基本介紹
- 中文名：布勒格-格雷原理
- 外文名：Bragg-Gray's principle
- 提出者：Bragg和Gray
- 提出時間：1910年
- 適用領域：空腔電離理論
- 套用學科：輻射劑量學
背景,原理,基本假設,表達式,套用,
背景
輻射劑量學的量包括比釋動能、照射量、吸收劑量和由吸收劑量加權得到的防護量及監測實用量等，用劑量計測量是確定比釋動能、照射量和吸收劑量的主要方法。從劑量計工作原理來說，套用最廣的理論是空腔電離理論。空腔電離理論的基本原理可以簡單描述為：介質單位質量所吸收的輻射能量（吸收劑量）可以用介質中的空腔內測得的信息來確定。對於電離室而言，空腔指位於固體介質中的充氣空間。廣義地說，空腔指插入介質中的輻射敏感器件，構成一個原子序數和密度與周圍介質不同的不連續區。所有空腔理論都是研究空腔與周圍介質間關於粒子輸運與能量沉積過程相互影響的理論。
1910年和1912年Bragg對空腔問題進行了定性討論，之後，Gray(1929,1936)嚴格地敘述了空腔電離理論，並給出了一個表達式，這就是布勒格-格雷原理。布勒格-格雷原理是輻射劑量測量的基礎。
原理
基本假設
布勒格-格雷原理有兩個基本假設條件：
一個是腔室的線度比撞擊腔室的帶電粒子的射程小得多，以致腔室的存在不會干擾帶電粒子輻射場，也就是說在均勻介質中引入一個充氣空腔不會改變該介質中所存在的電子譜。
另一個是腔室內的吸收劑量是完全由穿過腔室的帶電粒子產生的，也就是說，腔室內產生的帶電粒子可以忽略不計，並且進入腔室的帶電粒子全部穿過腔室而不會停留在其中。
表達式
理想的B-G腔室接近於一個“點”狀的無限小腔室，在連續慢化近似的條件下，其數學表達式為：
式中：
為空腔附近介質m中的吸收劑量；
e為電子電荷；
對於小腔室，即空腔比電子射程小的腔室，布勒格-格雷原理的第一個假設條件可以證明是正確的。而布勒格-格雷原理的第二個假設條件，即當電子在穿過某一體積時所損失的能量等於在該體積中沉積的能量，隱含著電子所損失的能量是“就地”吸收掉的。但如果在生成
射線時有大的不連續的能量損失，那么有些能量就會被帶到該體積之外。在這種情形下，僅當逸出之外的能量是總能量的
倍時，上式才成立。而實際情況並不是如此，所以布勒格-格雷原理對於小腔室也有一定的局限性。根據布勒格-格雷原理預言，在小空腔條件下，每單位質量氣體的電離與空腔的尺寸（或氣體的壓力）無關。而實驗證明，當室壁與空腔內氣體原子序數相差較大時，每單位質量氣體的電離與空腔尺寸有關。在低能
輻射照射下，這種相關尤其明顯。
套用
根據布勒格-格雷原理，在一被固體吸收介質圍繞著的小空腔內氣體所產生的游離量，正比於固體的吸收能量。在實際套用上，此原理的含義是氣腔相對於固體吸收體的質量顯得非常小，以至於原始電子的角度與速度分布保持不變。如果原始電子在行經氣腔時，其能量只損失非常小的分量，即符合此原理的要求。
假如空腔是由已達電子平衡的適當厚度的固體介質圍繞著，則壁的每單位介質的能量吸收之間的關係為：
式中：
是壁物質的質量阻擋本領，而
是氣體的質量阻擋本領。
