本發(fā)明涉及一種電離輻射劑量計(jì)，它包括一個(gè)由殼體包圍的充氣測(cè)量室，其中設(shè)置有工作時(shí)加固定電壓的多根陽(yáng)極絲和至少一個(gè)陰極元件，上述殼體具有至少一個(gè)供電離輻射進(jìn)入的窗口。

這樣的劑量計(jì)由同步加速器輻射手冊(cè)（卷1A，第323-328頁(yè)，ErnstEckhardKoch著，北荷蘭出版公司出版，阿姆斯特丹、紐約、牛津，1983年）已公知。所說(shuō)的公知?jiǎng)┝坑?jì)的缺點(diǎn)是不適合用于狹縫輻射照相設(shè)備，因?yàn)樵撛O(shè)備在進(jìn)行輻射照相時(shí)，必須能隨時(shí)測(cè)量和調(diào)節(jié)通過(guò)光闌狹縫每部分的輻射量。這樣的狹縫輻射照相設(shè)備的一個(gè)例子記載在荷蘭專利申請(qǐng)8400845，然而，其中沒(méi)有使用上述類型的劑量計(jì)。這種公知的劑量計(jì)沒(méi)有設(shè)計(jì)成能使待測(cè)輻射盡可能地衰減和盡可能地防止劑量計(jì)本身產(chǎn)生可見(jiàn)的X射線陰形圖象?？墒牵笳咴讵M縫輻射照相設(shè)備中是極為重要的，這是因?yàn)榇┻^(guò)劑量計(jì)的輻射必須產(chǎn)生所需要的射線照片。公知的劑量計(jì)的外形和尺寸也不適合用于狹縫輻射照相設(shè)備。

因此，要求有一種適合用于狹縫輻射照相設(shè)備的電離輻射劑量計(jì)，尤其是X射線輻射劑量計(jì)。

本發(fā)明的目的是滿足所說(shuō)的要求。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的這種劑量計(jì)其特征在于殼體是長(zhǎng)方形，基本上是矩形的，隱于其內(nèi)的測(cè)量室是長(zhǎng)方形，基本上是矩形的腔。腔中設(shè)置有為數(shù)較多的平行陽(yáng)極絲，這些絲基本上分布在測(cè)量室的整個(gè)長(zhǎng)度上，并且基本上是橫排在測(cè)量室的縱長(zhǎng)方向上。

下面參照典型實(shí)施例的附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1示出按照本發(fā)明的劑量計(jì)一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖;

圖2示出圖1中沿Ⅱ-Ⅱ線的剖視圖;

圖3概略地示出按照本發(fā)明的劑量計(jì)在狹縫輻射照相設(shè)備中如何應(yīng)用;

圖4示出按照本發(fā)明的劑量計(jì)的陰極元件的一個(gè)實(shí)施例;

圖5概略地示出圖4的一種變形的端視圖。

在圖1和圖2中所示的劑量計(jì)包括一個(gè)長(zhǎng)方形測(cè)量室1，該室有平行的長(zhǎng)邊2、2a、4、4a或3、3a、5、5a。當(dāng)用在狹縫輻射照相設(shè)備時(shí)，測(cè)量室的長(zhǎng)度至少要與平面X射線束的寬度相等。X射線束穿過(guò)狹縫光闌并在予定的輻射劑量測(cè)量位置呈扇形傳播開(kāi)。如果必須在狹縫光闌附近進(jìn)行輻射劑量的測(cè)量，測(cè)量室的長(zhǎng)度可以與光闌狹縫長(zhǎng)度相同或稍微長(zhǎng)些。在距光闌較遠(yuǎn)處進(jìn)行輻射劑量的測(cè)量時(shí)，測(cè)量室要較長(zhǎng)些。在X射線屏附近測(cè)量時(shí)，測(cè)量室的長(zhǎng)度可以是，例如40至45cm。

測(cè)量室由一個(gè)長(zhǎng)方形的殼體6構(gòu)成，它由絕緣材料制成，例如玻璃或陶瓷材料。該殼體由兩個(gè)基本上呈鏡像對(duì)稱的部分7、8組成，它們彼此緊密封接呈氣密狀態(tài)，例如用玻璃材料熔封或粘結(jié)。殼體每一部分基本上由一個(gè)絕緣材料的長(zhǎng)方形板組成，為了形成一個(gè)長(zhǎng)方形的框架，長(zhǎng)方形板上有一個(gè)凹入的長(zhǎng)方形槽并與測(cè)量室的尺寸大致相同。

