными энергетическими
характеристиками – мощностью экспозиционной дозы и мощностью
амбиентной эквивалентной дозы соответственно.
Библиографический список





Петрушанская Е.В., Петрушанский М.Г. Моделирование ослабления
рентгеновского излучения при одноэлементном подходе к описанию
фильтрующих свойств излучателя рентгеновского аппарата. //
Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине – 2014:
материалы Всерос. школы-семинара. / под ред. проф. Д.А. Усанова. –
Саратов: Изд-во Саратовский источник, 2014. – С. 32 – 33.
Петрушанский М.Г. Возможности одноэлементной модели
представления
величины
суммарной
фильтрации
пучка
рентгеновского излучения. // Актуальные проблемы гуманитарных и
естественных наук. 2014. № 4-1. С. 105 – 107.
Петрушанский М.Г. Два подхода к описанию фильтрующих свойств
излучающей части рентгеновского аппарата. // VI Троицкая
конференция «Медицинская физика и инновации в медицине»
(ТКМФ-6) (2-6 июня 2014 г.). Сборник трудов конференции. –
Троицк, Москва. 2014. С. 674 – 675.
Ставицкий Р.В., Блинов Н.Н., Рабкин И.Х., Лебедев Л.A.
Радиационная защита в медицинской рентгенологии. – М.: Кабур,
1994. 272 с.
Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн.1. / Под общ. ред. В.В.
Клюева – М.: Машиностроение, 1992. 480 с.


Хараджа Ф.Н. Общий курс рентгенотехники. – М.-Л.: Энергия, 1966.
568 с.
Установки дозиметрические рентгеновского и гамма-излучений
эталонные. Методика поверки по мощности экспозиционной дозы и
мощности кермы в воздухе: ГОСТ 8.087-2000. – М., 2000.
Сведения об авторах
Петрушанская Елена Владимировна – студент, дата рождения:
01.11.1980г.
Петрушанский Михаил Георгиевич – к.т.н., доцент, дата рождения:
08.08.1974г.
Вид доклада: (устный /) стендовый