Improved free-air ionization chamber for the measurement of x-rays

Abstract

Based on an original design by F. H. Attix, an improved free-air ionization chamber was constructed at the National Radiation Standard Laboratory of the Institute of Nuclear Energy Research (INER, Taiwan), as the primary standard for x-rays generated at energy levels between 50 keV and 300 keV. Various improvements were made to the Attix design, including modifications of the chamber structure and the measurement technique. The changes include: (i) a three-section design with fixed central cylinder; (ii) thickening of the shielding box; (iii) a circuitous mechanism for the operational handle, to avoid unwanted scattering; (iv) a ruler mechanism to provide fine position control; and (v) increased thickness of the aluminium wall of the chamber. After initial experimental verification, a comparison with the National Institute of Standards and Technology (NIST, USA) using a transfer standard chamber yielded differences in calibration factors of less than 1 %. In addition, the overall uncertainty for the x-ray measurement in terms of air kerma is less than 1 % at the 95 % confidence level. These results indicate that the improved free-air ionization chamber can serve as a primary standard at the NRSL.

Free-air ionization chambers

“…The main advantage of the variable-length cylindrical chamber is that the length l that enters in the determination of the air mass is directly related to the cylinder movement and does not depend on the homogeneity of the electric field. Chambers of this type have been implemented as the primary standard for medium-energy x-rays in Italy [58] and in Taiwan [61] and for mammography x-rays in the USA [59,60].…”

Estabelecimento de um sistema padrão primário para raios X de energias baixas com uma câmara de ionização de ar livre

“…Para a determinação absoluta da taxa de kerma no ar é necessária a determinação de uma série de fatores de correção. Os fatores de correção a serem aplicados à resposta das câmaras de ionização de ar livre utilizadas como padrões primários, de acordo com os laboratórios internacionais de maior exatidão são [CHEN et al, 1999;BOUTILLON et al, 2001 , 2009], onde a medição ( 1 ) é obtida numa posição do volume sensível e a segunda medição…”

“…Adaptação de[LIMA, 2014].A diferença principal em relação ao modelo convencional é que na câmara cilíndrica é possível variar o comprimento do volume sensível. As suas principais vantagens em relação ao modelo convencional são[CHEN et al, 1999]: 1. Independência da resposta com a uniformidade do campo elétrico no interior do volume sensível, eliminando a necessidade de anéis de guarda; 2.…”

Caracterização de uma câmara de ionização ar-livre em feixes diretos de raios X utilizados em mamografia

“…De modo geral, existem dois tipos de câmaras de ionização de ar-livre: de placas paralelas e de cilindros concêntricos. (CHEN et al, 1999).…”