Рис. 15. Энергетическая зависимость чувствительности воздухоэквивалентной ка­меры с толщиной стенки 1 г/см²

Рис. 16. Энергетическая зависимость чувствительности алюминиевой камеры с толщиной стенки 1 г/см²

ся С изменением энергии излучения в ЭТОМ диапазоне. Расчеты показывают, что для энергии фотонов от 1,5 МэВ и 7_Эф<15 про- изведение 1)?رإ и рассматриваемый множитель можно принять рав٠ным единице. Например, для алюминия при £2 = _لا МэВ он ра- вен 0,975.

В области низких энергий, однако, Цг 'СИЛЬНО зависит от энер- ГИИ фотонов вследствие фотоэффекта, и роль рассматриваемого множителя может быть заметной, в области высоких энергий (эффект образования пар) برتدإ быстро растет с энергией, так как увеличиваются обе величины: 7عإ и جر. При 'ЭТОМ множитель (ي)/(1 — جباح) также монотонно возрастает, принимая макси- малЬ'Ное значение при غ=?س, т. е. когда прО'бег электронов стано- вится равным полной толщине стенки. На рис. 15 показана зави- симость чувствительности воздухоэквивалентной камеры от энер- ГИИ излучения при толщине .стенки ы г/см2. Если £эф.ст<؛эф;в, то эффект поглощения обусловливает резкую зависимость чувст* вительноста от энергии. Если 2эф.ст>^эф.в, то Э'ффект поглощения несколько компенсирует Э'Нергетическую зависимость чувствитель- ности, а для -очень низких энергий становится преобладающим.

В качестве примера на рис. 16 показана энергетическая зави- симость чувствительности для алюминиевой камеры с толщиной стенки 1 г/см2.

§ 20. Обобщенный принцип дозиметрии

Результат взаимодействия излучения с веществом может быть описан различными физическими величинами. Доза, керма, лпэ- спектр и т. п. — это физические величИ'Ны (или их распределение), которые выбирают в каждом к-онкретном случае в зависимости от поставле-нной задачи. Может возникнуть необходимость в получе- НИИ не одной величины, а комбинации нескольких различных ве- личин. Экспериментальное определение этих величин основано на отклике детектора, который вызван действием излучения.

В общем случае уст.ройство- для измерения можно преД'Ставить

в виде (системы различных детекторов, находящихся, в сложной функциональной связи между собой; следовательно, ٠ жно гово- рить о подсистемах измерительной системы. Взаимодействие -дан- ного вида излучения с измерительной системой приводит к воз- никновению ВТО'РИЧНЫХ частиц, которые затем расходуют свою энергию в последующих актах взаимодействия.

Пусть Лг,р(а),(е،٠ —число вторичных частиц типа I, кото-

рые расходуют энергию в ؛пределах 0٠т 81 до 8غ8لىه в .«-подсистеме измерительной системы, находящейся в .поле данного вида излу- чения с энергией Е. Знак (3 означает парамет.ры (Рь ₽2, Рз, .. ,Р"), которые характеризуют измерительную систему, например ее раз- меры, состав вещества в чувствительных элементах, распределе- ние подсистем и т. п. Пусть далее 7?г<а)(Е) — отклик (реакция) а-й подсистемы на данное излучение энергией £. Пусть имеется некий оператор о؛®) , действующий на распределение энергетиче- ских потерь вторичных частиц ج)دجدحم/, Е) таким образом, что вы- полняется соотношение

г (£) = ٠،ج)ؤ:س(اج)ح"اً0ة Е), (20.1)

где суммирование ведется п٠0 различным видам вторичных про- дуктов*.

Если известно распределение جد ,/ج)دج/حم), то в принципе мож- но вычислить, любую интересующую нас дозиметрическую вели- чину. На практике это распределение может оказаться известным с определенной неточностью, а иногда лишь в грубом прибли- женин.

В эксперименте, однако, иногда’ удается обеспечить такие ус- ловия, при которых отклик измерительной системы, связанный с интересующей нас дозиметрической величиной, может быть нечув- ствителен к этой неточности.. Например, чтобы вычислить дозу, надо знать энергетический состав излучения, при эксперименталь- ном определении дозы путем управления энергетической зависи- мостью чувствительности измерительной системы показания МО- гут быть нечувствительны в некоторых пределах к энергетическо- му составу излучения.

Обобщенный принцип дО'Зиметрии формулируется следующим образом. Данная дозовая функция £>غو(£) может быть измерена с погрешностью, меньшей б в энергетическом и.нтервале £جكذ£يا ا2ي при условии, что существуют операторы о_،٠(а) и параметры Р1, р₂,...,р/г, 'Такие, что для всех энергий в заданном диапазоне удовлетворяется соотношение

2. .8> (£)_،٩“(£ .،٠)لآا»(_،٠)م0ة

£),،:(£) — обобщенное представление дозо о функции от энергии, описывающее поле излучения и взаимодействие излучения типа /

* Заряженные частицы данного сорта — один из видов вторичных продук­тов. В качестве вторичного продукта можно рассматривать, например, вновь образующиеся радиоактивные ядра.

с веществом в терминах дозиметрических величин ти'па &٠, зави- симость поглощенной дозы от энергии — ча'Стный вид функции

(ء) .

Оператор 0،(تم8ا)٠(٠) в общем виде удобно ,представить момен- том порядка т энергетических потерь е:

Оро =: 20.3) ,/لإج ئ) где 5 — энергетический порО'Г чувствительности измерительной системы. Подставляя формулу 20.3؛)؛) в формулу (20.1), получаем следующее выражение для отклика а-й подсистемы:

4. ٠،خ(ء.،٠)لاص”٠إ ة=(ك)مم

Экспериментальные методы дозиметрии можно классифициро- вать по признаку реализации моментов различных порядков П'РИ выборе оператора 0ه)ا) по формуле (20.3).

Уточним физический смысл отклика (£) для первых двух моментов. Пусть /72=0, тогда подынтегральная функция в фор. муле (20.4) представляет собой число сО'бытий энергопоглощения, в каждом из которых передается а-й подсистеме энергия в преде- лах от 81 до 8تم8يبي ВТО'РИЧНЫМИ частицами типа I. Отклик /?،(а) (Е) в этом случае равен числу заряженных частиц, генерируемых под действием первиЧ'Ного излучения энергии £, которые передают а-й 'Подсистеме энергию, равную или большую, чем в.

Если 772= 1, то подынтегральная функция в формуле. (20.4)' представляет сО'бой энергию, переданную а-й подсистеме теми ВТО- ричными частицами ти'па /, энергетические потери которых ле- жат в интервале от 81 до 8ا8ي+ا. Отклик /?،(а) (£) в этом случае равен поглощенной энергии в а-й подсистеме за счет всех вторич- ных частиц, энергетические потери которых в этой подсистеме равны или больше в.

Легко понять, что при в=о отклик а-й подсистемы для т=о равен полному числу взаимодействующих с этой подсистемой ВТО- ричных частиц, а для 772=1-полной поглощенной энергии в а-й подсистеме. Здесь предполагается, что потерянная частицей энер- ГИЯ полностью поглощается в данной подсистеме.

ГЛАВА4

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