放射演算法
❶ 熱輻射強度怎麼計算。
強度指的是能流密度,即單位時間內通過單位面積的能量;
強度=通過的能量/(時間*面積)。
功率是指單位時間內電磁波輻射的能量;
功率=輻射的能量/時間。
這是電磁波的演算法
❷ 考古鑒定年代時,只有用碳放射這一種辦法確定年代嗎
岩石或化石生成後距今的實際年數,主要是通過測定放射性元素的衰變數而計算出來的。放射性元素以自己恆定的速度進行衰變,不受外界溫度和壓力的影響。在一定時間內,放射性元素蛻變的份量和生成的元素具有一的比例。例如,1克238鈾經45億年就有一半衰變了,只剩下0.5克鈾,同時產生0.433克206鉛。也就是說,238鈾的半衰是45億年。因此,如果測定含鈾的化石中剩下的238鈾和206鉛的含量的比,就可以計算出該化石的絕對年齡。目前,常用放射性碳(14C)來測定化石的年齡,因為化石中往往含有碳。
運用放射性碳之所以能測定化石年齡,是因為大氣受到來自外層空間的宇宙射線的沖擊,會產生中子。這些中子和大氣里的氮原子作用,會生成14C。14C與氧結合生成二氧化碳,二氧化碳又被生物同化,轉變成生物體內的成分。這種14C又要陸續衰變成普通的氮原子。生活期間的生物體內,14C的含量一般只能保持不變的,但是,一旦死亡,和外界的物質交換停止了,就只會按照衰變規律減少。14C的半衰期是5700年。因此,根據含碳化石標本里14C的減少程度,就可以計算出該生物死亡的年代。
近年來,除應用放射性元素外,還應用古地磁法來測定化石年齡。
氨基酸——化石年齡的新測法
本刊曾經兩次介紹過「年齡的故事」(注一),對地球及地球上各種古物的年齡之推算原理、演算法等都詳盡的討論過。惟其所介紹的方法都是用純物理化學的同位素法,如利用C14及H3之蛻變來測定等。現在發現尚有一種生物化學的方法,亦可以作為考證古物化石年齡的參考。
化學物質的原子互相結合時,因為排列的位置不同,可以產生不同的立體異構物。生物的基本構成單元如醣類。氨基酸與核酸,就不乏這種立體異構物。我們首先來看看氨基酸的構造:它是由碳、氫、氧及氮等所構成,其通式為,由此式我們知道,和碳素結合的原子或者分子都不相同,故可以有不同的立體異構物。為了簡化起見,生化學家曾以甘油醛為標准先定出兩種基本系列的氨基酸,即和右甘油醛(D-Glyceraldehyde)相像的為右系氨基酸,和左甘油醛(L-Glyceraldehyde)相像的為左系氨基酸。這裏所謂的左系或右系乃是理論的構造式,和氨基酸實際上右旋抑或左旋根本無關。但妙就妙在自從這種標準定了以後,在生物體內所發現的氨基酸多是左系的,而右系的卻非常之少,就動物來說,幾乎是等於零的。不過用人工合成的氨基酸溶液,因其機率均等,通常造成左右兩種構造物濃度相等的溶液。這種氨基酸通常稱為左右氨基酸或消旋物(Racemate)。生物體內的氨基酸成分經鹼性加熱反應時,便會立刻由純左系的變成左右混合之消旋物。用酸水分解時,因為化石內的消旋反應為溫度與時間的函數,所以其消旋反應在通常的情形下也就來的要比較慢一些了。假定地球上的溫度變異不大,只要把化石中氨基酸的左、右異構物之比值(D/L)測量一下,即可推算化石的年齡,如果用化石的碳同位素C14法測定了年齡後,也可以由D/L比值來推算化石所經歷的溫度變化情形。目前,在考古上用得最多的是天門冬氨酸(aspartic acid),它在構成動物廿種蛋白質成分的氨酸中,是消旋反應最快的一種,在常溫20℃時,它在頭骨之collagen中的半衰期約為兩萬年,而以左異白氨酸(L-isoleucine)為最慢,半衰期往往長達十萬年之久。氨基丙酸(alanine)和麥氨酸(glutamic acid)等位於此二者之間。如果要和C14比較時,它們的半衰期都比C14的五千二百年長的多,故對於比較古老的化石年齡計算,很有用。
現在我們就來談分析的方法,如所周知,效果最好而又十分方便的儀器便是自動氨基酸分析儀(automatic amino-acid analyzor)。特別在考古工作上,因為像左異白氨酸和它的立體異構物右異白氨酸(D-allo-isoleucine)可以直接由自動氨基酸分析儀分開。所以實際的操作步驟,只要用鹽酸水解化石,然後再以液體層析法(Liquid chromatography)將異白氨酸純化,打入自動分析儀即可。其他種類的氨基酸的立體異構物,不能直接分析,必須先合成一種立體異構物的衍生物(diastereomeric derivative),然後才能用自動氨基酸分析儀分開。現在就以天門冬氨酸為例:可
以直接注入自動氨基酸分析儀分析。例如化學合成的天門冬氨酸(DL-form)、在現代骨骼中的抽取物及由埃及出土的古物UCLA 1695(注三),便可用這種方法分析(如圖)。如以碳C14法測定UCLA1695測得其年齡應為17550±1000年,若用D/L法,(D/L=0.316)便可測得其年齡應在15000年左右,這兩種方法的差異竟有一兩千年之多,症結是因後者假定地球表面溫度變異不大,事實上古代的溫度可能較低。
由此可知,這方法可以配合同位素法共同測量古物的年齡,其優點在於所用的樣品為數不多,只要5到10克的化石就可以分析了,分析氨基酸立體異構物自然尚有其他方法,如巴斯德(L.Pasteur)早就用微生物來區別其左右異構物了,現在更有很多人用(enzyme)來分析,只是這些方法,處理起來較為繁復罷了。
❸ 急求放射性同位素平均壽命演算法!
