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CN113509192A - 一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统和方法 - Google Patents

一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统和方法 Download PDF

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CN113509192A CN202110423314.2A CN202110423314A CN113509192A CN 113509192 A CN113509192 A CN 113509192A CN 202110423314 A CN202110423314 A CN 202110423314A CN 113509192 A CN113509192 A CN 113509192A
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Abstract

本申请提供一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统。所述系统可以包括电离室。所述电离室可以包括包含一个或以上室壁的室壳体、室壳体内部的室容积和通过一个或以上室壁中的至少一个壁可操作地耦合至室容积的压力调节装置。室容积可以填充有辐射敏感材料。压力调节装置可以用于使室容积内部的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外的环境空气的第二压力平衡。

Description

一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统和方法
优先权声明
本申请要求2020年4月21日递交的美国申请16/854,821的优先权，其内容以引用的方式被包含于此。
技术领域
本申请总体上涉及一种辐射装置，并且更具体地涉及一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统和方法。
背景技术
辐射束广泛用于成像设备和/或治疗设备中。但是，高辐射强度的辐射束可能会对健康的器官或组织造成严重损害。因此，期望监视或检测辐射束的强度。电离室通常用于监视或检测辐射束的强度。电离室可以密封或不密封。非密封电离室可以配备一个或以上小排气孔，以使电离室内的压力与环境空气的压力平衡。然而，非密封电离室通常需要补偿温度和/或压力的变化，并且会受到环境空气中水分的影响。密封电离室不与环境空气交换辐射敏感材料(例如，空气)，并且通常不存在非密封电离室的问题。但是，密封电离室内的压力和环境空气的压力可能不同，并且室内外之间的压力差可能会使密封电离室的壁和/或板变形。为此，需要较厚的室壁用于密封电离室。因为较厚的壁比较薄的壁可以更大程度地衰减和散射辐射束，所以在电子辐射剂量法或较低能量的光子剂量法中，密封电离室的性能可能受到负面影响。因此，期望提供一种用于使薄壁电离室中的压力平衡而不允许环境空气进入的方法和系统。
发明内容
根据本申请的第一方面，提供一种用于平衡辐射装置的电离室中的压力的系统。所述系统可以包括电离室。所述电离室可以包括包含一个或以上室壁的室壳体、室壳体内部的室容积和通过一个或以上室壁中的至少一个壁可操作地耦合到室容积的压力调节装置。室容积可以填充有辐射敏感材料。压力调节装置可以用于使室容积内的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外的环境空气的第二压力平衡。
在一些实施例中，室容积可以是气密的。
在一些实施例中，至少一个壁的厚度可以在10微米至2毫米之间。
在一些实施例中，辐射敏感材料可以包括流体。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括包含第一端和第二端的管和存储在所述管的内部的流体材料。第一端可以通过至少一个壁向室容积开放，第二端可以向环境空气开放。流体材料用于在管内移动以使第一压力和第二压力平衡。
在一些实施例中，所述管的至少一部分可以沿水平方向延伸，所述流体材料可以存储在所述沿水平方向延伸的所述管的至少一部分中。
在一些实施例中，管的至少一部分可以包括至少一个毛细管或者平行的两个或以上毛细管，并且流体材料可以存储在所述至少一个毛细管或者所述平行的两个或以上毛细管中的每一个毛细管中。
在一些实施例中，流体材料还可以用于在管内形成气密密封，将辐射敏感材料与环境空气隔离。
在一些实施例中，流体材料可以是疏水的。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括外壳和包含第一端和第二端的管。外壳可以作为辐射敏感材料的储存器。所述管的第一端可以向室容积开放，并且第二端可以向外壳开放。
在一些实施例中，所述外壳、所述管以及所述室壳体可以形成气密且连通的空间。
在一些实施例中，外壳可以是柔性的。
在一些实施例中，外壳可以由具有第一弹性模量的第一材料制成。一个或以上室壁可以由一种或多种第二材料制成。一种或多种第二材料中的每一种材料可以具有第二弹性模量。第一弹性模量可以小于第二弹性模量。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括外壳和泵。外壳可以作为辐射敏感材料的储存器。泵可以用于基于第一压力和第二压力来泵送辐射敏感材料以在外壳和室容积之间流动。
在一些实施例中，外壳可以通过管与室壳体形成气密且连通的空间，使得外壳和管内部的辐射敏感材料与环境空气隔离。
在一些实施例中，压力调节装置可以进一步包括第一压力传感器和第二压力传感器。第一压力传感器可以用于检测第一压力。第二压力传感器可以用于检测第二压力。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括外壳、管和泵。外壳可以作为辐射敏感材料的储存器。管的第一端和第二端可以耦合至室壳体，用于引导所述辐射敏感材料流入和流出所述室容积。管的第三端可以耦合至外壳。泵可以用于基于第一压力和第二压力，泵送辐射敏感材料以通过管在外壳和室容积之间流动；以及泵送辐射敏感材料以在室容积和管道之间流动。
在一些实施例中，压力调节装置可以进一步包括第一压力传感器和第二压力传感器。第一压力传感器可以可操作地耦合至管，用于通过检测流过管的辐射敏感材料的压力来检测第一压力。第二压力传感器可以用于检测第二压力。
在一些实施例中，压力调节装置可以进一步包括温度传感器。温度传感器可以可操作地耦合至管，用于通过检测流过管的辐射敏感材料的温度来检测室容积内的辐射敏感材料的温度。
在一些实施例中，压力调节装置可以进一步包括比例阀。比例阀可以用于调节通过管流入或流出室容积的辐射敏感材料的量。
在一些实施例中，所述压力调节装置可以用于保持所述第一压力不小于所述第二压力，使得所述室壁保持刚性，防止环境空气进入所述室容积。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括外壳和压力调节元件。外壳可以作为辐射敏感材料的储存器。压力调节元件可以将外壳分成第一空间和第二空间，第一空间通过管与室容积流体连通，第二空间与环境空气流体连通。压力调节元件可以用于通过调节第一空间的第一尺寸和第二空间的第二尺寸来使第一压力和第二压力平衡。
根据本申请的第二方面，提供了一种用于平衡电离室中的辐射敏感材料的压力的方法。所述方法可以包括提供电离室，其中，电离室可以包括包含一个或以上室壁的室壳体、室壳体内部的室容积和压力调节装置。室容积可以填充有辐射敏感材料。压力调节装置可以可操作地耦合至一个或以上室壁的至少一个壁上。压力调节装置可以用于使室容积内的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外的环境空气的第二压力平衡。所述方法可以包括检测电离室内的辐射敏感材料的第一压力。所述方法可以包括检测电离室外部的环境空气的第二压力。所述方法可以包括通过使用泵且基于第一压力和第二压力来泵送辐射敏感材料以在辐射敏感材料的储存器和电离室之间流动，以使第一压力和第二压力平衡。
在一些实施例中，使辐射敏感材料流动可以包括将所述管内部的所述辐射敏感材料泵入所述电离室中；和/或将所述辐射敏感材料从所述电离室泵入所述管中。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包括比较第一压力和第二压力；以及响应于确定第一压力不同于第二压力，调节比例阀以使第一压力和第二压力平衡。
本申请的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各个方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：
图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性辐射系统的示意图；
图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和软件组件的示意图；
图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性移动设备的示例性硬件和软件组件的示意图，在其上可以实现特定系统；
图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性电离室的示意图；
图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性平行板电离室的示意图；
图6A和图6B是根据本申请的一些实施例所示的示例性压力调节装置的示意图；
图7A和图7B是根据本申请的一些实施例所示的图6A和6B的压力调节装置在示例性压力平衡状态下的示意图；
图8是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图；
图9A和图9B是根据本申请的一些实施例所示的图8的压力调节装置在示例性压力平衡状态下的示意图；
