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在辐射科学和技术中吸收剂量的精确测定是非常重要的。而空腔理论是研究如何将探测器的信号(数据)转化为射线在测量介质中的吸收剂量,因此空腔电离室理论在电离辐射的测量中扮演了非常重要的角色。围绕着空腔与周围介质间关于粒子输运与能量沉积过程的相互影响问题,人们做了大量的理论和实验研究,同时也在不断地提高各种理论及方法的精度和适用范围。 一个完善的空腔理论应该把介质中所吸收的能量与任意尺寸的空腔中所吸收的能量联系起来。本文中所研究的基于虚源概念的空腔电离室理论(简称为L-L理论)由电子迁移方程出发,统一地处理了有关空腔电离的主要理论结果,取得了小空腔理论与大空腔理论的统一形式,证明了空腔的存在对腔内电子平衡能谱的影响可归结为在空腔内分布一均匀电子源,正是这个虚源在空腔内所产生的电离量是导致能量吸收率随空腔线度改变的主要原因。 本文在深入研究L-L理论的基础上,将Monte Carlo技术引入了L-L理论中,使得该理论在确保其精度的基础上,能够实际地应用于空腔电离室的测量中。在研究各种空腔电离室理论及应用中,Monte Carlo.计算的最大贡献在于通过这种模拟去获得许多无法从实验中得到的物理量和修正因子,并且这种模拟可以通过计算算法的改进而得到更为精确的结果。本文首次将MonteCarlo模拟应用于L-L理论,系统地研究了虚源在空腔中的能量沉积行为,并在此基础上,建立了大量相应的基础数据库,将L-L理论中虚源的概念带入了实际的测量计算中,从而验证了该理论的有效性,即利用该理论可以使辐射测量的精度得到很大提高;同时能较好地解释了以往一些空腔理论不能解释的实验结果;并由此说明该理论在不同尺寸大小的空腔情况下同样成立。