Оценка малых доз облучения методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов человека

• Автор: Санин, Дмитрий Борисович
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ЭПР Электронный Парамагнитный Резонанс

РС Радиационно-индуцированный Сигнал ЭПР

МИ сигнал Механо-Индуцированный сигнал ЭПР

ФС нативный Фоновый Сигнал ЭПР

ПЦ Парамагнитные Центры

ЭПР-дозиметрия метод ретроспективной оценки индивидуальных

накопленных доз на основе спектроскопии электронного парамагнитного резонанса эмали зубов человека

РЧ Радиационная Чувствительность

МНК Метод Наименьших Квадратов

ПММА Полиметилметакрилат

СВЧ Сверх Высокая Частота
ЭЗ Эмаль зуба человека

Оглавление
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Необходимость ретроспективной дозиметрии
1.2. Методы ретроспективной дозиметрии
1.2.1. Сущность метода определения поглощенных доз внешнего фотонного излучения по спектрам ЭПР зубной эмали
1.2.2. Состав и строение тканей зубов человека
1.3 Принцип ЭПР-спектроскопии и форма линий спектра ЭПР эмали зубов человека
1.3.1 Ширина линии
1.3.2 g-фaктop
1.3.3 Сравнение линий лоренцевой и гауссовой формы
1.3.4 Описание радиационно-индуцированного сигнала
1.4 Анализ существующих методик обработки спектров ЭПР эмали зубов человека
1.4.1 Метод матриц
1.4.2 Метод селективного насыщения
1.4.3 Метод непосредственного вычитания
1.4.4 Методы компьютерного моделирования экспериментальных спектров ЭПР

1.5 Обзор программного обеспечения для математической обработки спектров ЭПР
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Приготовление образцов эмали
2.2. Измерение спектров ЭПР
2.3. Математическая обработка спектров ЭПР
2.3.1. Алгоритм Левенберга-Марквардта
2.3.2 Постановка задачи
2.3.3. ЬМА как комбинация простейшего градиентного метода и метода Гаусса-Ньютона
2.3.4. ЬМА как метод доверительных интервалов
Глава 3. Результаты и обсуждение
Разработка усовершенствованного метода математической обработки спектров
3.1. Подбор функций описывающих нативный фоновый и радиацпонно
индуцированный сигналы
3.1.1Функция описания модели спектра ЭПР

3.2 Оптимизация алгоритма математической обработки спектров ЭПР облученной эмали измеренных при различных условиях
3.3 Оценка эффективности разработанного способа при обработке спектров, измеренных в различных условиях
3.3.1 Описание образцов эмали
3.3.2 Условия и параметры записи спектров ЭПР
3.3.3 Результаты обработки спектров полученных для тестовых образцов
3.3.4 Использование предложенной методики при обработке спектров полученных при различпых условиях
3.3.5 Результаты исследования для калибровочных образцов
3.3.6. результаты исследования для тестовых образцов
3.4 Применение предложенной методики обработки спектров ЭПР для дозиметрии с использованием различных материалов
Заключение
Выводы
Приложение
1.1.Алгоритм обработки спектра
1.2. Описание компьютерного кода
1.3. Описание панелей и команд программы
1.3.1. Панель “ER”
■ 1.3.2. Панель “Load File”
■ 1.3.3. Панель “Parameters”

статистического усреднения над различными ориентациями осевой симметрии §-фактора, [77] используя специальные компьютерные программы. Данная модель спектра с осевой симметрией g-фaктopa использовалась для описания РС в Х-диапазоне [73] при обработке спектров для ЭПР дозиметрии. Для улучшения описания РС была введена модель спектра порошка эмали зубов, имеющая два типа ПЦ с осевой и трёхмерной симметрией р-фактора [27; 28; 95]. Авторы отмечают проблемы связанные с применением этой модели при обработке спектров для ЭПР дозиметрии, которые состоят в недостаточной подгонке спектра и в увеличении амплитуд компонент относящихся к различным ПЦ при дополнительном облучении. Возможно, это потому, что РС имеет более комплексную форму линии вследствие большего количества различных ПЦ вносящих вклад в этот сигнал. Поэтому, на данный момент сложно с точностью сказать о компонентах РС для определения центров и предлагать модель чётко описывающую РС.
1.4 Анализ существующих методик обработки спектров ЭПР эмали зубов человека
В ходе международных интерсличений подходов к реализации метода ЭПР дозиметрии [38; 43], были отмечены несколько наиболее эффективных способов обработки спектров ЭПР в области малых доз, применение которых позволяет получить наибольшую точность измерения интенсивности РИ сигнала.
1.4.1 Метод матриц
Данный метод основан на разложении спектра к минимальному
количеству физически обозначенных компонент, используя приближённое решение уравнения записанного в форме матрицы [88]. Идея состоит в том, что спектры, записанные на современных ЭПР спектрометрах, состоят из N равноудалённых точек (каналов) и поэтому могут быть записаны в виде