图10是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图；
图11A和图11B是根据本申请的一些实施例所示的图10的压力调节装置在示例性压力平衡状态下的示意图；
图12是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图；
图13是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图；
图14是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理设备的框图；以及
图15是根据本申请的一些实施例所示的示例性压力调节过程的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其它情况下，为了避免不必要地使本申请的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与申请专利范围一致的最广泛范围。
本申请中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本申请说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或以上其它特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。将理解的是，术语“对象”和“对象”可以互换地用作对在本申请的辐射系统中经历处理和/或成像过程的事物的引用。
可以理解的是，本文使用的术语“系统”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“区块”是用于按升序区分不同级别的不同构件、元件、部件、部分或组件的方法。然而，如果可以达到相同的目的，这些术语也可以被其他表达替换。
通常，这里使用的词语“模块”、“单元”或“块”是指体现在硬件或固件中的逻辑，或者是软件指令的集合。本文描述的模块、单元或块可以被实现为软件和/或硬件，并且可以被存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或另一存储设备中。在一些实施例中，可以编译软件模块/单元/块且将其链接到可执行程序中。应当理解，软件模块可以从其他模块/单元/块或从它们自身调用，和/或可以响应检测到的事件或中断来调用。可以在计算机可读介质上提供用于在计算设备(例如，图2中所示的处理器210)上执行的软件模块/单元/块，所述计算机可读介质，例如，光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁性设备、光盘或任何其他有形媒体，或者作为数字下载(并且可以最初以压缩或可安装的格式存储，需要在执行之前进行安装、解压缩或解密)。这里的软件代码可以被部分的或全部的储存在执行操作的计算设备的存储设备中，并且应用在计算设备的操作之中。可以将软件指令嵌入诸如EPROM之类的固件中。还应当理解，硬件模块/单元/块可以包括在连接的逻辑组件中，例如门和触发器，和/或可以包括可编程单元，例如可编程门阵列或处理器。这里描述的模块/单元/块或计算设备功能可以实现为软件模块/单元/块，但是可以用硬件或固件表示。通常，这里描述的模块/单元/块指的是逻辑模块/单元/块，其可以与其他模块/单元/块组合或者分成子模块/子单元/子块，尽管它们是物理组织或存储器件。该描述可适用于系统、引擎或其一部分。
可以理解的是，除非上下文另有明确说明，当单元、引擎、模块或块被称为在另一单元、引擎、模块或块“上”、“连接”或“耦合至”另一单元、引擎、模块或块时，其可以直接在其它单元、引擎、模块或块上，与其连接或耦合或与之通信，或者可能存在中间单元、引擎、模块或块。在本申请中，术语“和/或”可包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。
根据以下对附图的描述，本申请的这些和其它的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及部件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本申请说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。
本申请使用的流程图示出了根据本申请披露的一些实施例所示的系统所执行的操作。应当清楚地理解，流程图的操作可以不按顺序实现。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将一个或以上其他操作添加到这些流程图中。也可以从流程图中删除一个或以上操作。
辐射系统(例如，辐射治疗系统、辐射成像系统)可以包括剂量测定模块，以便测量和/或调节辐射输出(例如，辐射束的强度)。有两种类型的电离室可以用作剂量测定模块，例如，密封电离室、非密封电离室。密封电离室可以具有防止环境空气进入或流出的密封壁，而非密封电离室可以具有未密封的壁且允许环境空气的进入和/或流出。非密封电离室可以配备有一个或以上排气口，以允许电离室与环境空气之间的压力平衡，因此可以消除它们之间的压力差。但是，非密封电离室可能需要补偿温度和/或压力的变化，并且可能会受到环境空气中湿度的影响。在一些实施例中，干燥剂可以用于在环境空气进入室之前吸收环境空气中的水分。在一些实施例中，可以加热室以抑制水分凝结和/或帮助水分蒸发。这可能使非密封电离室的构造和/或使用变得复杂和不便。这些问题可以通过使用密封电离室来解决。但是，密封电离室内的压力和环境空气的压力可能不同，并且它们之间的压力差可能会使密封电离室内的壁和板变形。变形可能会影响密封电离室的校准和/或使辐射束的测量产生偏差。为此，可以将较厚的室壁用于密封电离室。但是，较厚的室壁可能会衰减和/或散射辐射束，并且具有较厚室壁的密封电离室可能不适用于电子辐射剂量测定法或较低能的光子剂量测定法。
本申请涉及用于平衡电离室中的辐射敏感材料的压力的系统和方法。所示系统和方法可以提供密封电离室和非密封电离室的混合体，其中，可以相对于环境空气的压力主动地或被动地平衡室内的压力，而不允许环境空气的进入和/或流出。在一些实施例中，电离室可以设置有压力调节装置。例如，电离室可以包括包含一个或以上室壁室壳体、在室壳体内部的室容积以及压力调节装置。压力调节装置可以可操作地耦合至一个或以上室壁的至少一个壁上。在一些实施例中，可以通过压力调节装置主动地或被动地使电离室内的辐射敏感材料的第一压力和电离室外的环境空气的第二压力平衡。例如，可以通过使用泵且基于第一压力和第二压力来泵送辐射敏感材料以在辐射敏感材料的储存器和电离室之间流动，使第一压力和第二压力平衡。辐射敏感材料可以指可在电离室中用于监测或检测辐射束强度的任何物质(例如，气体、液体等)。例如，空气可以用作填充电离室的辐射敏感材料。任何可电离的材料都可以用作填充电离室的辐射敏感材料。本申请的密封电离室和非密封电离室的混合体可以具有较薄的室壁，这可以通过降低由于穿过室组件的传输而受到的束衰减而促进对辐射束的检测。此外，本申请的密封电离室和非密封电离室的混合体可以避免与环境空气交换气体，因此，可以不需要温度补偿和/或压力补偿，并且可以避免或减少由于环境空气中的湿度而对电离室的性能造成的影响。
图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性辐射系统的示意图。如图1所示，辐射系统100可以包括治疗设备110、网络120、一个或以上终端130、处理设备140和存储设备150。辐射系统100中的组件可以以各种方式中的一种或多种连接。仅作为示例，治疗设备110可以通过网络120连接到处理设备140。又例如，治疗设备110可以直接连接到处理设备140，如由虚线的双向箭头所指示的，所述虚线的双向箭头连接治疗设备110和处理设备140。作为又一个示例，存储设备150可以直接或通过网络120连接到处理设备140。作为又一个示例，终端130可以直接(如连接终端130和处理设备140的虚线的双向箭头所示)或通过网络120连接到处理设备140。
在一些实施例中，治疗设备110可以是放射治疗(RT)设备。在一些实施例中，RT设备可以将辐射束传送到物体(例如，患者或体模)或其一部分。在一些实施例中，RT设备可以包括线性加速器(也被称为“直线加速器”)。直线加速器可以从治疗头116产生且发射辐射束(例如，X射线束)。辐射束可以穿过特定形状的一个或以上准直仪(例如，多叶准直仪(MLC))，并且进入对象。在一些实施例中，辐射束可以包括电子、光子或其他类型的辐射。在一些实施例中，辐射束的能量可以在兆伏级电压范围内(例如，大于1MeV)，并且因此可以被称为兆伏级电压束。治疗头116可以连接到机架111。机架111可以例如绕机架旋转轴顺时针或逆时针旋转。在一些实施例中，治疗头116可以与机架111一起旋转。在一些实施例中，RT设备可以包括用于在辐射治疗期间支撑对象的工作台114。
在一些实施例中，对象可以是生物的或非生物的。仅作为示例，该对象可以包括患者、器官、组织、样本、人造对象、体模等。在一些实施例中，待扫描的(也被称为成像的)对象可以包括物体、物质等，或其任意组合。在一些实施例中，对象可以包括身体的特定部分，例如头部、胸部、腹部等，或其任何组合。在一些实施例中，对象可以包括特定器官，例如乳房、食道、气管、支气管、胃、胆囊、小肠、结肠、膀胱、输尿管、子宫、输卵管管子等。在本申请中，“对象”和“物体”可以互换使用。
在一些实施例中，在放射治疗之前或期间，电离室(图1中未示出)可以用于监测或检测由治疗头116传输的辐射束的强度。电离室的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图4-13及其描述)。