正如在圖1中所看到的，兩個(gè)框架沿各自的長(zhǎng)邊最內(nèi)側(cè)都有一個(gè)相互面對(duì)著的凹槽，從而兩個(gè)框架各自形成臺(tái)階部分9、10、11、12，它們是面對(duì)面的并沿長(zhǎng)邊延伸。所說(shuō)的臺(tái)階部分的用途將在以后詳細(xì)說(shuō)明。

為數(shù)較多的平行細(xì)陽(yáng)極絲13橫排在框架7、8的縱長(zhǎng)方向上并穿過(guò)測(cè)量室1，工作時(shí)，陽(yáng)極絲加有固定電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，陽(yáng)極絲可以是，例如鍍金鎢絲，絲間距為2.5mm，厚度為50μm。

把陽(yáng)極絲設(shè)置成基本上分布在測(cè)量室的整個(gè)長(zhǎng)度。陽(yáng)極絲位于框架7和8之間的空隙平面上，并且由相互接觸的框架表面部分所固定。

而且，陽(yáng)極絲位于兩個(gè)相互平行的平面陰極元件14、15之間的中心平面上，陰極元件安裝在兩個(gè)框架的臺(tái)階9、11和臺(tái)階10、12之上，這兩個(gè)陰極元件是電氣上彼此相連接的。然而，需要指出的是，原則上用一個(gè)陰極元件也是可以的。

陰極元件可由柵絲組成，而按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，陰極元件是由一個(gè)在面對(duì)陽(yáng)極一側(cè)附著有一層導(dǎo)電金屬的片狀絕緣載體構(gòu)成，載體可由適合的可塑材料或其他適合的材料制成，如玻璃。

圖4示出陰極元件14，15的最佳實(shí)施例，概略示出它們之間的相互關(guān)系以及它們與陽(yáng)極絲13的關(guān)系。為清楚起見(jiàn)，略去了劑量計(jì)的框架。在圖4示出的每個(gè)陰極元件依次包括一個(gè)薄片狀載體，沿其邊緣設(shè)置有接地的保護(hù)電極40和41，有效陰極44或45被保護(hù)電極所圍繞，一狹窄空隙42或43把陰極和保護(hù)電極隔開(kāi)。保護(hù)電極用來(lái)消除任何漏電流，以便使劑量計(jì)輸出信號(hào)的信號(hào)/噪聲比得到改善。

在圖4所示的實(shí)施例中，保護(hù)電極在46處是不連續(xù)的，這是為了給陰極的連接部分47構(gòu)成一個(gè)通道。如果必要的話，設(shè)置連續(xù)的保護(hù)電極可以使其進(jìn)一步優(yōu)化，但必須為陰極設(shè)置一個(gè)跨越保護(hù)電極的連接。為此目的，例如可以為陰極元件14設(shè)置一個(gè)連接部分并使其穿過(guò)載體上的一個(gè)開(kāi)口，如圖5中48所示那樣。圖5所示的通道48是用于陰極元件14的。通道48或其它的陰極電氣連接最好位于陽(yáng)極絲區(qū)域之外側(cè)。

在實(shí)施例中載體可由厚度約為80μm的玻璃膜構(gòu)成，并分別熔接在臺(tái)階9、11或10、12上。用蒸鍍法把一薄層金或銀或其它良導(dǎo)電材料附著于載體之上。

至少測(cè)量室1的一個(gè)端頭1a在縱長(zhǎng)方向上伸出平面陰極和陽(yáng)極絲區(qū)域之外，以便使陰極間的腔與那些位于背向陽(yáng)極絲的陰極一側(cè)的腔相連通。

