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1、绝对测量绝对测量原理根据第二章，X 射线空气比释动能定义为 X 射线在质量为 dm的空气中释放出来的全部带电粒子的初始动能总和 dEtr除以 dm。因此，空气比释动能是由在待测剂量的那一点产生的全部次级电子的动能定义的。次级电子使空气产生电离，通过收集产生整个的电离电荷，可以获得空气比释动能。严格地说，需要跟踪每一个次级电子的射程，沿其轨迹测量所有的电离。而 X 射线所产生的次级电子在空气中的射程可以有几十厘米长，所以自由空气电离室采用补偿原理进行设计。假设空气有效体积周围是在测量过程中受到同样照射的无限等效空气，有效体积就能得到严格补偿。即有效体积内形成的次级电子在有效体积外产生的所有电离电
2、荷，严格与周围空气形成的次级电子在有效体积内产生的电荷相平衡25。图 3-11 根据此原理设计的自由空气电离室的示意图。图图 3-11 电离室设计原理示意图 （e1 为电子损失修正，p2 为散射光子，e2 为散射光子修正）自由空气电离室由高压极、收集极、保护极、保护环、光阑和屏蔽外壳组成，其中有效测量体积和收集区如图所示。平行板几何结构在极板空间内产生的电力线是垂直于极板的，X 射线与有效测量体积内空气相互作用产生的电离电荷被收集，入射 X 射线是准直的，以便将 X 射线限制在远离电离室电极的区域，使得在灵敏体积内产生的次级电子不能到达高压极和收集-保护极。因此，在纵向不需要补偿；当入射 X
3、射线穿过电离室后，强度无明显降低时，在横向上就受到补偿。由此，根据空气比释动能定义的公式：(3-1)dmdEKtr采用自由空气电离室绝对测量空气比释动能Ka时，复现的原理表达式为：(3-2)hlpdscesaairKKKKKKKKeW gvQK11 式中Q为自由空气电离室收集的电离电荷，为空气密度，为电离室有效测量体积，g为带电粒子的能量转化为轫致辐射的份额。W为在空气中每形成一对离子所消耗的平均能量。e为基本电荷。为复现空气比释动能单位时的各项修正。hlpdscesaKKKKKKKK自由空气电离室电离电流在 10-710-11安培量级，采用汤逊补偿法实现弱电流的精密测量。其原理是在一定的时间t内，在标准电容器C上，由所需的补偿电压V确定累积的电荷CV。即(3-3)tVCQ整个测量在空气温度T（K） 、压力P(Pa)条件下进行，因此需要对空气密度进行修正，即(3-4)aPT32.101 15.27315.2730空气比释动能 Ka 基准复现的最终表达式：(3-5)0(/)1 1(273.15) 101.32273.15airiaCVtWKKgeTvP式中Q为自由空气电离室收集的电离电荷，为空气密度，为电离室有效测量体积，g为带电粒子的能量转化为轫致辐射的份额。W为在空气中每形成一对离子所消耗的平均能量。e为基本电荷。为复现空气比释动能单位时iK的各项修正。