网络120可以包括可以促进辐射系统100的信息和/或数据的交换的任何合适的网络。在一些实施例中，辐射系统100的一个或以上组件(例如，治疗设备110、终端130、处理设备140、存储设备150等)可以通过网络120与辐射系统100的一个或以上其他组件通信信息和/或数据。例如，处理设备140可以经由网络120向治疗设备110发送命令或指令。又例如，处理设备140可以经由网络120从终端130获取用户指令。网络120可以是和/或包括公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网络(例如，以太网、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi网络等))、蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(“VPN”)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任意组合。仅作为示例，网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话交换网(PSTN)、蓝牙TM网络、ZigBeeTM网络、近场通信(NFC)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如，网络120可以包括有线和/或无线网络接入点，例如基站和/或互联网交换点，辐射系统100的一个或以上组件可以通过有线和/或无线接入点连接到网络120以交换数据和/或信息。
终端130可以包括移动设备131、平板计算机132、膝上型计算机133等，或其任意组合。在一些实施例中，移动设备131可以包括智能家居设备、可穿戴设备、移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等，或其任意组合。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机等，或其任意组合。在一些实施例中，可穿戴设备可以包括手镯、鞋袜、眼镜、头盔、手表、衣物、背包、智能配件等，或其任意组合。在一些实施例中，移动设备可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、膝上型计算机、平板计算机、台式计算机，或其任意组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩等，或其任意组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括GoogleGlassTM、OculusRiftTM、HololensTM、GearVRTM等。在一些实施例中，一个或以上终端130可以是处理设备140的一部分。
处理设备140可以处理从治疗设备110、终端130和/或存储设备150获取的数据和/或信息。在一些实施例中，处理设备140可以是单个服务器或服务器组。服务器组可以是集中式或分布式的。在一些实施例中，处理设备140可以是本地的或远程的。例如，处理设备140可以经由网络120访问存储在治疗设备110、终端130和/或存储设备150中的信息和/或数据。又例如，处理设备140可以使或控制电离室中的辐射敏感材料的压力与电离室外部的环境空气的压力平衡。在一些实施例中，处理设备140可以被实现在云平台上。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等，或其任意组合。在一些实施例中，处理设备140可以由具有如图2所示的一个或以上组件的计算设备200来实现。在一些实施例中，处理设备140或处理设备140的一部分可以集成到治疗设备110中。
存储设备150可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储设备150可以存储从终端130和/或处理设备140获取的数据。在一些实施例中，存储设备150可以存储数据和/或处理设备140可以执行或用于执行本申请中描述的示例性方法的指令。在一些实施例中，存储设备150可以包括大容量存储设备、可移动存储、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等，或其任意组合。示例性大容量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、zip磁盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可以包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDRSDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能盘ROM等。在一些实施例中，所述存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等，或其任意组合。
在一些实施例中，存储设备150可以连接到网络120以与辐射系统100中的一个或以上其他组件(例如，处理设备140、终端130等)通信。辐射系统100的一个或以上组件可以经由网络120访问存储在存储设备150中的数据或指令。在一些实施例中，存储设备150可以直接连接到辐射系统100(例如，处理设备140、终端130等)的一个或以上其他组件或与之通信。在一些实施例中，存储设备150可以是处理设备140的一部分。
图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和软件组件的示意图。计算设备200可以是通用计算机或专用计算机。两者均可以用于实现本申请的辐射系统100。在一些实施例中，处理设备140可以经由其硬件、软件程序、固件或其组合在计算设备200上实现。尽管仅示出了一台这样的计算机，但是为了方便起见，可以在多个相似平台上以分布式方式来实现本文所述的计算机功能，以分布处理负荷。如图2所示，计算设备200可以包括处理器210、存储器220、输入/输出(I/O)230和通信端口240。
处理器210可以执行计算机指令(例如，程序代码)且根据本文描述的技术执行处理器的功能。计算机指令可以包括例如例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能以执行本文描述的特定功能。例如，处理器210可以检测电离室内部的辐射敏感材料的第一压力。在一些实施例中，处理器210可以检测电离室外部的环境空气的第二压力。在一些实施例中，处理器210可以通过允许辐射敏感材料在辐射敏感材料的储存器和电离室之间流动来使第一压力和第二压力平衡。例如，可以使用泵来促进辐射敏感材料在储存器和电离室之间的流动。
在一些实施例中，处理器210可以包括一个或以上硬件处理器，例如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理器(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机器(ARM)、可编程逻辑设备(PLD)、能够执行一个或以上功能的任何电路或处理器等，或其任意组合。
仅仅为了说明，在计算设备200中仅描述了一个处理器。然而，应注意，本申请中的计算设备200还可以包括多个处理器，因此，如本申请中所描述的由一个处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个处理器联合或分别执行。例如，如果在本申请中，计算设备200的处理器同时执行操作A和操作B，则应当理解，操作A和操作B也可以由计算设备200中的两个或以上不同的处理器联合或分开地执行(例如，第一处理器执行操作A，第二处理器执行操作B，或者第一处理器和第二处理器共同执行操作A和B)。
存储器220可以存储从治疗设备110、终端130、存储设备150和/或辐射系统100的任何其他组件获取的数据/信息。在一些实施例中，存储器220可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等，或其任意组合。例如，大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、zip磁盘、磁带等。易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容器RAM(Z-RAM)等。ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能盘ROM等。在一些实施例中，存储器220可以存储一个或以上程序和/或指令以执行本申请中描述的示例性方法。例如，存储器220可以存储用于平衡电离室中的辐射敏感材料的压力的程序。
I/O 230可以输入和/或输出信号、数据、信息等。在一些实施例中，I/O 230可以使用户能够与处理设备140交互。在一些实施例中，I/O 230可以包括输入设备和输出设备。输入设备的示例可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等，或其组合。输出设备的示例可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等，或其组合。显示设备的示例可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触摸屏屏幕等，或其组合。
通信端口240可以连接到网络(例如，网络120)以促进数据通信。通信端口240可以在处理设备140与治疗设备110、终端130和/或存储设备150之间建立连接。该连接可以是有线连接、无线连接、可以实现数据发送和/或接收的任何其他通信连接，和/或这些连接的任意组合。有线连接可以包括例如电缆、光缆、电话线等，或其任何组合。无线连接可以包括例如蓝牙TM连接、Wi-FiTM连接、WiMaxTM连接、WLAN连接、ZigBee连接、移动网络连接(例如，3G、4G、5G等)等，或其组合。在一些实施例中，通信端口240可以是和/或包括标准化通信端口，例如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口240可以是专门设计的通信端口。例如，可以根据数字成像和医学通信(DICOM)协议来设计通信端口240。
