专利名称：含碳材质的放射剂量仪的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种具有基于碳的感应组件的侦测装置，以及其运作及建构方法， 且更特定言之，本发明涉及一种具有基于碳的感应组件的剂量计。
背景技术：
剂量计已惯常用于校正及监测放射治疗设备(如，体外远隔放射线治疗用的直线 加速器)。在放射治疗之过程中，使用病患体内剂量计监测传递至病患之剂量，以避免对健 康组织产生不想要的暴露。部分常用的剂量计包括电离室、热发光剂量计(TLDs)、辐射显影 及辐射显色胶片、以及半导体性硅二极管及金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFT)剂量 计。然而，各个这些剂量计都有某些缺点。例如，电离室的大实体尺寸限制了其空间分辨率。此外，电离室需要高偏压以达成 可接受的电离收集效率。这些缺点限制了其在体内剂量测量的应用。TLDs的缺点包括对于环境条件、处理流程、以及加热条件的敏感性。在经常使用 TLDs时，其精确度低，且其信息会在读出过程中损毁。无法进行实时测量，且无法提供有关 剂量率的信息。当TLD最初接触极高剂量并在其后再次用于测量极低剂量时，会产生另一 种主要问题。胶片剂量计的常见缺点之一是对于剂量之非线性反应。此外，辐射显影胶片及辐 射显色胶片两者皆不具组织等效性。辐射显影胶片的另一种缺点是辐射能依赖性。活性材 料(溴化银)的高原子序数会造成对于低能量X射线的明显过度反应。就辐射显色胶片而言，其可自行显影。但是，其需要数小时来使颜色变化足够稳定 而能进行评估。光学密度随时间的变化亦具有温度依赖性，并会显示光学密度的增加。UV 光会造成辐射显色胶片在未接触游离辐射情形下的颜色变化。MOSFET剂量计的缺点包括温度依赖性以及有限的使用寿命。由辐射所诱发的电荷 会造成MOS晶体管之阈值电压的改变。然而，温度的变化也会产生阈值电压的改变。因此， 需要使用其它措施来消除温度之干扰。
发明内容
本发明之目的是提供一种剂量计，其具有基于碳的感应组件以侦测辐射光束。该 基于碳的组件并不须与任何其它物质(诸如，聚合物)共混合，且其较佳(虽然并不须)为 半导性。一种用于侦测辐射之侦测装置包含至少一个基于碳的感应组件。各个感应组件在 其上具有两个电极，该等电极与电源连接。该至少一个感应组件可接触辐射，并由电流侦测 器，侦测在辐射与该至少一个感应组件作用时于该等电极间所产生的电流。一种侦测辐射之方法使用了具有至少一个感应组件的辐射侦测装置。该至少一个 感应组件在其上具有两个电极，该等电极与电源连接。该至少一个感应组件可接触辐射并 具有输出线。该方法包含将该侦测装置放置于辐射光束的路径上，该辐射光束造成电流在该等电极之间流通，测量该等输出线处的电流，并测定该辐射光束的剂量。一种建构侦测装置以侦测辐射的方法，该侦测装置具有至少一个基于碳的感应组 件，该方法包含将两个电极置于各个感应组件上，将该等电极与电源连接，将输出线与各个 感应组件连接，并安置电流侦测器以侦测该等输出线中流通的电流。一种侦测辐射的方法使用了具有至少一个感应组件的剂量计。该至少一个感应组 件在其上具有两个电极，该等电极与电源连接。该至少一个感应组件可接触辐射并具有输 出线。该方法包含将该剂量计放置于辐射光束的路径上，该辐射光束造成电流在该等电极 之间流通，测量该等输出线处的电流，并测定该辐射光束之剂量。
