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随着人们对辐射危害的日益重视,在放射防护、诊断、治疗、教学和辐射标准研究中,仿真辐照体模作为“人体替身”得到了越来越广泛的应用。组织辐射等效材料作为制作仿真辐照体模的基本要素,其辐射特性的研究已经成为当今医学物理学家和材料学家探索的热点。早在上世纪初,开始使用一些天然物质制造组织辐射等效材料,替代人体进行粗略的辐射剂量估计,上世纪中期,采用人工合成的高聚物作为组织辐射等效材料的技术开始兴起。我国于上世纪80年代初开始仿真辐照体模及组织辐射等效材料的研究,四川大学林大全教授先后研制成功了中国首具成人男性仿真辐照体模、中国女性盆腔仿真辐照体模、中国女性乳腺仿真辐照体模、中国调强治疗仿真辐照体模等。1992年,国际辐射剂量单位与测试委员会(International Commission on Radiation Units andMeasurements,ICRU)在ICRU第48号报告中将这一系列的仿真辐照体模命名为“成都剂量体模”(Chengdu Dosimetric Phantoms, CDP)。为了进一步提高组织辐射等效材料的性能,有必要对其设计方法、合成工艺、材料稳定性及辐射等效性进行系统研究。本文借鉴根据CT值推导人体元素组分的原理,提出了一种基于CT值设计组织辐射等效材料的方法。从CT值的基本概念出发,推导了跟X(或γ)射线发生相互作用的组织辐射等效材料元素组成与CT值之间的关系方程,采用最小二乘法确定了该方程中的两个重要的常数,给出了常用组织辐射等效材料(软组织辐射等效材料、骨组织辐射等效材料、脑组织辐射等效材料和肺组织辐射等效材料)的配方设计。根据仿生模板聚合工艺原理,给出了制造成都剂量体模组织辐射等效材料的工艺路线。该工艺可使组织辐射等效材料的反应在常温常压下完成,不仅节约了反应设备的成本,同时合成的组织辐射等效材料均匀性较好,反应过程中不会发生产品焦化,并且实验重复性良好,材料性能稳定。在分析成都剂量体模中软组织辐射等效材料、骨组织辐射等效材料、脑组织辐射等效材料和肺组织辐射等效材料基本元素组成及其密度的基础上,从质量衰减系数、有效原子序数、线性衰减系数和电子密度等多个方面,分析了上述四种材料的辐射等效性,证明成都剂量体模的主要组织辐射等效材料能量响应范围宽,辐射等效性好,达到了国际推荐标准A级,可作为检测标准广泛应用于各种放射诊断治疗设备和辐射防护仪器的标定。另外,以肌肉组织辐射等效材料为例,进行了加速老化失效性实验,初步判断成都剂量体模组织辐射等效材料的稳定性,估算了其有效使用年限。论文给出的组织辐射等效材料设计方法及其等效性评价体系对进一步提高成都剂量体模等效性具有一定的理论价值和实践意义,为批量生产等效材料提供了理论依据。