图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图，在其上可以实现本申请中公开的特定系统。如图3所示，移动设备300可以包括通信单元310、显示器320、图形处理器(GPU)330、中央处理器(CPU)340、输入/输出单元(I/O)350、存储器390和内存360。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，也可以包括在移动设备300内。在一些实施例中，移动操作系统370(例如，IOSTM、AndroidTM、WindowsPhoneTM、Harmony OS等)可以将一个或以上应用程序380从存储器390加载到内存360中，以便由CPU 340执行。应用程序380可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用程序，用于从处理设备140接收和呈现与压力平衡有关的信息或其他信息。可以经由I/O 350来实现与信息流的用户交互，并且经由网络120将其提供给处理设备140和/或辐射系统100的其他组件。在一些实施例中，用户可以经由移动设备300将参数输入到辐射系统100。
为了实现上述各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可以用作一个或以上元件(例如，图1中描述的辐射系统100的处理设备140和/或其他组件)的硬件平台。由于这些硬件元件、操作系统和程序语言是通用的；可以假设，本领域技术人员可以熟悉这些技术，并且他们可以根据本申请中描述的技术提供压力平衡所需的信息。具有用户界面的计算机可以用作个人计算机(PC)或其他类型的工作站或终端设备。经过正确编程后，可以将具有用户界面的计算机用作服务器。可以认为，本领域技术人员也可以熟悉这种类型的计算设备的结构、程序或一般操作。
图4是根据本申请的一些实施例所述的示例性电离室的示意图。电离室可以用于检测和/或测量辐射束的辐射剂量。在一些实施例中，电离室可以通过施加电场直接电离辐射敏感材料而产生的电离电流来检测和/或测量辐射剂量。如图4所示，电离室400可以包括一个或以上电极404和静电计406。在一些实施例中，电源408可以为电离室400提供电力。电离室400可以用于检测从辐射源402产生的辐射束412的辐射剂量。在一些实施例中，辐射束412可以从辐射源402传输到电离室400。应当注意，出于说明的目的，在图4中示出了辐射源402和辐射束412，并且不旨在限制本申请的范围。例如，辐射束412可以是任何合适的类型，例如扇形束、圆锥形束、平行束等。又例如，辐射束412相对于电离室400的入射方向(例如，辐射束412相对于电离室400的壁的入射角)可以具有各种角度(例如10°、20°、30°、40°、50°、60°、90°、120°、150°等)。垂直于图4中的电离室400的辐射束412的入射方向(例如，图4中的实线箭头)仅出于说明的目的而提供，而无意于限制本申请的范围。在一些实施例中，可以根据辐射治疗计划来设置辐射束412的一个或以上参数(诸如强度、辐射时间、入射方向等)。
在一些实施例中，辐射源402可以产生和/或发射一个或以上辐射束。示例性辐射束可以包括X射线束、γ射线束、α射线束、β射线束、中子束等，或其组合。在一些实施例中，辐射源402可以是辐射设备的一部分。例如，辐射设备可以包括放射治疗设备、正电子发射断层扫描(PET)设备(其中被扫描对象(例如，患者)可以被视为辐射源)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)设备、计算机断层扫描(CT)设备或多模态设备(例如PET-MRI设备、SPECT-MRI设备、PET-CT设备等)。
在一些实施例中，一个或以上电极404可以用于在电离室400中产生电场。在一些实施例中，电极404可以包括至少一个阳极和至少一个阴极。至少一个阳极和至少一个阴极可以可操作地耦合到(例如，连接到)电源408。在一些实施例中，电极404可以包括石墨电极、半金属电极(诸如硅电极)、金属电极(诸如铂电极、铜电极、铅电极、金电极、银电极)等。在一些实施例中，电极404可以以平行板的形式设置，并且电离室400可以被视为平行板电离室。在一些实施例中，电极404可以以圆柱形电极的形式设置(例如，设置有同轴位于内部的相对电极的圆柱形电极或两个同轴圆柱形电极等)，并且电离室400可以被视为圆柱形电离室。在一些实施例中，电极404可以以球形电极的形式设置(例如，设置有同轴位于内部的相对电极的球形电极或两个同心球形电极等)，并且电离室400可以被认为是球形电离室。
在一些实施例中，电离室400可以填充有辐射敏感材料。在一些实施例中，电极404可以被浸没在辐射敏感材料中。在一些实施例中，辐射敏感材料可以用于产生至少两个离子对。在一些实施例中，电离室400中的辐射敏感材料可以是诸如气体或液体的流体材料。在一些实施例中，气体可以包括空气(例如，大气)、稀有气体(例如，氩气、氙气)等，或其任意组合。在一些实施例中，液体可以包括水、油等。通常，填充电离室的材料可以包括任何可电离的材料。如果辐射束穿过电离室400，则填充电离室400的辐射敏感材料可以被电极404产生的电场电离，并且可以产生至少两个离子对。至少两个离子对可以包括正离子和游离的电子。在一些实施方式中，一个离子对可以包括一个阳离子和一个游离的电子。在电场的作用下，正离子和游离的电子可以分别移动到相反极性的电极(例如，两个电极)。因此，可以产生电离电流。在一些实施例中，至少两个离子对可以与通过辐射敏感材料的电离产生的离子和/或电子的数量(或数目)成比例。辐射敏感材料的电离可以与辐射束的辐射剂量相关。产生的离子对可以产生电离电流。因此，电离电流可以与辐射剂量成比例。因此，可以通过检测电离电流来检测或测量辐射剂量。
在一些实施例中，静电计406可以用于检测或测量由一个或以上电极404传导的电离电流。在一些实施例中，静电计406可以包括金叶静电计、象限静电计、库仑静电计、珀耳帖静电计、振动簧片静电计、阀静电计、固态静电计等。
在一些实施例中，电源408可以用于为一个或以上电极404提供电压电势以产生电场。在一些实施例中，电压电势可以足够大以使电离室400能够通过清除至少两个离子对而连续地工作，从而防止至少两个离子对的重组而减小电离电流。电源408可以包括直流(DC)电源、可编程电源、不间断电源等。在一些实施例中，电源408可以用于提供可调节幅度的电压电势。
在一些实施例中，当辐射源402工作时，电离室400可以用于检测从辐射源402传输的辐射束412的辐射剂量。例如，电离室400可以用于在辐射治疗过程或成像过程之前检测辐射剂量，以确保发射期望的辐射剂量的辐射束。又例如，电离室400可以用于在辐射治疗过程或成像过程期间检测辐射剂量，以验证具有计划辐射剂量的一个或以上辐射束被传输到待治疗或待成像的对象。在一些实施例中，当不存在对象时(例如，在辐射治疗过程或成像过程之前)，电离室400可以用于检测辐射剂量。在一些实施例中，电离室400可以放置在对象(未示出)(例如，待治疗或待成像的患者)上方。被辐射的对象可以是生物的或非生物的。可以在本申请的其他地方找到所述对象的更多描述(例如，图1及其描述)。应当注意，电离室400不会显著吸收或衰减穿过电离室400的辐射束，因此，穿过电离室400的辐射束的强度可以基本上等于进入电离室400的辐射束的强度。
图5是根据本申请的一些实施方式所示的示例性平行板电离室的示意图。如图5所示，平行板电离室500可以包括一个或以上保护环电极504、测量(或收集)电极506、电源508、静电计510、空腔512(或室容积)以及极化(或偏置)电极516。电离室500可以用于检测从辐射源502产生的辐射束514的辐射剂量。应当注意，出于说明的目的，在图5中示出了辐射源502和辐射束514，而无意于限制本申请的范围。在一些实施例中，可以根据辐射治疗计划来设置辐射束514的一个或以上参数(诸如强度、辐射时间、入射方向等)。
在一些实施例中，辐射源502可以产生和/或发射一个或以上辐射束。辐射源502和辐射束514可以与辐射源402和辐射束412相同或相似，并且可以在本申请的其他地方找到辐射源和辐射束的更多描述(例如，图4及其描述)。
在一些实施例中，极化(或偏置)电极516可以用于在室容积中产生电场。在一些实施例中，极化(或偏置)电极516可以可操作地耦合到(例如，连接到)电源508的正极或负极。电源508可以为极化(或偏置)电极516提供电势，并且使极化(或偏置)电极516产生电场。在一些实施例中，测量(或收集)电极506可以用于收集在电场中产生的至少两个离子对(或测量与辐射敏感材料相关的电荷或电流，该电荷或电流基于电场在室容积中产生)。在一些实施例中，测量(或收集)电极506可以可操作地耦合到(例如，连接到)静电计510。在一些实施例中，一个或以上保护环电极504可以用于消除或补偿围绕测量电极506边缘的电场的畸变(或“边缘效应”)和/或最小化泄漏电流。在一些实施例中，一个或以上保护环电极504可以接地或触地(未示出)。在一些实施例中，保护环电极504、测量(或收集)电极506和/或极化(或偏置)电极516可以包括石墨电极、金属电极(例如铂电极、铜电极、铅电极、金电极、银电极)等。在一些实施例中，保护环电极504、测量(或收集)电极506和/或极化(或偏置)电极516可以由相同的电极材料或不同的电极材料制成。电极的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图4及其描述)。
在一些实施例中，电源508可以用于为平行板电离室500(例如，极化(或偏置)电极516)提供电压电势以产生电场。电源的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图4及其描述)。
在一些实施例中，静电计510可以用于检测或测量由测量(或收集)电极506收集的电离电流。静电计的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图4及其描述)。