图IA是基于碳纤维板的感应组件的图解透视图IB是图IA中感应组件的图解侧视图2A是基于胶片的感应组件的图解透视图2B是图2A中感应组件的图解侧视图2C是图2A中感应组件的图解顶视图3A是具有多重感应组件的剂量计的图解透视图3B是图3A中剂量计的图解顶视图4A是具有多重感应组件的剂量计的另一具体实例的图解顶视图4B是图4A中剂量计的图解顶视图4C是图4A中剂量计的图解侧视图5A是具有外罩并在感应组件的同侧具有控制电路的剂量计的图解侧视图5B是具有外罩并在感应组件的对侧具有控制电路的剂量计的图解侧视图6A是透明感应组件的图解透视图6B是图6A中透明感应组件的图解侧视图7A是有弹性的感应组件的图解顶视图7B是图7A中有弹性的感应组件的图解透视图8A是显示使用透明及有弹性的剂量计的图解侧视图8B是显示使用图8A中剂量计的图解端视图9A显示在接触辐射的对象身上使用剂量计；且
图9B显示形成手套形状的剂量计的用途。
图10是用以测试本发明之实验设计的说明图。
图IOA是通过基于奈米碳管胶片的剂量计的奈米碳管胶片的电流变化的图解用光子束，以剂量率的函数表示。图IOB是通过基于奈米碳管胶片的剂量计的奈米碳管胶片的电流变化的图解，使 用电子束，以剂量率的函数表示。图IOC是通过基于碳纤维板的剂量计的碳纤维板的电流变化的图解，其场域大小 为Ixlcm2及1. 8x1. 8cm2,使用光子束，以剂量率的函数表示。图IOD是说明通过基于碳纤维板的剂量计的碳纤维板的电流变化的图解，使用光 子束，以监测单位的函数表示。
图IOE是说明通过基于碳纤维板之剂量计的碳纤维板的电流变化的图解，使用光 子束，以场域尺寸的函数表示。图IOF是说明通过基于奈米碳管胶片之剂量计的奈米碳管胶片的电流的图解，使 用光子束，以场域尺寸的函数表示。图IOG是说明通过基于奈米碳管胶片之剂量计的奈米碳管胶片的电流的图解，使 用6MV光子束，以胶片密度的函数表示。图IOH是说明通过基于奈米碳管胶片之剂量计的奈米碳管胶片的电流的图解，以 电子束能量的函数表示。图101是说明通过平坦及弯曲构形之基于奈米碳管胶片之具有弹性的剂量计的 具有弹性的奈米碳管胶片的电流的图说。图IOJ是说明通过基于奈米碳管之数组的电流的图解，使用间隔开及关之光子 束，以时间的函数表示。图IOK是说明通过基于奈米碳管的数组的电流的图解，使用间隔开及关之电子 束，以时间的函数表示。
具体实施例方式该剂量计包含一或多个个别的基于碳材料的感应组件。各个感应组件可独立运作 为辐射感应器。该感应组件是基于各种不同的基于碳的材料的其中一种，其可为半导性或 非半导性，包括但不限于碳纤维板、碳纤维胶片、碳板、碳奈米颗粒、碳胶片、或奈米碳管胶 片。本发明的优点之一为用于制造该感应组件的碳材料可以原始状态使用，且并不须与另 一物质(诸如，聚合物)混合。用这样的方式，本发明的感应组件可较包含复合材料之其它 感应器具有便宜许多之制造成本。有许多方法可制造此等碳剂量计。剂量计的制造方法更特定而言如下(i)当使 用碳纤维板作为感应材料时，该板是夹放于两个塑料支撑物之间。各个支撑物皆具有一个 开口，以使辐射可与该碳纤维板直接作用。电极系制造于下方之支撑物上，以产生与碳纤维 板之电接触；(ii)当使用碳纤维胶片或奈米碳管胶片作为感应材料时，该碳纤维胶片或奈 米碳管胶片是旋转涂布于透明且具有弹性的基底上，该基底具有预先制造于其上的电极； 及(iii)亦可将碳颗粒及材料喷雾涂布于透明且具有弹性的基底上。在所有情况下，输出 线皆是与电极连接，以测量该感应材料之电阻系数或电导系数的变化。电流侦测电路可测 量各个感应组件的电离电流信号。该等信号接着多任务化，并由数据撷取(DAQ)卡之输入 通道撷取。来自该等感应组件的集合信号可提供该辐射光束的2D平面度轮廓。剂量计会根据入射辐射光束的剂量率而产生电流反应。且该等光束之剂量信息是 由该等电流反应以及辐射光束的传递时间计算电荷变化而提供。当游离辐射与感应组件中的感应材料作用时，高能量的粒子(来自X射线光束的 光子或是来自电子束的电子)会将能量转移给碳原子，诱发电子及正离子对。