量热计第二章补充

1、量热计第二章补充第1页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三、原理和分类1.与量热计相关的概念(1)热损：在材料中消耗的辐射能与相应的热能之差。若m是体积元质量， 是电离辐射授与小体积元的平均能量， En是m中以热能形式出现的能量， Es是热损，则:定义TDF为热损因子（thermal defect factor)。第2页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三讨论：当辐射引起的化学反应或晶格缺陷贮有能量，损失为正，TDF大于1；当辐射引起的化学反应或晶格缺陷放出能量，热损为负，TDF小于1。TDF跟辐照过程和材料有关，在设计量热计时，应选用热损小到可以忽略，

2、或者能够以足够的精确测定的那些材料。(2)吸收体（芯体）：在量热计中测量D的介质元。 第3页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三 2.量热计的类型及其工作原理 量热计可分为如下几种类型： 绝热型、动态型、稳定型、等温型、准绝热型 (1)绝热型量热计 量热计芯体不与外界发生热交换，且不发生相变。 第4页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三若芯体材料的比热容量为C，则： 通常外壳与芯体的材料相同，故据腔室理论有： 第5页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三(2)动态型量热计 吸收体与外壳之间存在着误差，芯体与外界发生热交换，热交换的多少跟

3、两者之间的温差和持续时间有关，即满足牛顿冷却定律： S为芯体表面积 。第6页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三(3)稳态型量热计保持外壳的温度恒定不变，也保持不变，则芯体温度故有：达到某一值后不再变化，此时，第7页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三(4)等温型量热计（5）准绝热型量热计第8页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三二温度测量（量热计测量和温度控制的关键环节） 单位吸收剂量产生的温升很小，比如对于水为2.410-4kGy-1，所以测量装置要非常灵敏。 1.热敏电阻测温 第9页，共15页，2022年，5月20日，21点49

4、分，星期三2.热电偶测温差 P138 图5.3热电堆测温差。 说明为了不引起辐射场畸变和减少对量热计测量结果修正的不确定因素，量热计内引入的不同物质的质量一般小于吸收体质量的千分之几。为了尽快达到平衡，减少温度滞后，测量元件必须做得很小很细（热电偶直径可以小到0.05mm），主要原因是测温元件的原子组成与量热计吸收体的相差较大。 3.其它测量方法 温升能引起溶液电导的改变，大小可由灵敏电桥测量。温升使透明液体的折射率下降，用全息照相干涉仪测局部变化。 第10页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三三、量热计的校准（比较法） 1.比较法 给量热计输入可以精确测量的电能，将量热计

5、的响应与受辐射照射时的响应进行比较。2.绝热型量热计的电校准 用热敏电阻测吸收体温度。若热敏电阻起始值为Rc，刻度结后阻值的变化为Rc,e，则Rc,e/ Rc为电校准时的响应。 第11页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三定义电校准时的刻度因子Nc，则：在有热损时， 一般情况下， 第12页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三3.等温型量热计的电校准要同时确定、Sk，需进行两次测量：由：得：第13页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三四、基准的传递量热计作为绝对测量装置处于剂量学测量仪器刻度链的顶点。1.参考介质中的刻度 若D是量热计测得的参考材料中的吸收剂量，待刻度剂量计放在参考介质，并接受同样照射，其测得的吸收剂量为Di 若其响应为Ri，则其刻度因子Ni为： 第14页，共15页，2022年，5月20日，21点49分，星期三2.待测介质中吸收剂量的测定 设剂量计的响应为Rim，则剂量计的