Khi một chùm photon đi vào môi trường không khí, thông lượng photon và liều hấp thụ sẽ giảm theo quy luật bình phương khoảng cách. Tuy nhiên, khi photon đi vào một môi trường có khối lượng riêng lớn như phantom nước thì liều hấp thụ không còn tuân theo quy luật khoảng cách nữa. Do đó, việc xác định liều hấp thụ trong phantom sẽ rất khó khăn. Hình 3.6 minh họa một phân bố liều hấp thụ trên trục trung tâm khi chùm tia photon đi vào phantom nước. Ta thấy rằng, khi chùm photon đi vào bề mặt phantom, tại đó liều hấp thụ có giá trị Ds. Sau đó, khi nó đi sâu vào phantom, liều hấp thụ tăng lên nhanh chóng đạt giá trị cực đại Dmax tại d = dmax, vượt quá độ sâu dmax liều hấp thụ giảm cho đến giá trị Dex ở cạnh lối ra của phantom. Đối với chùm photon, liều hấp thụ tại bề mặt phantom thấp hơn nhiều so với liều hấp thụ cực đại tại độ sâu dmax. Nó phụ thuộc vào năng lượng và tăng theo kích thước trường chiếu.
Liều hấp thụ tại bề mặt phantom có sự đóng góp: Những photon tán xạ từ bộ chuẩn trực, nêm lọc và không khí, photon tán xạ từ phantom, những electron năng lượng cao được sinh ra do tương tác của photon với không khí.
17
và độ sâu d = dmax trong phantom. Liều hấp thụ tại một điểm trong phantom được quyết định bởi những hạt mang điện thứ cấp được tạo ra bởi các hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton, tạo cặp giữa photon với phantom. Những electron được sinh ra trong các hiệu ứng trên sẽ để lại năng lượng bên trong phantom.
Hình 3.6: Phân bố liều hấp thụ của chùm photon trên trục trung tâm trong phantom nước
Tại bề mặt phantom, điều kiện cân bằng hạt mang điện không thỏa mãn cho nên liều hấp thụ nhỏ hơn Kerma va chạm D < Kcol.
- Khi đạt tới độ sâu d = dmax (bằng quãng chạy R của hạt mang điện thứ cấp), điều kiện cân bằng hạt mang điện thỏa mãn thì liều hấp thụ có giá trị gần bằng Kerma va chạm D = Kcol.
- Vượt quá độ sâu dmax, điều kiện cân bằng hạt mang điện tạm thời tồn tại vì cả liều hấp thụ và Kerma va chạm sẽ giảm như nhau (thông lượng photon trong phantom giảm). Độ sâu dmax của liều hấp thụ cực đại Dmax phụ thuộc vào năng lượng của photon và kích thước trường chiếu.
18