[发明专利]一种改善丙氨酸剂量计测量信噪比的装置

说明书

本发明实施例涉及一种改善丙氨酸剂量计测量信噪比的装置，包括：谐振腔、外石英管、内石英管、真空阀门、小型真空泵、丙氨酸剂量计和旋转台；外石英管为圆柱管，包括底面和侧壁，穿设于谐振腔的开口中；内石英管为圆柱管，设于外石英管中，内石英管的底端与外石英管的底面固定连接；丙氨酸剂量计为圆柱体，置于内石英管的顶端上；丙氨酸剂量计的直径大于内石英管的外径且小于外石英管的内径；旋转台上设置有旋转孔；旋转孔的内径与外石英管的外径相匹配；外石英管通过旋转孔套接于旋转台，通过旋转台的转动带动外石英管旋转，使得丙氨酸剂量计的测量角度随转动发生改变，从而在不同的角度对丙氨酸剂量计进行共振波谱测量；使用真空泵保证测量样品管内相对真空，减少氧气对测量的影响。

技术领域

本发明涉及辐射治疗水平吸收剂量的测量领域，尤其涉及一种改善丙氨酸剂量计测量信噪比的装置。

背景技术

对辐射治疗水平吸收剂量的测量，是近几年丙氨酸/电子顺磁共振波谱剂量体系的一个重要发展方向。与目前辐射治疗水平应用最广的电离室以及作为传递剂量计的热释光剂量计相比，丙氨酸剂量计有些更为优越的剂量学性能，主要表现为：(1)丙氨酸的生物组织等效性好(因丙氨酸是氨基酸的一种，而氨基酸是蛋白质的重要组成成分)，其辐射效应更接近于生命组织的辐照效应，所得剂量不用通过转换即可给出病人所受剂量的大小。(2)丙氨酸中形成的自由基具有高度的稳定性，剂量<10⁴Gy时，其响应的年衰退率<1％；因此剂量计可以经过累加辐照，并根据各次照射后剂量计的累积剂量准确地给出各次辐照的吸收剂量结果；(3)无剂量率依赖性，剂量率高达10⁸Gy/s也不会改变剂量响应；(4)剂量计对环境条件(温度、湿度)不敏感，体积小，适于放射治疗中质量保证的不同需要；(5)电子顺磁共振波谱法为非破坏性读数技术，使得剂量计可重复读数，因此剂量计可做档案保存，另外剂量计可多次照射并测量其累计吸收剂量，这样一个病人只用一只剂量计就可跟踪辐射治疗的全过程，这在辐射治疗中表现出很强的优越性。

电子顺磁共振波谱仪能检测到丙氨酸的辐照吸收剂量，其原理是：丙氨酸受电离辐射后，会因电离作用产生不配对电子的基团，即自由基，产生的自由基数量随辐照吸收剂量的增加而增加。含有未成对电子的物质，例如自由基，在没有外磁场作用时，未成对电子的取向是随机的，它们处于相同的能量状态；当它们受到外磁场作用时，发生能级分裂，称为齐曼(Zee—man)分裂，能级分裂的大小与磁场强度成正比。此时，如果在垂直于磁场B的方向上施加频率为v的电磁波，当磁场强度和电磁波频率满足：hv＝gβB(1)则样品中处于上下两能级的电子发生受激跃迁，其净结果是有一部分低能级中的电子吸收电磁波能量跃迁到高能级中。这就是电子顺磁共振现象。式(1)称为电子顺磁共振条件式，式中h是普朗克常数，g称为g因子，B是波尔磁子。由受激跃迁产生的吸收信号经电子学系统处理可得到电子顺磁共振吸收谱线，因此电子顺磁共振波谱仪能检测出这些自由基，从而反应丙氨酸的辐照吸收剂量。

但是丙氨酸剂量计在测量的过程中，剂量计在电子顺磁共振波谱仪谐振腔中的位置会严重影响到测量结果。因为剂量计在谐振腔中的位置有微小的变化会导致作用在剂量计本身的磁场强度发生变化，从而导致共振频率的变化影响到最终的测量结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善丙氨酸剂量计测量信噪比的装置,能够减小丙氨酸剂量计在电子顺磁共振波谱仪谐振腔中的位置的微小变化和丙氨酸剂量计的各向异性，以及温度和氧气等环境因素对最终测量结果的影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种改善丙氨酸剂量计测量信噪比的装置，包括：谐振腔、外石英管、内石英管、丙氨酸剂量计、旋转台和真空阀；

所述外石英管为圆柱管，包括底面和侧壁；所述侧壁穿设于所述谐振腔的顶部的开口中，所述底面设置于所述谐振腔内；所述外石英管的外径小于所述谐振腔的开口的内径；

所述内石英管为圆柱管；所述内石英管的外径小于所述外石英管的内径；所述内石英管设于所述外石英管中，所述内石英管的底端与所述外石英管的底面固定连接；