当在该感应 组件的两电极间施予电压时，电子及正离子会在外部电场下分别移向阴极及阳极。此种移 动会产生小电离电流。辐射剂量即可由此电流而予以定量。碳材料剂量计的优点可摘述如下i)感应组件的厚度较其平面几何小许多；因 此，该剂量计可被视为一种平面上之辐射感应器并提供优良的空间分辨率；ii)该剂量计的透明性及具有弹性的性质使得该剂量计可被放置于病患的治疗表面供体内剂量测量； iii)碳材料的原子序数为6，可被视为组织等效性；因此，碳材料剂量计对于辐射剂量具有 线性反应。此外，除剂量测量值外，其亦可同时提供剂量率的信息iv)碳感应材料是经济的 且可容易取得。再者，其制程简单。因此，其不需要昂贵的制造设备以及无尘室环境。总之，碳材料剂量计具有高空间分辨率，并可提供辐射光束特性之2D图谱。透明 性及具有弹性的性质是碳材料剂量计最吸引人的特征，其使得可穿戴的剂量计网络成为可 能，并可在体内测量中提供实时的剂量监测。图IA是基于碳纤维板的较佳感应组件的图解3D视图。碳纤维板14是作为感应 材料。板14夹放于两个平行的支撑物13a间。该等平行的支撑物13a是塑料材料，诸如， 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。各个支撑物皆具有一个洞P11，以使辐射可与碳纤维板14直接 作用。支撑物13a中的洞Pll的尺寸决定了各个感应组件的感应区域大小。在部分具体实 例及需求下，该洞的形状可单纯为正方形、圆形、或任何形数。金属电极12a是制造于下方 支撑物13a上，以产生与碳纤维板14之电接触。该支撑物、该碳纤维板、以及该等电极之形状可单纯为正方形、圆形、或任何形数。 该支撑物、该碳纤维板、以及该等电极之尺寸在特定具体实例中可各有不同。图IB是基于碳纤维板的较佳感应组件的图解侧视图。如图中所示，各个反应输出 线Ila皆与一个金属电极12a连接。该等线路的长度经适当订制，使得反应由该感应组件 输出，而不会产生不必要的干扰或噪声。图2A是基于碳纤维胶片或基于奈米碳管胶片的较佳感应组件的图解3D视图。该 感应组件包括基底23、金属电极22a、碳纤维胶片或奈米碳管胶片24、以及反应输出线21a。基底23是透明且具有弹性的。金属电极22a是在旋转涂布碳纤维胶片或奈米碳 管胶片24之前制造于基底23上。该碳纤维胶片或奈米碳管胶片的厚度在特定具体实例中 可各有不同。该碳纤维胶片或奈米碳管胶片、电极、以及基底的形状可单纯为正方形、圆形、 或任何形状因子。该碳纤维胶片或奈米碳管胶片、电极、以及基底的尺寸在特定具体实例中 可各有不同。图2B是基于碳纤维胶片或基于奈米碳管胶片的较佳感应组件的图解侧视图。如 图中所示，各个反应输出线21a皆与一个金属电极22a连接。该等线路的长度经适当订制， 使得反应由该感应组件输出，而不会产生不必要的干扰或噪声。反应输出线Ila及21a是由导电材料制成，且与控制电路33的输入连接。图2C是连接电源及控制电路的感应组件(其是基于碳板或是基于碳胶片)的顶 视图。感应组件22、电源25、及控制电路26是经由输出线21a而串连连接。控制电路26 可侦测并记录电流反应，并经由剂量计输出线27而输出反应。图3A是包含多重感应组件的较佳剂量计的图解3D视图。该剂量计包括多重感应 组件32a-d、组件反应输出线31a、控制电路33、基底34、以及剂量计输出线35。感应组件的数目及大小可根据特定具体实例及应用需求而各有不同。其可能是可 在相同的基底上制造不同大小的感应器。可预期的是，部分位置将会需要较高的空间解析 感应度，并因此需要具有相对较小尺寸的较多数目感应组件。类似地，部分位置将不需要如 此高的空间解析感应度，并因此将仅需要较少的感应组件。类似的，感应组件以及控制电 路的配置及位置亦可在特定具体实例下各有不同。