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❹ 紅外測溫儀是利用什麼原理測溫的上面有用到NTC熱敏電阻嗎
1.紅外測溫原理
物體處於絕對零度以上時,因為其內部帶電粒子的運動,以不同波長的電磁波形式,向外輻射能量,波長涉及紫外、可見、紅外光區,但主要處於0.8-
0.15µm的近、中、外紅外區。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,便能准確地測定它的表面溫度,這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。
2.紅外測溫儀工作過程
紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統匯集其視場內的目標紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學零件以及位置決定。被測物體輻射的紅外線首先進入測溫儀的光學系統,再由光學系統匯聚射入的紅外線,使能量更加集中;聚集後的紅外線輸入到光電探測器中,探測器的關鍵部件是紅外線感測器,它的任務是把光信號轉化為電信號;從光電探測器輸出的電信號經過放大器和信號處理電路按照儀器內部的演算法和目標發射率校正後轉變為被測目標的溫度值。
❺ 現代放療方法
隨著計算機技術、放射物理學、放射生物學和醫學圖像處理技術的不斷發展,以及放射治療設備不斷開發、放射治療的新技術的應用,放射腫瘤學取得了許多理論上和技術上的突破,已成為治療和控制腫瘤的重要手段之一。
1、立體定向治療
在電子計算機精度提高、雙螺旋CT及高清晰度MRI出現的基礎上,立體定向治療應運而生。目前使用的γ-刀,從某種意義來說是,它是一個立體定向放射手術過程,通過聚焦、等中心照準,於單次短時間或多次較長時間,給腫瘤以超常規致死量的照射,最終達到摧毀瘤區細胞的目的。γ刀利用30—200個鈷源,在等中心條件下,從立體的不同方向和位置,在短距離內,對細小腫瘤進行一次或多次的照射,給予總劑量超過腫瘤及正常組織的耐受量,用准確聚焦的辦法,使多個Co60源的劑量集中在靶區,分射束聚焦使周圍正常組織受量仍在可能的耐受量中。由於採用電腦和CT、以及准確的立體設計定位,使得射野邊界銳利可達±2毫米以下,因而確保了非瘤區正常組織的安全。
2、三維適形放療技術。
三維適形放療技術即3D CRT,近年來特別強調由平面二維定位過渡到立體三維定位,與其相適應的遮光器,能夠隨射野改變而適形變化,准確適應腫瘤形狀,使高劑量區分布形狀在三維方向上與病變靶區完全一致。使射野形狀與病變靶區的投影保持一致,多葉遮光器對射野內諸點的輸出劑量率按要求不斷進行調整。從三維任意角度勾畫腫瘤靶區,能清楚地將均勻的高劑量鎖定在該區域,而周圍正常組織幾乎不受照射,或者少受照射,通過增加腫瘤區照射劑量,從而達到提高腫瘤控制率的目的。目前這項技術已日臻成熟,在前列腺癌和乳腺癌等腫瘤治療中,已經顯示出非常好的前景。
3、三維調強適形放療技術。
近年來,在三維適形技術的基礎上發展調強適形放療技術,這項技術的主要特點是要求放射線的分布與腫瘤體積、厚度等在視軸上高度一致,給予腫瘤組織以有效的殺傷,並且非常好的保護正常重要組織器官,達到提高局部控制率和療效之目的,這種技術成為21世紀放射治療技術的主流。但它的不同之處在於,採用逆向演算法設計,這是圖像引導除三維適形之外,為更精確起見所插入的必要步驟。它不但正面方向的精確劑量計算,而且從逆方向演算法來進行驗證、審核,使用的高能X線,電子束和質子束等放射源,其射野圍繞人體用連續或者固定的集束,在旋轉照射方向上達到更精確邊界,因而可以提高強度,達到適應腫瘤形狀高輸出劑量、三維數字圖象重建的功能,使三維圖象中靶區等重要器官與圖象相吻合,劑量分布的合適與否可以一目瞭然。