在一些实施例中，空腔512(或室容积)可以用于提供测量空间以容纳保护环电极504、测量(或收集)电极506、极化(或偏置)电极516和/或辐射敏感材料。在一些实施例中，空腔512可以由平行板电离室500的室壳体518限定或形成。室壳体518可以具有任何合适的形状(例如，长方体形状、立方形状、圆柱形状等)。室壳体518可以包括一个或以上室壁。在一些实施例中，一个或以上室壁可以由高原子序数的材料(例如，钨、铅)制成。在一些实施例中，室壳体518可以被密封。在一些实施例中，室壳体518可以是未密封的。在一些实施例中，空腔512(或室容积)可以至少部分地填充有辐射敏感材料。在一些实施例中，辐射敏感材料可以是流体材料，例如气体或液体。在一些实施例中，气体可以包括环境空气、稀有气体(例如，氩气、氙气)等，或其任意组合。在一些实施例中，液体可以包括水、油等。
应当注意，在一些实施例中，电离室400或平行板电离室500可以是密封室和非密封室的混合体。在一些实施例中，密封室和非密封室的混合电离室可以包括包含一个或以上室壁的室壳体、在该室壳体内部的室容积和/或压力调节装置。压力调节装置可以可操作地耦合至一个或以上室壁的至少一个壁上。在一些实施例中，至少一个壁的厚度可以在10微米至2毫米之间，例如20微米、30微米、40微米、50微米、75微米、100微米、150微米、200微米、300微米、400微米、500微米、750微米、1000微米、1200微米、1500微米、1750微米等。在一些实施例中，室容积可以填充有辐射敏感材料。在一些实施例中，压力调节装置可以用于使室容积内部的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外部的环境空气的第二压力平衡。在一些实施例中，室容积可以是气密的。在一些实施例中，至少一个壁可以包括孔，使得室容积与压力调节装置流体连通。在一些实施例中，压力调节装置可以防止室容积与环境空气流体连通。在一些实施例中，密封室和非密封室的混合电离室可以包括一个或以上电极。电极可以用于在室容积中建立电场，并且测量与辐射敏感材料相关的并基于电场在室容积中产生的电荷或电流。示例性压力调节装置的描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图6-13及其描述)。
图6A和图6B是根据本申请的一些实施例所示的示例性压力调节装置的示意图。在一些实施例中，压力调节装置600a(或600b)可以包括用于形成流体流动通道的一个或以上管以及流体材料608。流体材料608可以存储在管(或流体流动通道)内部。在一些实施例中，流体材料608可以(在一个或以上管内)移动，以使室容积内部的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外的环境空气的第二压力平衡。
在一些实施例中，如图6A和6B所示，压力调节装置600a(或600b)可以仅包括一根管。管可以形成流体流动通道以允许流体(例如，气体和/或液体)流动以使第一压力和第二压力平衡。所述管可以包括第一端610和第二端612。第一端610可以通过电离室的至少一个壁向电离室(例如，电离室400、平行板电离室500)的室容积开放。在一些实施例中，管的第一端610与流体材料608之间的空间613可以至少部分地填充有辐射敏感材料，并且所述空间可以与室容积流体连通。第二端612可以向环境空气(也被称为大气)开放。当流体材料在流体流动通道内移动时，空间的体积可以改变，从而实现压力调节。在一些实施例中，管可以包括一个或以上部分，例如，第一部分(参见602)、第二部分(参见604)和第三部分(参见606)等。管的不同部分可以具有相同或不同的尺寸(例如，直径、长度、宽度、壁厚等)。管的不同部分可以由相同或不同的材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英、金属(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)等，或其合金，或其任意组合)制成。在一些实施例中，管的一个或以上部分可以是柔性的。在一些实施例中，管的一个或以上部分可以是刚性的。
替代地，如图6A和图6B所示，压力调节装置600a(或600b)可以包括两个或以上的管，例如，第一管(参见602)、第二管(参见604)和/或第三管(参见606)。第一管、第二管和/或第三管可以耦合以形成流体流动通道，以允许流体(例如，气体和/或液体)流动以使第一压力和第二压力平衡。应当注意，压力调节装置600a(或600b)可以仅包括一个具有一个或以上部分的管，或包括耦合形成流体流动通道的一个或多个管。以下描述仅出于说明的目的而提供，而无意限制本公开的范围。为简洁起见，602可以指流体流动通道的第一部分(可以是管或第一管的第一部分)、604可以指流体流动通道的第二部分(可以是管或第二管的第二部分)，606可以指流体流动通道的第三部分(可以是管或第三管的第三部分)。
在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602可以可操作地耦合到(例如，连接到)电离室和流体流动通道的第三部分606。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602可以由包括例如非金属材料的材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等)、金属材料(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)、合金或其任意组合制成。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602可以沿着流体流动通道的第一部分602的轴线具有均匀的尺寸和/或形状。例如，流体流动通道的第一部分602可以是直径(例如1毫米)的圆柱形。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602可以沿着流体流动通道的第一部分602的轴线具有变化的尺寸和/或形状。例如，流体流动通道的第一部分602可以具有基本圆锥形的形状。又例如，流体流动通道的第一部分602的一端的横截面可以具有圆形形状(例如，直径为1毫米)，而流体流动通道的第一部分602的另一端的横截面可以具有六边形形状(例如，六边形形状的每条边长为0.5毫米)。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602可以至少部分地填充有与电离室中的辐射敏感材料相同的辐射敏感材料。在一些实施例中，靠近(或紧邻)电离室的流体流动通道的第一部分602的第一分段可以至少部分地填充有与电离室中相同的辐射敏感材料，并且靠近(或紧邻)流体流动通道的第三部分606的流体流动通道的第一部分602的第二分段可以填充有与流体流动通道的第三部分606中相同的流体材料608。在一些实施例中，电离室的至少一个壁可以包括孔，并且流体流动通道的第一部分602的第一端610可以可操作地耦合至(例如，气密地耦合至)除了孔之外的至少一个壁。在一些实施例中，由于流体材料608、电离室内部的辐射敏感材料可以与环境空气隔离。在一些实施例中，第一端610可以直接耦合至至少一个壁。在一些实施例中，第一端610可以通过诸如法兰、可逆旋塞、可逆阀等的连接件耦合至至少一个壁。
在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606可以可操作地耦合到(例如，连接到)流体流动通道的第一部分602和流体流动通道的第二部分604。在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606的材料、大小和/或形状可以与流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604的相同或不同。仅作为示例，流体流动通道的第三部分606可以是毛细管，而流体流动通道的第一部分602或流体流动通道的第二部分604中的任一部分的尺寸可以大于流体流动通道的第三部分606的尺寸。又例如，流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604中的每个部分可以包括塑料管或不锈钢管。在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606可以具有固定的长度。在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606可以至少部分地填充有流体材料608。例如，靠近(或紧邻)流体流动通道的第一部分602的流体流动通道的第三部分606的第一分段可以至少部分地填充有与电离室中的辐射敏感材料相同的辐射敏感材料，靠近(或紧邻)流体流动通道的第二部分606的流体流动通道的第三部分606的第二分段可以填充有环境空气，而流体流动通道的第三部分606的其余分段可以填充有流体材料608。
在一些实施例中，流体流动通道的第二部分604可以可操作地耦合到(例如，连接到)流体流动通道的第三部分606。在一些实施例中，流体流动通道的第二部分604的第二端612可以向环境空气(也被称为大气)开放。在一些实施例中，流体流动通道的第二部分604的材料、大小和形状可以与流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第三部分606相同或不同。在一些实施例中，流体流动通道的第二部分604可以至少部分地填充有环境空气。在一些实施例中，靠近(或紧邻)第二端612的流体流动通道的第二部分604的第一分段可以填充有环境空气，而靠近(或紧邻)流体流动通道的第三部分606的流体流动通道的第二部分604的第二分段可以填充有与流体流动通道第三部分606相同的流体材料608。
在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602、流体流动通道的第二部分604和流体流动通道的第三部分606可以被构造为整体件(例如，整体管)。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602、流体流动通道的第二部分604和流体流动通道的第三部分606可以气密地耦合。在一些实施例中，流体流动通道602的第一部分、流体流动通道的第二部分604和流体流动通道的第三部分606可以通过例如螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、粘结连接、熔合连接等，或其任意组合。例如，如果流体流动通道的第三部分606是毛细管，流体流动通道的第一部分602和流体流动通道的第二部分604是塑料管，塑料管可以气密地包裹在毛细管上。在一些实施例中，可以省略流体流动通道的第一部分602和流体流动通道的第二部分604，并且流体流动通道的第三部分606可以直接可操作地耦合到(例如，连接到)电离室。