在部分应用中，可能需要的是具有此等感应器的二维数组(亦即，nxm，其中η和m可为相同或不同的整数)或三维数组(亦即， nxmxk，其中n、m和k可为相同或不同的整数)，以使其亦可侦测辐射颗粒的轨迹。控制电路33可处理来自多重感应组件的反应。该电路的程序是设定为依序并重 复地在各个时间逐一记录各个感应组件。由该电路所记录的电流反应可经处理并经由剂量 计输出线35输出。基底34是透明且具有弹性的材料，以支持感应组件、控制电路、及线路。剂量计输出线35是由导电材料制成。该等输出线的配置及长度在特定具体实例 及应用需求下各有不同。图3B是包含多重感应组件的较佳剂量计的图解顶视图。如图中所示，该剂量计包 括4个感应组件32a_d。感应组件之数目可在特定应用需求下而各有不同。图4A是包含多重感应组件并在基底背面具有控制电路的较佳剂量计的图解顶视 图。图4B是包含多重感应组件并在基底背面具有控制电路之较佳剂量计的图解底视图。该 剂量计包括位在基底44上面的多重感应组件42a-d，以及位在基底44背面的组件反应输出 线41a、控制电路43、及剂量计输出线45。感应组件之数目取决于特定具体实例，且其在特定应用需求下可各有不同。感应 组件以及控制电路之配置及位置亦可在特定具体实例下各有不同。控制电路43可处理来自多重感应组件的反应。该电路的程序是设定为依序并重 复地在各个时间逐一记录各个感应组件。由该电路所记录的电流反应可经处理并经由剂量 计输出线45输出。基底44是透明且具有弹性的材料，以支持感应组件、控制电路、及线路。 剂量计输出线45是由导电材料制成。该等输出线的配置及长度在特定具体实例及应用需 求下各有不同。图4C是包含多重感应组件并在基底背面具有控制电路的较佳剂量计的图解侧视 图。如图中所示，感应组件是位在基底的上面(在此图中仅显示两个感应组件42c及42d。 感应组件42a及42b受到阻挡而无法由此一视点得见)。组件反应输出线41及控制电路 43是位在基底的背面。剂量计输出线45亦是位在基底的背面，其被控制电路阻挡而无法由 此一视点得见。感应组件的电极与组件反应输出线经由导通孔连接。图5A是包含多重感应组件并具有外罩(控制电路位于同侧)的较佳剂量计的侧 视图。组件反应输出线51a、多重感应组件52a-d、控制电路53、及剂量计输出线55是位在 基底54上面。剂量计外罩(无开口)56将上述的组成部分包覆在一起。剂量计外罩56的 材料是透明且具有弹性者，诸如，塑料。图5B是包含多重感应组件并具有外罩(控制电路位于基底背面)的较佳剂量计 的侧视图。多重感应组件52a-d是位在基底54的上面，而组件反应输出线51a、控制电路 53、及剂量计输出线55是位在基底54之背面。剂量计外罩(无开口)56将上述的组成部 分包覆在一起。剂量计外罩56的材料是透明且具有弹性者，诸如，塑料。图6A是透明感应组件(其是基于碳板或是碳胶片)的3D视图。图6B是透明感 应组件的侧视图。物体63及观察者64是位在透明感应组件62之两侧。观察者64可穿透 感应组件62而看见物体63。感应组件62是连接于反应输出线，标示于61a。图7A是具有弹性的感应组件(其是基于碳板或是碳胶片)在弯曲前的顶视图。图 7B是具有弹性的感应组件在弯曲后的3D视图。感应组件72是连接于反应输出线，标示于71a。图8A是透明及具有弹性的剂量计之应用的侧视图。将具有弹性的剂量计81置于 受辐射照射之物体82 (其可为人体之一部份)的上方。该剂量计可顺应该物体之轮廓。将 该经辐射照射的物体82及该具有弹性的剂量计81置于直线加速器机头83下方的治疗台 84上。图8B是透明及具有弹性的剂量计的应用的轴侧视图。具有弹性的剂量计81经弯 曲而顺应受辐射照射之物体82的轮廓。