本发明属于计量测试，具体涉及一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法。
背景技术：
1、β吸收剂量是电离辐射计量领域不可或缺的一部分。我国的β吸收剂量参考辐射大多是由beta secondary standard type 2(bss2)标准装置提供，它基于β放射性同位素90sr-90y、85kr、147pm，发射的β射线在展平过滤器的整束后，能够在测量点处直径数十厘米的范围内提供剂量率均匀的辐射场，并且在pc端给出相应的参考值。
2、β辐射的定向剂量当量率是指辐射场中某点处相应的扩展场，在ircu球内某一指定方向ω的半径上深度0.07mm处单位时间内产生的剂量当量，单位sv/h。通常，是环境β核辐射的推荐监测量。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，用于解决因展平过滤器长期使用后变形老化等因素，引起β辐射场中定向剂量当量率均匀区域发生变化，导致测量点处的定向剂量当量率与pc端示值存在一定差异的难题。
2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案如下：一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，所述方法包括如下步骤：
3、s1、测量吸收剂量率获得β辐射场中吸收剂量率的均匀性分布情况；
4、s2、测量β辐射场的能谱，得到β辐射场的能谱区域分布；
5、s3、建立吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数数据库，得到β辐射场中定向剂量当量率的区域分布测量结果；
6、s4、认定β辐射场的定向剂量当量率均匀性区域。
7、进一步，所述步骤s1包括如下具体步骤：
8、s11、将电离室的灵敏体积中心放置在β辐射场法线中心的测量点处，保证β射线垂直入射电离室；
9、s12、根据与电离室相连的静电计所反馈的累积电荷量ja读数，计算得出测量点处的吸收剂量率
10、s13、以测量点为中心，在电离室的灵敏体积中心所在的竖直平面上，将电离室的灵敏体积中心沿上、下、左、右四个方向各移动20.0cm，移动步长可以设置为1.0cm～2.0cm，得到每一个移动点位处的累积电荷量ja，计算得出每一个移动点位处的吸收剂量率从而获得β辐射场中吸收剂量率的均匀性分布情况。
11、进一步，所述电离室为薄窗电离室。
12、进一步，β辐射场的能谱采用sipin探测器进行测量，所述sipin探测器连接配套的前置放大器、主放大器和数字多道，与数字多道连接的pc端通过配套软件获取β辐射场的能谱。
13、进一步，采用所述sipin探测器进行β辐射场的能谱测量时，在sipin探测器前窗覆盖3mg·cm2的镀铝聚脂薄膜。
14、进一步，采用所述sipin探测器进行β辐射场的能谱测量时，与步骤s1中吸收剂量率的均匀性分布测量方法一致，即将sipin探测器的灵敏体积中心放置在与电离室的灵敏体积中心重合的位置，在电离室每测量1组累积电荷读数后，更换sipin探测器测量并记录当前位置的β辐射场的能谱区域分布。
15、进一步，采用所述sipin探测器测量bss2标准装置配套β放射性核素的能谱区域分布。
16、进一步，步骤s3包括如下具体步骤：
17、s31、利用mcnp模拟建立icru组织球模型，得到吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数的计算方法；
18、s32、建立β放射性核素的β辐射场能谱区域分布变化时，对应的吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数的转换系数数据库；
19、s33、结合步骤s1中获得的测量点及每一个移动点处的吸收剂量率得到β辐射场中定向剂量当量率的区域分布测量结果。
20、进一步，所述步骤s31包括如下具体步骤：
21、s311、利用mcnp建立单位质量的icru组织球模型；
22、s312、给定注量φ、能量e的单能β粒子，从指定取向d的θ入射角入射组织球模型；
23、s313、沿取向d的方向上取组织球模型的表面深度0.07mm处小体积元，模拟获取小体积元内的能量沉积dε与质量dm，结合β粒子品质因子q，根据公式(4)计算得到定向剂量当量h0′(0.07,t)；
24、
25、其中，h0′(0.07,t)为在给定注量φ、能量e的单能β粒子条件下，icru组织球模型的表面深度0.07mm处小体积元定向剂量当量，sv；
26、q为β粒子品质因子，取q＝1sv/gy；
27、为小体积元内单位质量的能量沉积，单位j/kg；
28、s314、去除组织球模型中其他结构，仅保留0.07mm处的小体积元，获取注量φ、能量e的单能β粒子在小体积元内的沉积能量，即吸收剂量dt0；
