李小雙 宋家斑 鄒建新 袁杰 韓剛 陸小軍 趙超 / 上海市計量測試技術(shù)研究院

0 引言

放射性活度計主要由井型電離室和靜電計組成，γ射線在電離室內(nèi)氣體中產(chǎn)生次級電子，次級電子電離空氣產(chǎn)生正負離子對，在靈敏體積內(nèi)的電場作用下，電子、正離子分別向兩極漂移,在外接電路中形成微電流；電流的大小與入射線的強度成正比；靜電計以補償法準確測量微電流，經(jīng)放射性活度標準刻度后轉(zhuǎn)換為放射性活度顯示。放射性活度計常用于測量放射性溶液及放射性藥物的活度，在同位素生產(chǎn)和醫(yī)療衛(wèi)生部門得到了廣泛應(yīng)用[1]。診斷、治療病人使用放射性藥物的活度依賴于活度計的測量，故而其準確性非常重要。

井型電離室是一種4π電離室，由于幾何結(jié)構(gòu)的符合性電子學(xué)效應(yīng)等因素，在井內(nèi)不同深度處的輸出電流會有變化。采用刻度誤差優(yōu)于±1 mm鋼直尺和封裝在青霉素瓶內(nèi)的放射性標準溶液，從井內(nèi)底部往上，每間隔1 cm為一測量點，每個點位測量10次取平均值，由測量結(jié)果分析研究井的軸向位置對活度計輸出值的影響。

1 實驗

1.1 實驗設(shè)備

主要設(shè)備有：美國CAPINTEC公司生產(chǎn)的CRC-25R型放射性活度計，儀器序列號為252798；北京恒昌高科科學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的RM-905a型活度計，儀器序列號為NOT-HC052；刻度誤差優(yōu)于±1 mm鋼直尺；封裝在青霉素瓶內(nèi)的1 mL137Cs核素標準溶液，外加帶輻射防護安全裝置的實驗操作臺。

1.2 實驗方法

在實驗室環(huán)境對實驗結(jié)果的影響可忽略的條件下，將137Cs核素標準溶液從井型電離室底部，沿著電離室軸向，逐一向上移動，每間隔1 cm重復(fù)讀取10次活度計示值，取平均值作為該點位的測量值。

1.3 實驗數(shù)據(jù)

CRC-25R型活度計的井型電離室深度為25.4 cm，RM-905a型活度計的井型電離室深度為27.5 cm，標準溶液表面距離瓶底部2 mm，以標準溶液的中心位置作為原點，向上沿著軸向改變137Cs核素標準溶液位置，得到實驗數(shù)據(jù)如表1所示。

2 結(jié)果分析

為了更加直觀地比較兩種活度計的示值變化，以活度示值為橫坐標，軸向距離為縱坐標，將兩種不同類型活度計所測數(shù)據(jù)標示如圖1、圖2所示。

圖1 137Cs核素標準溶液軸向位置變化對CRC-25R型活度計示值的影響

表1 軸向改變137Cs核素標準溶液位置時活度計的示值

由圖1可知，隨著放射源在軸向方向上的移動，活度計的示值先是有個微小幅度的變大，穩(wěn)定一小段之后，開始大幅減小。

圖2 137Cs核素標準溶液軸向位置變化對RM-905a型活度計示值的影響

由圖2可知，隨著放射源在軸向方向上的移動，活度計的示值先是有個大幅度的上升，平緩變化一小段之后，大幅減小。

隨放射源位置的改變，活度計示值與極大值的相對偏差如表2所示。

表2 兩種型號活度計的極大值相對偏差

由圖1、圖2還可以看出，對于同一137Cs放射源，兩種不同型號活度計均會有一個極大值區(qū)域。隨著放射源持續(xù)上移，活度示值隨之減小。由表2可知，CRC-25R型活度計示值的極大值出現(xiàn)在靠近井底位置，在向上5 cm范圍內(nèi)示值變化僅為0.3%，RM-905a型活度計示值的極大值出現(xiàn)在距井底10 cm處，±1 cm范圍內(nèi)示值變化小于1%。

放射性活度計井型電離室響應(yīng)靈敏度的軸向變化可通過活度計示值與極大值的相對偏差隨放射源位置的變化來反映，見圖3、圖4。

圖3 CRC-25R型活度計示值與極大值的相對偏差隨放射源位置的變化

圖4 RM-905a型活度計示值與極大值的相對偏差隨放射源位置的變化

從圖3和圖4可以直觀地看出，CRC-25R和RM-905a型活度計井型電離室響應(yīng)靈敏度的軸向分布，不同型號放射性活度計其井型電離室的響應(yīng)靈敏區(qū)域有差異，放射性溶液或放射源在井型電離室內(nèi)的軸向位置直接影響活度測量結(jié)果的準確性。放射性活度計的刻度校準應(yīng)針對其最靈敏探測響應(yīng)區(qū)域[2]。用放射性活度計測量放射性溶液或放射源活度時，放射性溶液或放射源必須保持在井型電離室響應(yīng)最靈敏區(qū)域內(nèi)。

JJG377-1998放射性活度計檢定規(guī)程規(guī)定工作級活度計的基本誤差不超過6%，標準級活度計的基本誤差不超過4%[3]。檢定測量時如果參考源位置偏離最靈敏響應(yīng)區(qū)域，則活度計示值偏低，將導(dǎo)致檢定結(jié)果失準。

3 結(jié)語

放射性活度計是重要的放射性活度測量儀器，也是核醫(yī)學(xué)診療的常用儀器，其測量準確度直接影響核醫(yī)學(xué)診療效果與患者健康。對目前最常用的CRC-25R和RM-905a型活度計放射性活度軸向響應(yīng)測量實驗的結(jié)果顯示：不同型號放射性活度計其井型電離室的響應(yīng)靈敏區(qū)域有差異，CRC-25R型活度計響應(yīng)最靈敏區(qū)域為井型電離室底部向上5 cm范圍內(nèi)，區(qū)域內(nèi)活度計示值變化為0.3%；RM-905a型活度計響應(yīng)最靈敏區(qū)域為井型電離室內(nèi)距底面9～11 cm范圍內(nèi)，區(qū)域內(nèi)示值變化小于1%。