(1.1)-1辐射场的描述

第1讲辐射场的描述CH1TheDescriptionofIonizingRadiationField目录1.1电离辐射场1.2电离辐射场的性质1.3描述辐射场性质的物理量1.1电离辐射场定义电离辐射（IonizingRadiation）：能通过直接过程、次级过程引起物质电离的不带电粒子和带电粒子组成的辐射。定义：电离辐射在其中通过、传播乃至经由相互作用传递辐射能量的整个空间范围。辐射类型（K）

α

辐射场β辐射场γ辐射场中子辐射场混合辐射场粒子能量（E）单能辐射场具有能量分布的辐射场粒子运动方向（Ω）单向辐射场多向辐射场辐射场随时间（T）和空间位置（P）发生变化Ntr1.2电离辐射场的性质为完整描述辐射场，必须了解：沿任意时刻，（T）

任意方向，到达辐射场（Ω）

任意位置的（P）

任意类型、（K）

任意能量的（E）粒子数目或粒子携带的辐射能量(非随机量)五要素两个量1.3描述辐射场性质的物理量

—考虑T、P两个要素

Φ和Ψ的说明对于单向或多向辐射场，在小球内总能找到与入射粒子方向垂直的横截面所以，粒子注量和能量注量分别就是从各个方向进入所关心小球的粒子数及其携带的辐射能。1.3.2

粒子注量率、能量注量率粒子注量率(ParticleFluenceRate)：t时刻，单位时间内，辐射场

r点处粒子注量的增加量。单位：

m-2∙s-1

能量注量率(EnergyFluenceRate)：t时刻，单位时间内，辐射场

r点能量注量的增加量。单位：

J∙m-2∙s-1

—考虑T、P两个要素按照分布来理解:T时间内的粒子注量Φ(T,r)是粒子注量按时间的积分分布

。

t时刻的粒子注量率φ(t,r)

是粒子注量按时间的微分分布

。

单位时间内，到达r点处的粒子未必都具有相同的方向性，从而提出辐射度概念：

粒子注量率φ(t,r)

能量注量率ψ(t,r)存在着按粒子运动方向的分布1.3.3粒子辐射度、能量辐射度粒子注量率角分布示意图辐射度（方向分布）可以用于所有量，但粒子（能量）辐射度专指粒子（能量）注量率的方向分布。—考虑T、P、Ω三个要素1.3.3

粒子辐射度、能量辐射度粒子辐射度（ParticleRadiance）：沿Ω(α,β)方向，单位立体角入射的那些粒子构成的粒子注量率。单位:m-2∙s-1∙sr-1能量辐射度（EnergyRadiance）：沿Ω(α,β)方向，单位立体角入射的那些粒子构成的能量注量率。单位:J∙m-2∙s-1∙sr-1

注：辐射度是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布单位时间内沿Ω方向单位立体角入射到辐射场

r点处的粒子未必都有相同的能量，于是知道：

Φ(T,r)

、φ

(t,r)

、φΩ(t,r)

Ψ(T,r)

、ψ

(t,r)

、ψΩ(t,r)均存在按粒子能量的分布（微分分布、积分分布）。1.3.4

谱分布注：辐射度、谱分布是所有辐射场描述量都适用，只不过粒子（能量）辐射度专指粒子注量率（能量注量率）方向微分分布—考虑E要素比如：粒子辐射度微分分布：t时刻单位时间内，沿Ω方向单位立体角入射到辐射场

r点为球心单位截面小球上，单位能量间隔内能量为E的粒子数。粒子辐射度积分分布：t时刻单位时间内，沿Ω方向单位立体角入射到辐射场r点为球心的单位截面小球上，能量在0～E间的粒子数。