CN113804708A - 一种x射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，属于屏蔽材料性能测试技术领域，该方法为：使用医院X线摄影(DR)设备对X射线屏蔽材料和不同厚度铅板进行照射并得到影像图，分析对比影像图中X射线屏蔽材料和铅板的白度，两者相比得到等于或稍大于1的值说明X射线屏蔽材料能够达到与铅板相同的屏蔽效果，此时铅板的厚度等于X射线屏蔽材料的铅当量。该测试方法利用现有设备进行测试，简单方便，能够快速进行X射线屏蔽材料的屏蔽性能鉴定，有利于实验的推进和研究。
Description
技术领域
本发明属于屏蔽材料的性能测试技术领域，具体涉及一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法。
背景技术
X射线因其独特的特征应用于医疗诊断和治疗、工业探伤和元素分析等，给人们的生活带来了方便。但由于X射线具有强穿透力，当人们接受到超剂量放射线或长期处于射线环境会对人体造成严重伤害。因此，需要X射线屏蔽材料屏蔽对相关从业人员有害的X射线。进行X射线屏蔽材料的研发，其屏蔽性能的测试是不可避免的。
目前的主要测试手段是由X射线机和电流积分剂量仪构成。但是在进行能量高条件下的 X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试时，因X射线对人体的伤害，需要在具有屏蔽功能的隔离室进行测试，这带来了极大的不方便。因此我们利用医院现有的资源，与医院合作进行实际应用中X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试，能够直观简单的判断其屏蔽性能，有效推进实验进程。
发明内容
针对现有技术中X射线屏蔽材料屏蔽性能测试难的不足与难题，本发明旨在提供一种X 射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，该方法将X射线屏蔽材料和不同厚度的铅板放置在X射线诊断设备的诊断区，通过计算机改变X射线能量获得对应的医学影像图；再通过分析对比不同能量所对应的影像图中X射线屏蔽材料和铅板的白度，得出X射线屏蔽材料在能量范围内所达到的铅板效果的厚度即铅当量。
X射线与物质相互作用时一方面会不断损耗能量，另一方面物质吸收X射线的能量使原子核外层的电子产生电离或激发，这是X射线检测的基础。比释动能是不带电致电粒子在质量为dm的物质中发生相互作用所释放出来的所有次级电子的初始动能总和dEtr除以单位质量dm所得的商。当定义的物质为空气时，测得的量就是空气比释动能。
医用X射线诊断是根据人体不同组织和器官对X射线的吸收程度的不同，在有一束强度均匀的X射线穿过时，其内部结构信息会根据透过水平呈现出相应的影像。现在，医用X射线诊断设备主要使用计算机X线摄影(CR)、数字化X线摄影(DR)和X射线电子计算机断层扫描(X-CT)。
CT是对人体某部位一定厚度的层面进行扫描；CR和DR具有比常规X线摄影设备大得多的X线敏感性和动态范围，故可较大幅度地降低检查中的X线剂量，但是DR是通过平板探测器直接将数字化信息传到影像工作站，而CR是使用IP板；所以DR设备作为本发明优选使用的医用X射线诊断设备。
国家标准X射线防护材料屏蔽性能及检验方法中规定的检验装置由X射线发生装置、辐射线束滤过、光阑和辐射探测器组成；测量方法是辐射探测器得到未经检测样品衰减和经检测样品衰减的空气比释动能，再通过作图或最小二乘法计算出铅当量。数字化X线摄影(DR) 主要由电源组件、控制系统组件、X射线球管及高压系统、平板探测器及接口电路和数字化系统工作站、系统管理软件和图像处理功能软件组成。DR的核心组成主要是X射线球管及高压系统和平板探测器，平板探测器对DR成像质量起决定性作用。由其组成可见其工作原理和国家标准X射线防护材料屏蔽性能及检验方法的检测原理是一样，不过是平板探测器将光电信号转换为数字信号经计算机的图像处理形成X线数字影像。
本发明使用DR设备，将所需测试的X射线屏蔽材料和0.2-0.5mm厚度的Pb板分类按行或列放置在X射线诊断设备的诊断区，通过计算机端调节X射线激发电压得到系列不同能量条件下的X射线屏蔽材料和铅板的影像图，通过计算机调节影像图的分辨率使同一材料在不同能量下的其他条件的一致，减小对结果的影响因素；再使用Photoshop对影像图中的X射线屏蔽材料和铅板的白度进行标定，X射线屏蔽材料的白度与不同厚度的铅板相比得到一个值，各个能量下的比值连接为一条曲线，如果该曲线在1或稍大于1，说明这个屏蔽材料的屏蔽性能铅当量等于该铅板厚度，综上就得到X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试结果。
与现有技术相比，本发明有益效果包括：
(1)本发明采用医院X线摄影(DR)，利用影像图成像原理对X射线屏蔽材料的屏蔽性能进行检测，能够快速有效得到检测结果，同时能够保护检测人员的安全。
(2)本发明解决了搭建特定X射线屏蔽材料屏蔽性能测试的防护室的问题，解决了测试难的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1所述X射线屏蔽材料和铅板摆放的示意图；
图2为本发明实施例1所述X射线屏蔽材料和铅板在60KeV条件下的影像图；
图3为本发明实施例1所述X射线屏蔽材料的铅板在整个能量范围内的白度比值图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
实验例1：
1)将制备的不同X射线屏蔽材料和0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm厚度的铅板按照图1放置在DR设备的诊断区；
2)通过DR设备的计算机端控制X射线的能量，得到不同能量条件下的影像图，如图2 所示；
3)通过图像处理功能软件对每张影像图的主要要素条件设置为同一值；
4)使用Photoshop对影像图中的X射线屏蔽材料和铅板的白度进行标定，并得到X射线屏蔽材料的白度与不同厚度铅板的白度的比值，如图3所示；
5)根据图3可知X射线屏蔽材料Z-A-2的铅当量为0.5mmPb。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，其特征在于：将X射线屏蔽材料和不同厚度的铅板放置在X射线诊断设备的诊断区，通过计算机改变X射线能量获得对应的医学影像图；再通过分析对比不同能量所对应的影像图中X射线屏蔽材料和铅板的白度，得出X射线屏蔽材料在能量范围内所达到的铅板效果的厚度即铅当量。
2.根据权利要求1所述的一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，其特征在于，所述X射线诊断设备采用DR设备。
3.根据权利要求1所述的一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，其特征在于：所述X射线屏蔽材料和不同厚度的铅板分类按行或列放置在诊断区同时进行测试获得影像图。
4.根据权利要求1所述的一种X射线屏蔽材料的屏蔽性能测试方法，其特征在于：所述铅板的厚度为0.2mm～0.5mm。
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