29、s315、得到在给定注量φ、能量e的单能β粒子条件下，icru组织球模型的表面深度0.07mm处小体积元的吸收剂量-定向剂量当量的转换系数h0′(0.07,t)/dt0，即为吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数。
30、进一步，步骤s32包括如下具体步骤：
31、s321、结合采用所述sipin探测器测量bss2标准装置配套β放射性核素的能谱区域分布，根据公式(5)分别计算得到β放射性核素的β辐射场能谱区域分布变化所对应的吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数h′(0.07,t)/dt；
32、
33、其中，h′(0.07,t)为bss2标准装置配套β放射性核素条件下，icru组织球模型的表面深度0.07mm处小体积元定向剂量当量，sv；
34、φe为bss2标准装置配套β放射性核素的能量e的注量，sv；
35、q为β粒子品质因子，取q＝1sv/gy；
36、为小体积元内单位质量的能量沉积，j/kg；
37、dt,e为注量φe、能量e的bss2标准装置配套β放射性核素在小体积元内的沉积能量，j/kg；
38、dt为bss2标准装置配套β放射性核素在小体积元内的沉积能量，j/kg；
39、s322、建立β放射性核素的β辐射场能谱区域分布变化时，对应的吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数的转换系数数据库。
40、进一步，步骤s4中，选定与测量点的定向剂量当量率偏差不超过±5％的区域，认定为β辐射场的定向剂量当量率均匀性区域。
41、本发明的有益效果如下：采用本发明所提供的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，可以通过测量吸收剂量率获得β辐射场中吸收剂量率的均匀性分布情况；测量β辐射场的能谱，得到β辐射场的能谱区域分布；建立β放射性核素的β辐射场能谱区域分布变化时，对应的吸收剂量率-定向剂量当量率的转换系数数据库，得到β辐射场中定向剂量当量率的区域分布测量结果；认定β辐射场的定向剂量当量率均匀性区域。本发明所提供的方法能够在bss2标准装置的β辐射场中测量定向剂量当量率h′(0.07)的均匀区域时，解决因展平过滤器长期使用后变形老化等因素，引起β辐射场中定向剂量当量率均匀区域发生变化，导致测量点处的定向剂量当量率与pc端示值存在一定差异的难题。
1.一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，所述电离室为薄窗电离室。
4.根据权利要求2所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，β辐射场的能谱采用sipin探测器进行测量，所述sipin探测器连接配套的前置放大器、主放大器和数字多道，与数字多道连接的pc端通过配套软件获取β辐射场的能谱。
5.根据权利要求4所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，采用所述sipin探测器进行β辐射场的能谱测量时，在sipin探测器前窗覆盖3mg·cm2的镀铝聚脂薄膜。
6.根据权利要求4所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，采用所述sipin探测器进行β辐射场的能谱测量时，与步骤s1中吸收剂量率的均匀性分布测量方法一致，即将sipin探测器的灵敏体积中心放置在与电离室的灵敏体积中心重合的位置，在电离室每测量1组累积电荷读数后，更换sipin探测器测量并记录当前位置的β辐射场的能谱区域分布。
7.根据权利要求4所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，采用所述sipin探测器测量bss2标准装置配套β放射性核素的能谱区域分布。
8.根据权利要求7所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，步骤s3包括如下具体步骤：
9.根据权利要求8所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，所述步骤s31包括如下具体步骤：
10.根据权利要求9所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，步骤s32包括如下具体步骤：
11.根据权利要求1所述的一种β参考辐射场中定向剂量当量率的均匀区域测量方法，其特征在于，步骤s4中，选定与测量点的定向剂量当量率偏差不超过±5％的区域，认定为β辐射场的定向剂量当量率均匀性区域。