在一些实施例中，流体材料608可以用于(在一个或以上管内)形成气密塞或密封件，所述气密塞或密封件将(在电离室和/或流体流动通道的第一部分602内部的)辐射敏感材料与环境空气隔离。在一些实施例中，流体材料608可以进一步用于(在一个或多个管内)形成气密塞或密封件，所述气密塞或密封件防止环境空气影响辐射敏感材料或室容积的湿度和/或温度。在一些实施例中，流体材料608的粘度可以在一定范围内，以使得流体材料608可以由感兴趣大小(例如10毫巴、50毫巴、100毫巴)的(第一压力和第二压力之间的)压力差驱动。在一些实施例中，流体材料608的表面张力可能需要足够高，使得(第一压力和第二压力之间的)压力差不会破坏由流体材料608提供的气密塞或密封件。在一些实施例中，流体材料608可以是疏水的。在一些实施例中，流体材料608可以包括非极性溶剂，诸如油、烷烃、烯烃等，或其任意组合。在一些实施例中，可以基于流体材料608的性质(诸如粘度、表面张力等)来选择流体流动通道的第三部分606的材料。例如，如果流体材料608的粘度较大且流体材料608的表面张力较高，则流体流动通道的第三部分606可以由提供相对光滑的内壁的材料制成，例如作为金属、玻璃等。又例如，如果流体材料608的粘度较小且流体材料608的表面张力较低，则流体流动通道的第三部分606可以由提供相对粗糙的内壁的材料制成，例如陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等。
在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606可以水平设置。如图6A所示，管的至少一部分(即，流体流动通道的第三部分606)沿水平方向延伸，流体材料存储在沿水平方向延伸的管的至少一部分(即，流体流动通道的第三部分606)中。在一些实施例中，流体流动通道的第三部分606可以形成例如螺旋形，以增加流体材料608的行程长度而不会增加压力调节装置的总长度。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604可以水平、垂直或以与水平成一定角度(例如10°、20°、30°、40°、50°、60°、100°、120°、150°等)设置。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604可以具有弯曲的形状。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604可以是柔性的。
在一些实施例中，如果第一压力等于第二压力，则流体材料608可以保持静止。例如，如图6A和图6B所示，在压力调节装置600a(或600b)的初始压力平衡状态下，第一压力可以等于第二压力，并且流体材料608可以静止在流体流动通道的第三部分606中。在一些实施例中，如果第一压力不同于第二压力，则第一压力和第二压力之间的压力差可以促使流体材料608移动，直到第一压力和第二压力相等为止。流体材料608的运动可以引起辐射敏感材料的体积的变化，因此，可以调节第一压力。压力平衡的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图7A和7B及其描述)。在一些实施例中，电离室可以在室壳体的壁上具有一个或以上孔，并且一个或以上孔中的每个孔可以可操作地耦合到(例如，连接到)压力调节装置(例如，图6A和6B所示的压力调节装置600a(或600b)、图8所示的压力调节装置800、图10所示的压力调节装置1000、图12所示的压力调节装置1200、图13中所示的压力调节装置1300)。压力平衡可以通过可操作地耦合到(例如，气密地耦合至)电离室的一个或以上压力调节装置来实现。在一些实施例中，一个或以上压力调节装置的总体积可大于流体材料608的体积，从而防止流体材料608离开压力调节装置，例如，流入电离室或流出到环境空气。
应当注意，压力调节装置的以上描述仅出于说明的目的而提供，并且无意于限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本申请的范围。在一些实施例中，管的至少一部分(例如，流体流动通道的第三部分606)可以是或包括毛细管，并且流体材料608可以存储在毛细管中。在一些实施例中，压力调节装置600a(或600b)可以进一步包括流体流动通道的第四部分、流体流动通道的第五部分等，它们类似于或平行于流体流动通道的第三部分606，以分担第一压力和第二压力之间的压力差，并且防止流体材料608流入电离室或环境空气中。例如，压力调节装置600a(或600b)可以包括平行的两个或以上毛细管，并且流体材料可以存储在两个或以上毛细管中的每一个毛细管中。在一些实施例中，流体流动通道的第一部分602和/或流体流动通道的第二部分604的直径可以大于流体流动通道的第三部分606的直径，或者第一端610和/或第二端612可以耦合至比可以存储流体材料608的流体流动通道的第三部分606更大的管，以防止流体材料608流入电离室或环境空气中。
图7A和图7B是根据本申请的一些实施例所示的示例性压力平衡状态下图6A和6B的压力调节装置的示意图。
在一些实施例中，在如图6A和图6B所示的压力调节装置600a(或600b)的初始压力平衡状态下，第一压力等于第二压力，并且流体材料608可以保持静止(例如，流体材料608可以在流体流动通道的第三部分606中静止)。如果第一压力等于第二压力，则流体材料608可以保持静止。例如，流体材料608可以保持在流体流动通道的第三部分606的中间。在一些实施例中，如果第一压力和/或第二压力改变，则平衡状态可能会破坏。
如图7A所示，如果第一压力低于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前压力平衡状态，第一压力减小和/或第二压力增大)，第二压力与第一压力之间的压力差可以促使流体材料608朝向流体流动通道的第一部分602移动。因此，环境空气可以流入流体流动通道的第二部分604，辐射敏感材料的体积可以减小，并且第一压力可以增加。在一些实施例中，可以促使流体材料608移动直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力和第二压力再次平衡，则流体材料608的运动可以停止，并且流体材料608可以达到第一压力平衡状态。
如图7B所示，如果第一压力大于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前的压力平衡状态，第一压力增加和/或第二压力减小)，则第一压力与第二压力之间的压力差可以促使流体材料608朝流体流动通道的第二部分604移动。因此，环境空气可以从流体流动通道的第二部分604流出，辐射敏感材料的体积增加，并且第一压力减小。在一些实施例中，可以促使流体材料608移动直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力再次变得等于第二压力，则流体材料608的运动可以停止，并且流体材料608可以达到第二压力平衡状态。
图8是是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图。如图8所示，压力调节装置800可以包括外壳802和管804。
在一些实施例中，外壳802可以用于调节电离室中的压力。在一些实施例中，外壳802可以作为辐射敏感材料的储存器。在一些实施例中，外壳802可以是柔性的。在一些实施例中，外壳802的体积可以(例如，自动地)改变以使室容积内部的辐射敏感材料的第一压力和室壳体外的环境空气的第二压力平衡。在一些实施例中，外壳802可以由气球、波纹管、柔性外壳(例如，薄壁外壳)等的构造来实现。在一些实施例中，外壳802可以是任何合适的形状，例如球形、椭圆形、圆柱、锥形等，或其任意组合。在一些实施例中，外壳802可以气密且可操作地耦合至管804。在一些实施例中，外壳802对于辐射敏感材料和环境空气可以是不可渗透的。
在一些实施例中，管804可以包括第一端和第二端。第一端可以向室容积开放，第二端可以向外壳802开放。在一些实施例中，外壳802可以通过管804与室容积流体连通。在一些实施例中，室壳体的至少一个壁可以包括孔，并且管804的第一端可以气密地耦合至除孔外的至少一个壁上。在一些实施例中，管804的第一端可以直接耦合至至少一个壁。在一些实施例中，管804的第一端可以通过连接件耦合至至少一个壁。在一些实施例中，外壳802和管804可以是气密的，使得室容积、外壳802和管804内部的辐射敏感材料可以与环境空气隔离。在一些实施例中，管804可以由包括例如非金属材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等)、金属材料(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)，或其合金，或其任意组合的材料制成。在一些实施例中，管804可以沿着管804的轴线具有均匀的尺寸和/或形状。例如，管804可以是直径(例如1毫米)的圆柱形。在一些实施例中，管804可以沿着管804的轴线具有变化的尺寸和/或形状。例如，管804可以具有基本圆锥形的形状。又例如，管804的一端的横截面可以具有圆形形状(例如，具有1毫米的直径)，而管804的另一端的横截面可以具有六边形形状(例如，六边形形状的每条边长为0.5毫米)。
