放射治疗技术的日益复杂化对剂量测量设备提出了更高的要求,理想的剂量测量设备应该能够提供高空间分辨率、实时的精确测量。闪烁体的探测器系统可以提供具有高梯度的小野的实时测量,并且具有重复性好、线性响应好、抗辐射损伤和卓越的空间分辨率等优点。由于闪烁体的组成成分和水的类似,所以在测量点剂量时不需要校准,但闪烁体毕竟不是水,在使用大体积闪烁体时,由于累积效应,这种差别就变得不可忽视了。用于放疗剂量测量的闪烁体应具有良好的水等效性,与水有相同的有效原子序数、电子密度和质量密度。本论文以闪烁体为研究体系,在基质中添加高原子序数物质来调整闪烁体的水等效性,研制了掺杂高原子序数的纳米粒子的水等效塑料闪烁体,对它的性能和水等效性进行了研究。塑料闪烁体易于携带、稳定性好,但一旦制备完成后无法改变它的形状,而且制备大体积的塑料闪烁体制作工艺要求较高,因此我们同时也设计了一种水等效的液体闪烁体。我们用PPO为第一发光物质,油溶性的CdSe量子点（QD）作为第二发光物质,十二烷基苯为基质制备了一种新型水等效液体闪烁体。相比于塑料闪烁体,液体闪烁体制备工艺操作性强,既可以制备成水等效的,也可以随时调配掺杂QD的含量来满足不同人体组织密度的需求,同时可以通过设计不同人体结构的容器来设计成不同的形状。水等效液体闪烁体可以选择发射波长恰当的QD来满足不同光电倍增管的需要,并且由于QD发射的荧光波长较长、穿透性好,可大大提高大体积闪烁体收集光信号的效率。研制了由聚苯乙烯（PS）、PPO、POPOP掺杂小于10 nm的油溶性ZrO2纳米粒子的塑料闪烁体。采用溶剂热合成法制备ZrO2纳米粒子,经γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPS）表面修饰,并对纳米粒子进行表征。将苯乙烯单体、PPO、POPOP和一定量的油溶性ZrO2纳米粒子共混,用偶氮二异丁腈（AIBN）引发热聚合反应,原位聚合成透明的掺杂ZrO2纳米粒子的塑料闪烁体。新制备的塑料闪烁体透明性良好,辐照发光性能稳定。为了进一步制备水等效的塑料闪烁体,我们用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）对ZrO2纳米粒子中Zr和Si进行定量分析。研制了掺杂小于10 nm的油溶性ZrO2纳米粒子的水等效性塑料闪烁体,并对水等效的ZrO2塑料闪烁体的性能和水等效性进行验证。用经验公式推算出水等效塑料闪烁体所需掺杂的纳米粒子大致比例,然后在蒙卡模拟软件Geant4中精确模拟纳米粒子的掺杂比例,根据得到的掺杂比例制备出水等效的塑料闪烁体。我们对新制备的水等效性塑料闪烁体进行了线性、多次测量稳定性和长期稳定性的测试。我们测量了水等效的ZrO2塑料闪烁体的物理密度;用CT密度值和电子密度的对应关系估算ZrO2塑料闪烁体的电子密度;分别在低能X射线、高能X射线条件下测试ZrO2塑料闪烁体的水等效性。研究结果表明本论文制备的掺杂ZrO2纳米粒子的水等效塑料闪烁体的密度、电子密度和水非常接近,并且通过千伏（kV）级和兆伏（MV）级X射线的验证表明水等效的ZrO2塑料闪烁体对电离辐射的衰减能力和水非常接近。研制了用PPO为第一发光物质,油溶性的CdSe量子点（QD）作为第二发光物质,十二烷基苯为基质的新型低毒水等效液体闪烁体。通过相关性能的测试,验证量子点作为第二发光物质的可行性,并筛选出了 QD作为第二发光物质的最佳浓度。用经验公式推算出组织等效液体闪烁体所需掺杂的量子点的大致比例,然后用蒙卡模拟软件Geant4精确模拟量子点的掺杂比例,根据蒙特卡罗模拟得出的配比制备出水等效的液体闪烁体。并通过一系列测试测试了水等效液体闪烁体的剂量性能和水等效性。研究结果表明CdSe量子点可以作为闪烁液的第二发光物质,QD的掺杂浓度为0.005wt%时,液体闪烁体的荧光强度最大,QD掺杂浓度为0.34wt%时液体闪烁体的具有良好的水等效性,新制备的水等效液体闪烁体各项性能稳定且水等效性良好。综上所述,本论文探讨并论证了水等效性闪烁体材料的研制方法,并制备出了符合放疗临床测量需求的水等效性的塑料闪烁体和液体闪烁体,解决了剂量计水等效性的问题。对辐射防护和放疗点剂量测量和2D、3D剂量测量等都有潜在的应用价值。