4、TOMO放射治療系統
TOMO放射治療系統,是當今最先進的腫瘤放射治療設備,被譽為腫瘤治療史上「最激動人心的發展」。TOMO放射治療系統將一台6兆伏(MV)的醫用直線加速器的主要部件安裝在64排螺旋CT的滑環機架上,集IMRT(調強放射治療)和IGRT(圖像引導放射治療)於一體,以螺旋CT旋轉掃描方式,結合高科技計算機斷層影像導航調校,通過360度旋轉, 51個弧度照射,從而實現40 cm×160 cm范圍內的任何劑量分布要求,殺死這一范圍內的各種分布、各種位置和各種形狀的癌細胞。同時,通過這一技術,還構建了放療技術發展的新平台:ART(自適應放療)或劑量引導放療(DGRT),全程動態監控癌細胞的變化,並和原來的治療方案進行對比,及時修正劑量與分布,對腫瘤患者進行超高精度的治療。最大程度地保護正常組織不受傷害,對患者的器官功能影響小,治療後的康復周期短。TOMO放射治療系統一經推出,迅速受到國際放療界的認可和推崇,已有超過700篇的國際級臨床文獻和報道,對其技術平台的先進性和臨床療效的優異性予以肯定,一大批世界知名腫瘤中心先後裝備了多台TOMO放射治療系統。 由於設備先進,盡管價格昂貴,截至目前為止,在亞洲地區日本已裝機17台,台灣12台。從理論擴展與實際應用方面,TOMO放射治療系統都被認為是現代腫瘤精確放療的頂級設備。
TOMO放射治療系統相比於傳統療法,最大的特點就是:腫瘤劑量適形度更高,腫瘤劑量強度調節更准,腫瘤周圍正常組織劑量調節更細。具體體現為:
①、360度旋轉,51個弧度,全方位斷層掃描照射
在線成像系統確定或精確調整腫瘤位置,數以千計的放射子野以螺旋方式圍繞病人實施精確照射。從而可以使高度適形的處方劑量送達靶區,敏感器官的受量大大降低或避免。
②、卓越的圖像引導功能
TOMO放射治療系統的成像和治療採用同一放射源——兆伏級射線,在放療的同時即可採集CT數據,使放射治療和螺旋CT流暢結合。
③、自適應放療,動態跟蹤定位
CT成像探測器會在放療的同時收集穿透病人身體後的X線,從而推算出腫瘤實際吸收的射線能量,為以後的放療劑量提供科學准確的參考數據。
④、治療范圍廣,治療環節少,自動化程度高
TOMO放射治療系統集治療計劃、劑量計算、兆伏級CT 掃描、定位、驗證和螺旋放射功能於一體,治療擺位和驗證自動化程度高,花費時間少。
❻ 放射性計量單位 1克的Cs-137和Am-241的放射性活度是多少貝可
你好!
這個演算法,大致是,計算出1克物質的摩爾數,根據半衰期計算單位時間發生的衰變次數,就是活度。
打字不易,採納哦!
❼ 熱成像能檢測到手機的輻射嗎
熱成像檢測不到手機輻射的,因為熱成像檢測儀是用來監測熱輻射的,手機是不會發出熱輻射的,所以是檢測不出來的。
自然界中除了人眼看得見的光(通常稱為可見光),還有紫外線、 紅外線等非可見光。自然界中溫度高於絕對零度(-273℃)的任何物體,隨時都向外輻射出電磁波(紅外線),因此紅外線是自然界中存在最廣泛的電磁波,並且熱紅外線不會被大氣煙雲所吸收。隨著科技的日新月異,利用紅外線這一特性,採用應用電子技術和計算機軟體與紅外線技術的結合,用來檢測和測量熱輻射。物體表面對外輻射熱量的大小,熱敏感感測器獲取不同熱量差,通過電子技術和軟體技術的處理,呈現出明暗或色差各不相同的圖像,也就是我們通常說的紅外線熱成像;將輻射源表面熱量通過熱輻射演算法運算轉換後,實現了熱像與溫度之間的換算