在一些实施例中，外壳802可以由具有第一弹性模量的第一材料制成，并且一个或以上室壁可以由各自具有第二弹性模量的一种或多种第二材料制成。第一弹性模量可以小于第二弹性模量，使得外壳802的体积可以改变以使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，如果第一压力等于第二压力，则外壳802可以保持静止。例如，压力调节装置800的初始压力平衡状态可以如图8中所示，其中第一压力等于第二压力，并且外壳802是静止的。在一些实施例中，如果第一压力变得不同于第二压力，则第一压力和第二压力之间的压力差可以促使外壳802变形。因此，外壳802的体积可以改变，并且可以调节第一压力。压力平衡的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图9A和9B及其描述)。
图9A和图9B是根据本申请的一些实施例所示的在示例性压力平衡状态下的图8的压力调节装置的示意图。在一些实施例中，在如图8所示的压力调节装置800的初始压力平衡状态下，第一压力可以等于第二压力，并且外壳802可以保持静止。如果第一压力等于第二压力，则外壳802可以保持静止。
如图9A所示，如果第一压力大于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前的压力平衡状态，第一压力增加和/或第二压力减小)，则在第一压力和第二压力可以促使外壳802变形(例如，膨胀)，并且外壳802的体积可以增加。因此，一部分辐射敏感材料可以通过管804从室容积流到外壳802，辐射敏感材料的体积增加，并且第一压力降低。在一些实施例中，可以促使外壳802变形，直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力和第二压力再次平衡，则外壳802的变形可以停止。
如图9B所示，如果第一压力低于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前压力平衡状态，第一压力减小和/或第二压力增大)，则第一压力和第二压力之间的压力差可以促使外壳802变形(例如，收缩)，并且可以减小外壳802的体积。因此，辐射敏感材料的一部分可以通过管804从外壳802流到室容积，辐射敏感材料的体积减小，并且第一压力增加。在一些实施例中，可以促使外壳802变形，直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力和第二压力再次平衡，则外壳802的变形可以停止。
图10是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图。如图10所示，压力调节装置1000可包括外壳1006和压力调节元件1008。在一些实施例中，外壳1006可以作为辐射敏感材料的储存器。在一些实施例中，压力调节元件1008可以将外壳1006分隔成第一空间1003和第二空间1005。在一些实施例中，第一空间1003可以经由管1002与室容积流体连通。在一些实施例中，第二空间1005可以与环境空气流体连通(例如，经由另一管1004)。在一些实施例中，可以省略管1004。
在一些实施例中，压力调节元件1008可以用于通过调节第一空间1003的第一尺寸(例如，体积)和第二空间1005的第二尺寸(例如，体积)来使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，压力调节元件1008可以是柔性膜、可移动膜、活塞或伸缩件等。示例性柔性膜可以包括聚乙烯(PE)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜、聚氨酯(PU)膜、橡胶、硅胶、弹性金属(例如镍、钛、不锈钢等)或其他合适的膜弹性体材料等。在一些实施例中，可移动膜可以是柔性的或刚性的。膜的运动可以指膜或膜的一部分的形状、位置、方向和/或角度的弯曲、位移、挠曲或任何变化。
在一些实施例中，外壳1006可以是刚性的。在一些实施例中，外壳1006可以由不锈钢罐、玻璃瓶等的构造来实现。在一些实施例中，外壳1006可以具有任何合适的形状，例如球形、圆柱形状、锥形形状等，或其任意组合。在一些实施例中，外壳1006可以气密且可操作地耦合至管1002和/或管1004。压力调节元件1008可以气密地耦合到外壳1006的内壁。例如，压力调节元件1008可以通过例如，螺纹连接、焊接连接、插承连接、粘结连接、熔合连接等，或其任意组合的方式固定到外壳1006的内壁。在一些实施例中，压力调节元件1008对于辐射敏感材料和环境空气可以是不可渗透的。
在一些实施例中，管1002可以包括第一端和第二端。第一端可以向室容积开放，第二端可以向外壳1006开放。在一些实施例中，外壳1006的第一空间1003可以通过管1002与室容积流体连通。在一些实施例中，室壳体的至少一个壁可以包括孔，并且管1002的第一端可以气密地耦合至除孔之外的至少一个壁。在一些实施例中，管1002的第一端可以直接耦合至至少一个壁。在一些实施例中，管1002的第一端可以通过连接件耦合至至少一个壁。在一些实施例中，外壳1006的第一空间1003和管1002可以是气密的，使得室容积、第一空间1003和管1002内部的辐射敏感材料可以与环境空气隔离。在一些实施例中，管1002可以由包括例如非金属材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等)、金属材料(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)，或其合金，或其任意组合的材料制成。在一些实施例中，管1002可以沿着管1002的轴线具有均匀的尺寸和/或形状。例如，管1002可以是直径(例如1毫米)的圆柱形。在一些实施例中，管1002可以沿着管1002的轴线具有变化的尺寸和/或形状。例如，管1002可以具有基本上为圆锥形的形状。又例如，管1002的一端的横截面可以具有圆形形状(例如，具有1毫米的直径)，而管1002的另一端的横截面可以具有六边形形状(例如，六边形形状的每条边长为0.5毫米)。在一些实施例中，管1004的材料、尺寸和/或形状可以与管1002的相同或不同。
在一些实施例中，如果第一压力等于第二压力，则压力调节元件1008可以保持静止(例如，压力调节元件1008可以没有变形，压力调节元件1008可以在外壳1006内部的中间位置等)。在一些实施例中，如果第一压力变得不同于第二压力，则第一压力与第二压力之间的压力差可以促使压力调节元件1008变形和/或移动。例如，如果压力调节元件1008是柔性膜或伸缩件，则压力调节元件1008会由于第一压力和第二压力之间的压力差而变形。又例如，如果压力调节元件1008是活塞，则由于第一压力和第二压力之间的压力差，压力调节元件1008可以移动(或者压力调节元件1008的位置可以改变)。因此，第一空间1003和第二空间1005的体积可以改变，并且可以调节第一压力。压力平衡的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图11A和11B及其描述)。
图11A和11B是根据本申请的一些实施例所示的在示例性压力平衡状态下的图10的压力调节装置的示意图。
如图11A所示，如果第一压力大于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前压力平衡状态，第一压力增加和/或第二压力减少)，则在第一压力和第二压力可以促使压力调节元件1008变形(例如，朝向第二空间1005突出)或移动(例如，朝向第二空间1005)，并且第一空间1003的体积可以增加。因此，一部分辐射敏感材料可以通过管1002从室容积流到第一空间1003，辐射敏感材料的体积可以增加，并且第一压力可以减小。在一些实施例中，可以促使压力调节元件1008变形或移动，直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力和第二压力再次平衡，则压力调节元件1008的变形或运动可以停止。
如图11B所示，如果第一压力低于第二压力(例如，从初始压力平衡状态或先前压力平衡状态，第一压力减小和/或第二压力增大)，则第一压力和第二压力之间的压力差可以促使压力调节元件1008变形(例如，朝向第一空间1003突出)或移动(例如，朝向第一空间1003)，并且第一空间1003的体积可能减小。因此，辐射敏感材料的一部分可以通过管1002从第一空间1003流到室容积，辐射敏感材料的体积可以减小，并且第一压力可以增加。在一些实施例中，可以促使压力调节元件1008变形或移动，直到第一压力与第二压力平衡。如果第一压力和第二压力再次平衡，则压力调节元件1008的变形或运动可以停止。
图12是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图。如图12所示，压力调节装置1200可以包括外壳1206和泵1204。在一些实施例中，外壳1206可以作为辐射敏感材料的储存器，该储存器与电离室中的储存器相同。在一些实施例中，外壳1206可以包括柔性外壳，诸如气球、波纹管等。在一些实施例中，外壳1206可以包括刚性外壳，例如不锈钢罐、玻璃瓶等。在一些实施例中，外壳1206可以是可更换的。例如，如果外壳1206中的辐射敏感材料的量小于第一阈值，和/或外壳1206未能使第一压力和第二压力平衡，则外壳1206可以由具有足够量的辐射敏感材料的另一外壳代替。所述第一阈值可以为使第一压力和第二压力达到平衡的辐射敏感材料的量。在一些实施例中，外壳1206可以可操作地耦合到辐射敏感材料的另一个储存器(或辐射敏感材料的第二储存器)。在一些实施例中，如果外壳1206中的辐射敏感材料的量小于第一阈值，则第二储存器可以为外壳1206提供辐射敏感材料。在一些实施例中，如果外壳1206中的辐射敏感材料的量大于第二阈值，则外壳1206可以为第二储器提供辐射敏感材料以进行存储。所述第二阈值可以为外壳1206所能存储的辐射敏感材料的最大量。在一些实施例中，外壳1206可以具有任何合适的形状，例如球形、圆柱形状、锥形形状等，或其任意组合。
