2) воздухе Kw, затем используется фактор обратного рассеяния Bw с учетом показаний дозиметра, корректированных к стандартным условиям (+)
3) пластике Kp, затем используется фактор обратного рассеяния Bw
4) воздухе Kw, затем используется фактор обратного рассеяния Bw без учета показаний дозиметра, корректированных к стандартным условиям
Верным является вариант 2. При калибровке низкоэнергетических рентгеновских пучков с ионизационной камерой, откалиброванной по воздушной керме, исходным результатом является воздушная керма в свободном воздухе. Показание дозиметра предварительно приводят к референсным условиям и учитывают необходимые поправки, после чего через отношение массовых коэффициентов поглощения энергии воды и воздуха (μen/ρ)w,air воздушную керму переводят в эквивалентную водную керму для того же первичного пучка в воздухе. Такой подход соответствует формализму дозиметрии киловольтных рентгеновских пучков IAEA TRS-398.
Затем применяется фактор обратного рассеяния Bw. Он учитывает дополнительный вклад фотонов, рассеянных в водном фантоме обратно к его поверхности: при помещении воды в пучок энергетический флюенс в поверхностной области становится больше, чем в той же точке свободного воздушного пучка. Поэтому величина, полученная только из Kair и отношения (μen/ρ)w,air, еще не описывает условия облучения на поверхности водного фантома; для этого требуется умножение на Bw. В актуальных материалах IAEA Bw рассматривается как функция качества пучка, размера поля и расстояния источник–поверхность.
Коррекция показаний ионизационной камеры к референсным условиям принципиальна, поскольку измеряемый заряд зависит не только от радиационного поля, но и от условий работы дозиметра, прежде всего от плотности воздуха в полости камеры, а также от характеристик измерительной системы. Использование некорректированного показания нарушает прослеживаемость к калибровочному коэффициенту и непосредственно приводит к систематической ошибке в рассчитанной керме или дозе. Пластик при данной схеме не является обязательной промежуточной средой: введение Kp не заменяет физически обоснованный переход воздух → вода и учет обратного рассеяния.
| Этап или величина | Физический смысл | Значение для правильной калибровки |
|---|---|---|
| Показание дозиметра M | Первичный электрический сигнал ионизационной камеры | Не используется непосредственно без требуемых поправок |
| Скорректированное MQ | Показание, приведенное к установленным референсным условиям и условиям калибровки | Обеспечивает сопоставимость измерения с калибровочным коэффициентом |
| Kair | Керма в воздухе для измеряемого рентгеновского пучка | Исходная дозиметрическая величина при калибровке камеры по воздушной керме |
| (μen/ρ)w,air | Отношение массовых коэффициентов поглощения энергии водой и воздухом | Переводит энергетическое взаимодействие из воздушной среды в водную для свободного пучка |
| Водная керма в свободном пучке | Керма, соответствующая воде, но еще без вклада рассеяния от водного фантома | Промежуточная величина перед введением поправки на обратное рассеяние |
| Bw | Фактор увеличения кермы вследствие фотонов, обратно рассеянных водой | Позволяет перейти от условий свободного пучка к условиям на поверхности водного фантома |
| Использование пластика вместо воды | Пластик имеет отличные от воды характеристики взаимодействия фотонов | Не является эквивалентной заменой стандартного перехода через водно-воздушное отношение и Bw |
Таким образом, физическая последовательность состоит в определении воздушной кермы по корректированному показанию камеры, переводе ее в водную керму для свободного пучка и последующем учете обратного рассеяния от воды. Для низкоэнергетических рентгеновских пучков роль Bw особенно существенна, поскольку вклад рассеянного излучения зависит от спектра, геометрии поля и SSD. При условиях, близких к электронному равновесию и при малых радиационных потерях заряженных частиц, водная керма тесно связана с поглощенной дозой в воде, которая является конечной клинически значимой дозиметрической величиной. Исключение любого из этих этапов нарушает физическую модель переноса энергии и увеличивает систематическую неопределенность результата.