測(cè)量室由窗口16、17氣密封閉，窗口用不衰減或幾乎不衰減X射線輻射的材料制成。在實(shí)施例中，例如窗口可以用厚度為0.5mm的玻璃膜制成。

出于強(qiáng)度的考慮，窗口最好做成曲面形。圖1中窗口16、17做成稍凸形，不過(guò)，它也可做成從外面看是凹形的。如果劑量計(jì)內(nèi)部壓力至少在某段時(shí)間內(nèi)大于外界壓力，這種情況是可能有的，例如在航空運(yùn)輸過(guò)程中，這樣，使用這種結(jié)構(gòu)就能顯示其優(yōu)點(diǎn)。

如實(shí)施例所示，兩個(gè)框架7、8分別各有一個(gè)外凸緣18或19（圖1），它們?cè)诳蚣艿目v長(zhǎng)方向上沿框架間空隙平面伸出。狹窄的導(dǎo)電條20，例如銀條設(shè)置在一個(gè)凸緣上，圖中是凸緣18并與每根陽(yáng)極絲13在一條線上，每根陽(yáng)極絲的一端焊接在每一導(dǎo)電條上。有導(dǎo)電條的外凸緣18方便地構(gòu)成一個(gè)連接器，以簡(jiǎn)單的方式把陽(yáng)極絲的信號(hào)供給信號(hào)處理設(shè)備。

如果需要的話，可以用相同的方法在圖1所示的框架8的外凸緣19上設(shè)置陽(yáng)極絲的連接條。然而，這不是必須的。在實(shí)施例中外凸緣19被制成安裝外凸緣，用這樣的方法把劑量計(jì)固定在一個(gè)載體上或類似的東西上。為此目的，外凸緣19設(shè)置有若干固定孔21，圖中示出其中的一個(gè)。

圖示的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)框架7、8的形狀完全相同，因此制造簡(jiǎn)單。

然而，作為一種替換外凸緣19可省略，如圖2所示。外凸緣18可做得稍大些，如用虛線18′所標(biāo)示的那樣，并可備有固定孔。

圖2所示的導(dǎo)管22是與測(cè)量室相連通的，并能連接真空泵去抽空測(cè)量室。然后測(cè)量室充入適合的氣體，例如Ar和CH4的混合氣體，氣壓可以是一個(gè)大氣壓。

然后，導(dǎo)管用夾封封接。如果需要，另一個(gè)框架8也可安裝這樣的導(dǎo)管。

導(dǎo)管可以便利地作為陰極14和15或保護(hù)電極的電連接導(dǎo)體，圖2中的23表示導(dǎo)管22與陰極15之間的電氣連接。

關(guān)于測(cè)量室里的氣體需進(jìn)一步指出的是，在電離輻射作用下氬氣在電極上產(chǎn)生輸出信號(hào)，而為了消除所謂雪崩效應(yīng)，可以加入甲烷氣體作為抑制氣體（抑制劑）。不過(guò)，最好選擇陽(yáng)極/陰極電壓使得雪崩效應(yīng)在一般情況下不發(fā)生，這樣，甲烷氣體就可省略。

因?yàn)閷?duì)于電離輻射氬氣是相對(duì)可穿透的，為了獲得足夠大的輸出信號(hào)電流（約大于10-10安），工作在所謂氣體增殖區(qū)是必需的，由此可以獲得放大了的信號(hào)，這取決于所選取的陽(yáng)極/陰極電壓，例如可以放大1000倍。如果劑量計(jì)構(gòu)成部分調(diào)節(jié)電路，用以控制穿過(guò)狹縫輻射照相設(shè)備的狹縫光闌每部分的X射線輻射量，這就同時(shí)開(kāi)辟了利用劑量計(jì)陽(yáng)極/陰極電壓調(diào)整屬于狹縫光闌各部分的調(diào)節(jié)電路放大率的可能性。

圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的劑量計(jì)在狹縫輻射照相設(shè)備的幾種可能應(yīng)用。需要指出劑量計(jì)也能應(yīng)用在其它場(chǎng)合。一般說(shuō)來(lái)，特別適合用于在大范圍區(qū)域內(nèi)檢測(cè)電離輻射強(qiáng)度的分布和變化。

如果關(guān)心的僅是測(cè)量區(qū)域內(nèi)的電離輻射總劑量，可以把各陽(yáng)極絲的信號(hào)加在一起或把各陽(yáng)極絲連接在一起。

