إن تدفق الجسيمات المشحونة في التجويف يساوي ذلك الموجود في الوسط الذي يحيط به والافتراض الثاني يعني أنه لا يوجد جسيم مشحون يبدأ أو ينهي نطاقه في التجويف. في ظل هذه الظروف، تُعطى نسبة الجرعة الممتصة في الوسط المحيط بالتجويف إلى تلك الموجودة في التجويف من خلال نسبة تكاملات قوى إيقاف الاصطدام للإلكترونات في كلا الوسطين.
نظريات توازن الجسيمات
يفترض أن هناك توزيعًا لطاقات الإلكترونات داخل التجويف وهو ما يعادل ذلك في الخارج. يحتوي الرمز w g S على شريط مزدوج للإشارة إلى أن هذه النسبة من متوسط قوى الإيقاف تأخذ في الاعتبار كلاً من المتوسط على طيف الإلكترون المتولد من الفوتون والتغيرات في هذا الطيف الناتجة عن الفقد المستمر للطاقة الحركية في المواد.
- نظرية تجويف براغ-جراي: يمكن أن يكون التجويف صغير الحجم أو كبير الحجم أو متوسط الحجم مقارنة بمدى الجسيمات المشحونة في التجويف. تتعامل نظرية Bragg – Gray مع التجاويف الصغيرة.
- نظرية فانو: تعتبر نظرية فانو مهمة لأنها تخفف المتطلبات المتعلقة بحجم التجويف والتي يصعب جدًا تلبيتها، على سبيل المثال عندما يكون شعاع الفوتون منخفض الطاقة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن النظرية صالحة فقط للوسائط اللانهائية وفي الظروف التي تكون فيها قوة التوقف مستقلة عن الكثافة.
- نظرية تجاويف الجسيمات المشحونة: إذا كانت التركيبات الأولية للمادة والوسط غير متشابهة، فإن التشتت الخلفي للفوتونات عند الحدود يمكن أن يغير تأثير الفوتون بشكل كبير، بغض النظر عن أبعاد المادة.
قياس الجرعات العملية بغرفة الأيونات
- كثيرا ما تستخدم غرف التأين في الأشعة التشخيصية. عادة ما يتم بناؤها بجدار يعمل كتجويف كبير إلى جانب احتوائه على الغاز، فإن سمكه يكفي لضمان توازن الجسيمات المشحونة في الجدار.
- إذا كان التركيب الأولي لهذا الجدار مشابهًا لتكوين الوسيط، حيث يتم قياس الجرعة وهناك أيضًا توازن الجسيمات المشحونة في الوسط، فمن الممكن ربط الجرعة في الوسط بالجرعة الموجودة في الجدار باستخدام المعادل.
- من ناحية أخرى، يتم تشعيع الغاز الموجود داخل حجرة الأيونات بشكل أساسي بواسطة الجسيمات المشحونة المنبعثة في الجدار والتي تعبر حجم الغاز وفقًا لظروف Bragg-Gray. بهذه الطريقة، يمكن الحصول على جرعة المادة التي يتم إدخال الحجرة فيها من خلال المعادل.
- تحدث حالة مفيدة (وشائعة) بشكل خاص عندما يكون جدار الحجرة مصنوعًا من مادة لها نفس التركيب الذري مثل التجويف، بحيث يتم اعتبار الجرعة إلى التجويف والجرعة على الحائط متساوية. في ظل هذه الظروف يتم تبسيط المعادلات الفيزيائية وتقليلها.
- إن أطياف الفوتونات والإلكترونات غير معروفة بشكل عام ولا يتم جمع الشحنة بالكامل. ومع ذلك، يتم إجراء ذلك للغرف القياسية المستخدمة لمعايرة الأدوات المستخدمة في الأشعة التشخيصية وتطبيق عوامل التصحيح لجمع الشحنات غير المكتملة وعدم تطابق التراكيب الذرية، تتم مقارنة الغرفة القياسية بالأداة المراد معايرتها وتشعيع كل من الحزم الفوتونية المتميزة جيدًا، مع صفات مماثلة للحزم السريرية.