在使用碳材料而侦测电子及光子束之间并无差异。 剂量计并不需要不同的设置而侦测电子及光子束。除了医药产业的应用外，该透明及具有弹性的剂量计亦可应用在其中辐射之侦测 极为重要的任何情况。举例而言，该剂量计可用于侦测航空器上或是核产业的辐照。图9A 显示将剂量计85用在接触辐射的对象身上的方法。辐射感应组件86 (其可为透明或具有 弹性的或两者)可顺应该经辐射照射者87之轮廓。图9B显示剂量计89可制成手套90的 形状，该手套可用于操作放射性材料。类似的，容器或窗口可纳入该透明及具有弹性的剂量 计，以在不妨碍目视能力的情形下侦测辐照。碳纤维板、碳板、碳奈米点、及奈米碳管/奈米碳管粉末皆可由市售取得。就碳纤 维胶片、碳胶片、及奈米碳管胶片而言，其可借着将碳纤维粉末、碳粉末、或奈米碳管粉末分 别混合至溶液中形成悬浮液而制造。该悬浮液接着进行超音波处理，再旋转涂布或喷雾涂 布至基底上以形成薄胶片。该基底可为透明及/或具有弹性的。例如，聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)，或塑料材料。如需要，加热该基底，再重复该旋转涂布或喷雾涂布以及加热。以达 成想要的胶片厚度。电极之材料可为金、铜、或其它导电性金属。建构电极的方法包括1.将电极蒸镀、溅镀、或黏接在支撑物上，接着将碳纤维板或碳板夹放于两个支撑 物之间；2.将电极蒸镀、溅镀、或黏接在碳纤维板或碳板上，接着将该板夹放于两个无电极 的支撑物之间；3.在形成碳纤维胶片、碳胶片、或奈米碳管胶片之前，将电极蒸镀、溅镀、或黏接在 基底上； 4.在于无电极的基底上形成碳纤维胶片、碳胶片、或奈米碳管胶片之后，将电极蒸 镀、溅镀、或黏接在该等胶片上。实验结果本发明进一步由下列实验结果说明及叙述。实验设计以医学直线加速器所产生的光子及电子束，测试基于碳纤维板的剂量计、基于奈 米碳管的胶片剂量计、基于奈米碳管的具有弹性的剂量计、以及奈米碳管数组，以测量剂 量、剂量率、场域尺寸、及胶片密度。将剂量计置于加速器的机头之下，其来源至表面之距离 为100cm。以数字静电计测量信号。使用低噪声电缆连接剂量计与静电计，以消除背景噪声 干扰。亦以该静电计提供偏压。该实验设定之图式示于图10。用于本文所述实验的基于奈米碳管的剂量计是经纯化以除去大催化剂颗粒之单 壁奈米碳管。该等奈米碳管具有2奈米的平均直径以及2微米的平均长度。制造不同层数之奈米碳管胶片，由1至10层不等。每一层之奈米碳管胶片是由0. 0016mg之奈米碳管构 成。用于本文所述实验的碳纤维板是由具有5及10微米间直径的碳纤维构成。各板 的厚度约为150微米。用于该等实验中的奈米碳管及碳纤维板的该等规格仅为说明，且并不限制可根据 本发明而使用之本文所述奈米碳管及碳纤维板或任何其它基于碳之感应材料。亦可使用其 它规格而仍在本发明之范围内。剂量率测量在剂量率的测量中，可针对光子束将剂量率设定为100、200、300、400、500、及 600MU/min 而针对电子束设定为 100、200、300、400、500、600、及 1000MU/min。MR 在 Dmax (或 最大剂量)的深度提供1毫葛雷(或雷德)的吸收剂量，场域大小为10x10cm，源轴距(SAD) 为100cm。以静电计测量电流变化。图10A及10B以图表说明通过奈米碳管胶片的电流变 化，其分别针对6MV光子束及4MeV电子束，以剂量率的函数表示。其中可见，对6MV光子束 及4MeV电子束两者而言，通过奈米碳管胶片的电流会随着剂量率之增加而增加。图IOC以图表说明通过基于碳纤维板的剂量计的碳纤维板的电流变化，包括场域 大小为Ixlcm2及1.8x1. 8cm2之6及15MV光子束。