专利汇可以提供一种三维辐射场剂量的反演方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种三维 辐射 场剂量的反演方法,该反演方法包括下列步骤:S1、空间网格化;S2、网格 节点 辐射剂量 值测算;S3、 水 平面内网格线上辐射剂量值插值处理;S4、水平面内网格线内部辐射剂量值插值处理;S5、竖直方向辐射剂量值插值处理。在 放射源 未知的情况下,通过测量辐射场内的少量数据,运用插值 算法 及理论,反演出整个辐射场的辐射剂量情况,从而解决辐射场反演的现实问题。本发明无需对空间区域进行大量布点测量,根据稀疏数据即可实现辐射场的反演,工作量小,测量快速,简单易行。,下面是一种三维辐射场剂量的反演方法专利的具体信息内容。
1.一种三维辐射场剂量的反演方法,其特征在于,所述的反演方法包括下列步骤:
S1、空间网格化,将所要反演的辐射场空间网格化,先按一定距离分成粗网格;
S2、网格节点辐射剂量值测算,测算粗网格节点处辐射剂量值并记录;
S3、水平面内网格线上辐射剂量值插值处理,将同一水平面内的网格看作一个整体进行处理,使用网格线上的插值算法计算网格线上的辐射剂量值;
所述的步骤S3中使用网格线上的插值算法计算网格线上的辐射剂量值具体步骤包括:
S301、根据比释动能率公式 其中,A为放射源活度,Γκ为比释动能率常
数,R为距放射源距离,可知剂量函数f(x)∝1/R2,R为关于x的函数,进行变换g(x)=1/f(x)后,g(x)为关于x的二次多项式函数;
S302、将所有粗网格节点处的辐射剂量值取倒数处理,得到粗网格节点处函数值g(xi),i=1,2……N为节点顺序;
S303、对于同一网格线上相邻三个粗网格节点Pi,Pi+1,Pi+2进行二次插值,过点(xi,g(xi))和点(xi+1,g(xi+1))任意做一条抛物线pi:y=Fi(x),交直线x=xi+2于点Pi+2′(xi+2,Fi(xi+2));
S304、过点(xi+1,g(xi+1))和点(xi+2,g(xi+2))任意做一条抛物线pi+1:y=Fi+1(x),交直线x=xi于点Pi′(xi,Fi+1(xi));
S305、过三点Pi′(xi,Fi+1(xi)),Pi+1(xi+1,g(xi+1)),Pi+2′(xi+2,Fi(xi+2))做一条抛物线pi+2:y=Fi+2(x);
S306、F(x)=Fi(x)+Fi+1(x)-Fi+2(x)即为三个粗网格节点间的插值函数;
S307、剂量函数f(x)=1/F(x),即取倒数后获得辐射剂量值;
S4、水平面内网格内部辐射剂量值插值处理,使用网函数插值算法计算网格内部辐射剂量值;
所述的步骤S4中使用网函数插值算法计算网格内部辐射剂量值具体包括:
S401、剂量函数f(x,y)∝1/R2,R为距放射源的距离,且为关于x和y的函数;进行变换g(x,y)=1/f(x,y)后,g(x,y)变为关于x和y的二变元二次多项式函数;
S402、对网格线上的辐射剂量值取倒数处理;
S403、对任意一矩形网格,假设四个顶点为P1(x0,y0),P2(x1,y0),P3(x1,y1)和P4(x0,y1),x0<x1,y0<y1,对其内任意一点Q(x,y),在网格边上的投影点为Q1(x,y0),Q2(x1,y),Q3(x,y1),Q4(x0,y),可得如下三式:
S404、网格内插值函数为G(Q)=G1(Q)+G2(Q)-G3(Q),根据此公式将所有网格内的值补充完整;
S405、对所得插值结果取倒数得到剂量函数值,完成对网格内剂量值的插值处理;
S5、竖直方向辐射剂量值插值处理,利用经过上述步骤后所有测算的数据,使用网格线上的插值算法和网格内部网函数插值算法,计算竖直方向缺失的辐射剂量值。
2.根据权利要求1所述的一种三维辐射场剂量的反演方法,其特征在于,所述的步骤S1中空间网格化的网格边长根据实际情况进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种三维辐射场剂量的反演方法,其特征在于,所述的步骤S2用于得到经过探测和计算后粗网格节点处的辐射剂量值。
4.根据权利要求1所述的一种三维辐射场剂量的反演方法,其特征在于,所述的步骤S3、步骤S4以及步骤S5的插值处理过程,都需要对粗网格进行更加精细的划分,形成包含于粗网格的细网格,在细网格节点处进行插值过程。
5.根据权利要求1所述的一种三维辐射场剂量的反演方法,其特征在于,所述的步骤S5中竖直方向辐射剂量值插值处理,用于完成各个水平面内的插值计算后,按照所述的步骤S3和步骤S4中的方式对竖直方向的网格线和网格面进行数据插值填充,将整个辐射场数据补充完整。
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