圖3是狹縫輻射照相設(shè)備示意圖，它有一個(gè)能用平面X射線束32輻照物體33的X射線源30，射線束通過(guò)狹縫光闌31按箭頭34作掃描運(yùn)動(dòng)，為了形成X射線圖象把X射線探測(cè)器35放置在物體后面。

假如僅僅想測(cè)定在一次或數(shù)次掃描運(yùn)動(dòng)中物體33所受到的X射線總劑量，則劑量計(jì)可以安裝在狹縫光闌的附近或倚靠于它，如圖中36所示。

可是，此時(shí)從劑量計(jì)輸出的信號(hào)還不能用來(lái)對(duì)透過(guò)狹縫光闌的輻射量進(jìn)行局部控制，以便獲得經(jīng)調(diào)整的輻射照片。為此目的，劑量計(jì)必須安裝在物體33與X射線檢測(cè)器35之間（如圖中37的位置），并顯然應(yīng)與X射線束32的掃描保持同一軌跡。例如，劑量計(jì)可以安裝在一個(gè)與狹縫光闌同步運(yùn)動(dòng)的懸臂38上。從一根陽(yáng)極絲或相鄰的幾根陽(yáng)極絲每次輸出的信號(hào)提供關(guān)于通過(guò)相應(yīng)扇形區(qū)的瞬時(shí)X射線束輻照強(qiáng)度的測(cè)量，從而也就提供了關(guān)于與所說(shuō)的扇形區(qū)相對(duì)應(yīng)的X射線照片部分亮度的測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)圖象調(diào)整，可以用所說(shuō)的輸出信號(hào)來(lái)控制那些與狹縫光闌相應(yīng)部分配合的衰減元件39。

為了防止在那些與狹縫光闌相近部分配合的劑量計(jì)（各組）陽(yáng)極絲輸出信號(hào)之間產(chǎn)生大的偏差，如果必要的話，可以把屬于光闌各確定部分的每組陽(yáng)極絲輸出信號(hào)，或者，若光闌每部分對(duì)應(yīng)一根陽(yáng)極絲，把每根陽(yáng)極絲的輸出信號(hào)與屬于相鄰的狹縫光闌部分的一根或多根陽(yáng)極絲的輸出信號(hào)合成，由此獲得對(duì)相關(guān)光闌部分的控制信號(hào)。

按照本發(fā)明的劑量計(jì)的一個(gè)實(shí)施例可以有一個(gè)長(zhǎng)40cm、包含160根陽(yáng)極絲的測(cè)量室，假如舉例來(lái)說(shuō)，狹縫光闌有20個(gè)可控部分，這樣每部分就對(duì)應(yīng)于8根陽(yáng)極絲。于是把所說(shuō)的8根陽(yáng)極絲的信號(hào)合并成一個(gè)對(duì)光闌相關(guān)部分進(jìn)行控制的信號(hào)。此外，如上所述，屬于相鄰的光闌部分的一根或多根相鄰陽(yáng)極絲的輸出信號(hào)也可以參與控制信號(hào)的組成。

依據(jù)所用的X射線檢測(cè)器的類型，作為一種替換，可以根據(jù)穿過(guò)X射線檢測(cè)器35的輻射來(lái)控制那些衰減元件。此時(shí)，劑量計(jì)可放在X射線檢測(cè)器之后，如圖中在40所示，并且也必須隨X射線束的掃描而同步移動(dòng)。

無(wú)論如何，按照本發(fā)明的劑量計(jì)都有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即它可用很小的厚度構(gòu)成，約為10mm或更小。

盡管所用的陽(yáng)極絲是很細(xì)的，但仍有這樣的危險(xiǎn)，即陽(yáng)極絲可能導(dǎo)致X射線照片上出現(xiàn)細(xì)條狀陰影。如果需要的話，使陽(yáng)極絲延伸的方向與掃描方向呈稍斜的關(guān)系即可防止上述危險(xiǎn)。這采用簡(jiǎn)單的方法就能做到，即把劑量計(jì)本身的安裝與掃描方向呈稍斜的關(guān)系，或是陽(yáng)極絲的設(shè)置與劑量計(jì)的中心線呈小角度關(guān)系。

必須指出，除上述以外的其它各種變形對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，這樣的變形是完全包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)的。