同样的，其中可见，对6MV及15MV光子 束两者而言，通过碳纤维板的电流会随着剂量率之增加而增加。剂量测量在剂量测量中，使用光子束将100、150、200、300、400、500、及600MU的辐射剂量传 递至基于碳纤维板的剂量计。以静电计测量电荷变化。图IOD以图表说明通过碳纤维板的 电流变化，针对6MV光子束，以监测单位的函数表示。其中可见，对6MV光子束而言，通过奈 米碳管胶片的电流变化是以与6MV光子束的监测单位相关的方式增加。场域尺寸测量在场域尺寸测量中，针对6MV及15MV之光子束，将该正方形场域的尺寸由 0.5X0. 5cm2变化至1. 8X1. 8cm2。以静电计测量电流变化。图IOE以图表说明通过基于碳 纤维板之剂量计的碳纤维板的电流变化，以正方形场域之边长的函数表示。图IOF以图表 说明通过基于奈米碳管胶片之剂量计的奈米碳管胶片的电流变化，以正方形场域之边长的 函数表示。其中可见，针对6MV及15MV之光子束，通过碳纤维板及奈米碳管胶片的电流变 化分别会随着光子束场域尺寸之增加而增加。奈米碳管胶片密度测量在CNT密度测量中，以光子束照射具有不同CNT密度之剂量计。以静电计测量电 流变化。图IOG以图表说明通过奈米碳管胶片的电流变化，针对6MV光子束，以基底上方之 CNT层数的函数表示。奈米碳管胶片光束能量测量在光束能量测量中，以具有4、6、9、12、及16MeV标称能量之电子束照射剂量计。 以静电计测量电流变化。图IOH以图表说明基于CNT之胶片剂量计对于具有4、6、9、12、及 16MeV标称能量之电子束的反应。奈米碳管具有弹性的试验针对基于奈米碳管的具有弹性的剂量计，使用4MeV电子束，在剂量计为平坦及剂量计为弯曲构形时取得测量数据，以进行具有弹性的试验。在该剂量计以平坦状态接受辐 射照射后，将其弯曲，并在相同之实验调验之下接受辐射照射。重复试验三次。以静电计测 量电流变化。图101以图表说明在平坦以及弧形或弯曲表面上的剂量计反应。奈米碳管数组可重复性测量使用15MV光子束及6MeV电子束两者，在基于奈米碳管的数组剂量计上进行可重 复性测量。针对各个类型之光束，将辐射光束开及关三次。以静电计测量电流变化。图IOJ 以图表说明通过奈米碳管数组的电流变化，在将15MV光子束间隔开及关的时间内，以时间 的函数表示。图IOK以图表说明通过奈米碳管数组的电流变化，在将6MeV电子束间隔开及 关的时间内，以时间的函数表示。本发明可以其它特定形式实施而不偏离其精神或重要特征。因此，此等实施例系 作为例示而非限制，本发明之范围是由附呈之权利要求而非前文之叙述指明，而所有包括 在权利要求之等效物的意义及范围中的改变因此亦欲涵括于其中。
权利要求
一种用于侦测辐射的侦测装置，其包含至少一个基于碳的感应组件，各个感应组件在其上具有第一电极及第二电极，该等电极与电源连接，该至少一个组件可接触辐射，并由电流侦测器，侦测在该辐射与该至少一个感应组件作用时于该等电极间所产生的电流。
2.如权利要求1所述的侦测装置，其中该至少一个感应组件是位于基底上。
3.如权利要求2所述的侦测装置，其中该电流侦测器是固定在该基底上的至少一个感 应组件的对侧。
4.如权利要求1所述的侦测装置，其中该至少一个基于碳的感应组件包含形成于碳纤 维板、碳纤维胶片、碳板、碳胶片、碳奈米颗粒、或奈米碳管胶片中的其中之一或多者的碳材 料。
5 如权利要求1所述的侦测装置，其中具有多重感应组件。
6.如权利要求5所述的侦测装置，其中该多重感应组件是置于二维数组中。
7.如权利要求5所述的侦测装置，其中该多重感应组件是置于nxm的二维数组中(其 中η和m可为相同或不同的整数)。
8.如权利要求5所述的侦测装置，其中该多重感应组件是置于nxmxk的三维数组中 (其中n、m和k可为相同或不同的整数)。
9.如权利要求5所述的侦测装置，其中各个感应组件是予以连接而独立运作为辐射感 应器。
10.如权利要求1所述的侦测装置，其中该至少一个感应组件包含作为感应材料的碳 纤维板，该碳纤维板是夹放于上方塑料支撑物以及下方塑料支撑物之间，各个支撑物皆具 有一个洞，以使辐射可与该板直接作用。
11.如权利要求10所述的侦测装置，其中该第一及第二电极是固定于下方塑料支撑物 上，并与该碳纤维板具有电接触。
12.如权利要求1所述的侦测装置，其中该基于碳的感应组件包含作为感应材料的碳 纤维胶片及奈米碳管胶片的其中之一，其中该胶片是被旋转涂布于透明的基底上。
13.如权利要求2所述的侦测装置，其中该基底具有弹性。
14.如权利要求2所述的侦测装置，其中该至少一个感应组件具有感应材料，藉此碳颗 粒及材料是被旋转涂布于该基底上。
15.如权利要求1所述的侦测装置，其中该第一及第二电极具有输出线，以使感应材料 的电阻系数或电导系数的变化可被测量。
16.如权利要求1所述的侦测装置，其中该电流侦测器是与来自该等电极的输出线连 接的控制电路，该控制电路测量各个感应组件的游离电流信号。
17.如权利要求16所述的侦测装置，其中具有设置成可多路传输该等讯号的多任务 器，以及具有输入通道的数据撷取卡，以撷取该等信号。
18.如权利要求17所述的侦测装置，其中该装置是剂量计，且电流是根据入射辐射光 束的剂量率而产生，该等光束之剂量信息是由电流反应以及该等辐射光束的传递时间计算 电荷变化而提供。
19.如权利要求2所述的侦测装置，其中该装置是剂量计，且该辐射是X射线光束、电子 束、及光子束中的其中一种。
20.一种用于侦测辐射的剂量计，其具有至少一个基于碳的感应组件，各个感应组件在其上具有两个电极，该等电极与电源连接，该至少一个感应组件可接触辐射，并由电流侦测 器，侦测在该辐射与该至少一个感应组件作用时于该等电极间所产生的电流。
21.一种使用具有至少一个感应组件的辐射侦测装置侦测辐射的方法，该至少一个感 应组件在其上具有两个电极，该等电极与电源连接，该至少一个感应组件可接触辐射并具 有输出线，该方法包含将该侦测装置放置于辐射光束的路径上，该辐射光束造成电流在该 等电极之间流通，以及侦测该等输出线处的电流。
22.如权利要求18所述的侦测辐射的方法，其包括测量该等输出线处的电流，并测定 该辐射光束的剂量的步骤。
23.一种建构侦测装置以侦测辐射的方法，该侦测装置具有至少一个基于碳的感应组 件，该方法包含将两个电极放置于各个基于碳的感应组件上，将该等电极与电源连接，将输 出线与该等感应组件连接，并安置电流侦测器以侦测流通于该等输出线中的电流。
24.如权利要求23所述的建构侦测装置的方法，其中该电流侦测器是控制电路，该方 法包括使用该控制电路测量该等输出线处的电流，并测定该辐射光束的剂量的步骤。
全文摘要
本案研发出基于碳材料(诸如，碳粉、碳纤维、碳纳米颗粒、及纳米碳管之辐射剂量计。该剂量计可含有单一组件或以1-D、2-D、及3-D构形之方式排列的多重感应组件。各个感应组件由两个电极构成，并在该等电极之间置有碳材料。可将该等感应组件设置于具有弹性的基质上以产生具有弹性的剂量计。此外，可将该等碳感应材料设置于透明基质上以产生透明剂量计。可以该等碳材料制造透明及/或具有弹性的剂量计。可使该等感应组件连接外部电源。在该等组件暴露在辐射光束下时，以电流侦测电路测量该等碳材料之电阻系数或电导系数的变化。
文档编号G01T1/26GK101883993SQ200880116097
公开日2010年11月10日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月15日
发明者约翰·T·W·姚, 马家志 申请人:约翰·T·W·姚