在一些实施例中，泵1204可以用于基于第一压力和第二压力来泵送辐射敏感材料以在外壳1206和室容积之间流动。例如，如果第一压力小于第二压力，则泵1204可以将辐射敏感材料从外壳1206泵送到电离室的室容积中，以使第一压力和第二压力平衡。又例如，如果第一压力大于第二压力，则泵1204可以将辐射敏感材料从电离室的室容积中泵送到外壳1206中，以使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，泵1204可以包括压电空气泵(例如Murata微鼓风机)、叶片泵、隔膜泵、鼓式泵、离心泵、往复泵、真空泵等。在一些实施例中，泵1204可以是可逆的。可逆泵可以指的是泵的旋转方向可以是可逆的，或者根据情况，可逆泵可以使辐射敏感材料从外壳1206流到室容积，并且从室容积流到外壳1206。例如，如图12所示，当第一压力大于第二压力时，泵1204可以将辐射敏感材料从电离室的室容积泵送到外壳1206中，并且当第一压力低于第二压力时，将辐射敏感材料从外壳1206中泵送到电离室的室容积中。
在一些实施例中，外壳1206可以经由一个或以上管(例如，管1202、管1208)与室容积流体连通。在一些实施例中，外壳1206和一个或多个管可以是气密的，使得室容积、外壳1206和一个或多个管内部的辐射敏感材料与环境空气隔离。如图12所示，管1202和管1208可以由单个管或两个独立管的构造来实现。在一些实施例中，泵1204可以可操作地耦合到室容积与外壳1206之间的管。
在一些实施例中，管1202可以包括第一端和第二端。第一端可以向室容积开放，第二端可以向泵1204或外壳1206开放。在一些实施例中，外壳1006可以通过管1202与室容积流体连通。在一些实施例中，室壳体的至少一个壁可以包括孔，并且管1202的第一端可以气密地耦合至除孔之外的至少一个壁。在一些实施例中，管1202的第一端可以直接耦合至至少一个壁。在一些实施例中，管1202的第一端可以通过连接件耦合至至少一个壁。在一些实施例中，管1202可以由包括例如非金属材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等)、金属材料(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)，或其合金，或其任意组合的材料制成。在一些实施例中，管1202可以沿着管1202的轴线具有均匀的尺寸和/或形状。例如，管1202可以是直径(例如1毫米)的圆柱形。在一些实施例中，管1202可以沿着管1202的轴线具有变化的尺寸和/或形状。例如，管1202可以具有基本上为圆锥形的形状。又例如，管1202的一端的横截面可以具有圆形形状(例如，具有1毫米的直径)，而管1202的另一端的横截面可以具有六边形形状(例如，六边形形状的每条边长为0.5毫米)。在一些实施例中，管1208的材料、尺寸和/或形状可以与管1202的材料、尺寸和/或形状相同或不同。
在一些实施例中，压力调节装置1200可以包括一个或以上传感器(例如，压力传感器)。压力传感器可以用于检测室容积和/或压力调节装置1200内部的辐射敏感材料的压力(例如，第一压力)和/或室外壳外部的环境空气压力(例如，第二压力)。例如，压力调节装置1200可以配备有用于检测第一压力的第一压力传感器和用于检测第二压力的第二压力传感器。示例性压力传感器可以包括应变压力传感器、压阻压力传感器、电容性压力传感器、压电压力传感器、电感压力传感器、冗余压力传感器等，或其任意组合。优选的，压力传感器可以使用冗余压力传感器。当压力调节不正确时，压力调节装置1200可以联锁。在一些实施例中，第一压力传感器可以可操作地耦合至管1202。在一些实施例中，第二压力传感器可以可操作地耦合至压力调节装置1200的外表面以检测第二压力。在一些实施例中，第二压力传感器可以不耦合至压力调节装置1200，并且可以安置在与压力调节装置1200相距一定距离。第二压力传感器可以经由网络120将第二压力的数据或信息发送到压力调节装置1200或处理设备140。
在一些实施例中，泵1204可以由控制器控制。在一些实施例中，控制器可以获取由一个或以上压力传感器检测到的压力信息(例如，第一压力和第二压力)，并且基于所述压力信息控制泵1204运行。在一些实施例中，控制器可以集成到泵1204中。在一些实施例中，控制器可以集成到处理设备140中，因此，处理设备140可以获取压力信息，将指令传输到泵1204，和/或控制泵1204的操作。在一些实施例中，如果第一压力等于第二压力，则泵1204可以处于待机状态或关闭状态(或非活动状态)，并且泵1204可以阻止室容积与外壳1206之间的流体连通。在一些实施例中，如果第一压力变得不同于第二压力，则泵1204可以泵送辐射敏感材料以在外壳1206和室容积之间流动。尽管室容积中的辐射敏感材料的体积可以不变，但是室容积中的辐射敏感材料的量可以改变，因此，可以调节第一压力以使其与第二压力平衡。在一些实施例中，控制器可以控制泵1304和阀1312运行以保持第一压力不小于第二压力，使得电离室的室壁保持刚性，防止环境空气进入室容积。
图13是根据本申请的一些实施例所示的另一示例性压力调节装置的示意图。如图13所示，压力调节装置1300可以包括外壳1310和泵1304。在一些实施例中，外壳1310可以作为辐射敏感材料的储存器，该储存器与电离室中的储存器相同。在一些实施例中，外壳1310的构造可以与图12所示的外壳1206的构造相同。外壳的更多描述可在本申请的其他地方找到(例如，图12及其描述)。
在一些实施例中，压力调节装置1300可以进一步包括一个或以上管，例如，管1302、管1314和/或管1316。在一些实施例中，可以由单个管或两个独立管的构造来实现所述管。例如，管1302、管1314和管1316可以被配置为单个管，并且所述管可以包括第一端和第二端。所述管可以引导辐射敏感材料流入和流出室容积。管的第一端和第二端可以与室容积流体连通。管的第一端可以可操作地耦合至(例如，气密地耦合至)室壳体的第一位置，所述管的第二端可以可操作地耦合至(例如，气密地耦合至)所述室壳体的第二位置。第一位置可以不同于第二位置。管的第三端可以耦合至外壳1310。在一些实施例中，管的第一端和/或第二端可以直接耦合至室壳体的壁(例如，分别经由壁的第一孔和第二孔)。在一些实施例中，管的第一端和/或第二端可以通过连接件耦合至室壳体的壁。在一些实施例中，泵1304可以可操作地耦合至管的一部分。在一些实施例中，外壳1310可以可操作地耦合至管且与管流体连通。在一些实施例中，外壳1310和管可以是气密的，使得外壳和管内部的辐射敏感材料与环境空气隔离。
替代地，在一些实施例中，管1302、管1314和管1316可以被配置为单独的管。管1302的第一端可以向室容积开放。在一些实施例中，室壳体的至少一个壁可以包括第一孔，并且管1302的第一端可以经由第一孔气密地耦合至至少一个壁。管1302的第二端可以可操作地耦合至泵1304。管1314的第一端可以可操作地耦合至泵1304。管1314的第二端可以可操作地耦合至阀1312。管1316的第一端可以可操作地耦合至阀1312。管1316的第二端可以向室容积开放。在一些实施例中，室壳体的至少一个壁可以包括第二孔，并且管1316的第二端可以经由第二孔气密地耦合至至少一个壁。在一些实施例中，管1302的第一端和/或管1316的第二端可以直接耦合至室壳体的壁(例如，分别经由壁的第一孔和第二孔)。在一些实施例中，管1302的第一端和/或管1316的第二端可以通过连接件耦合至室壳体的壁。在一些实施例中，外壳1310可以可操作地耦合至管1314且与管1314流体连通。在一些实施例中，外壳1310、管1302、管1316和管1314可以是气密的，使得外壳1310和管内部的辐射敏感材料与环境空气隔离。在一些实施例中，管1302和管1314之间的流体连通可以由泵1304控制。例如，管1302与管1314之间的流体连通的开/关状态、管1302与管1314之间的辐射敏感材料的流速和/或流动方向可以由泵1304控制。在一些实施例中，管1314和管1316之间的流体连通可以由阀1312控制。例如，管1316与管1314之间的流体连通的开/关状态、管1316与管1314之间的辐射敏感材料的流速可以由阀1312控制。
在一些实施例中，管1302可以由包括例如非金属材料(例如，塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、二氧化硅、硅胶、柔性石英等)的材料、金属材料(例如，铜、铅、铁、钢、银、金、铬、稀土金属等)，或其合金，或其任意组合制成。在一些实施例中，管1302可以沿管1302的轴线具有均匀的尺寸和/或形状。例如，管1302可以是直径(例如1毫米)的圆柱形。在一些实施例中，管1302可以沿管1302的轴线具有变化的尺寸和/或形状。例如，管1302可以具有基本上为圆锥形的形状。又例如，管1302的一端的横截面可以具有圆形形状(例如，具有1毫米的直径)，而管1302的另一端的横截面可以具有六边形形状(例如，六边形形状的每条边长为0.5毫米)。在一些实施例中，管1314和/或管1316的材料、尺寸和/或形状可以与管1002的相同或不同。
在一些实施例中，类似于图12中所示的压力调节装置1200，泵1304可以用于基于第一压力和第二压力来泵送辐射敏感材料，以通过一个或多个管在外壳1310和室容积之间流动。例如，如果第一压力小于第二压力，则泵1304可以将辐射敏感材料从外壳1310泵送到电离室的室容积中，以使第一压力和第二压力平衡。又例如，如果第一压力大于第二压力，则泵1304可以将辐射敏感材料从电离室的室容积泵送到外壳1310中，以使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，泵1304可以包括压电空气泵(例如Murata微鼓风机)、叶片泵、隔膜泵、鼓式泵、离心泵、往复泵、真空泵等。在一些实施例中，泵1304可以是可逆的。例如，如图13所示，泵1304可以将辐射敏感材料从电离室的室容积泵送到外壳1310，并且将辐射敏感材料从外壳1310泵入电离室的室容积。在一些实施例中，泵1304可以是不可逆的。例如，泵1304可以仅允许辐射敏感材料从管1302流入管1314。又例如，泵1304可以仅允许辐射敏感材料从管1314流入管1302。
在一些实施例中，压力调节装置1300可以包括一个或以上传感器(例如，压力传感器、温度传感器等)。压力传感器可以用于检测室容积和/或压力调节装置1300内部的辐射敏感材料的压力(例如，第一压力)和/或室外壳外部的环境空气压力(例如，第二压力)。例如，压力调节装置1300可以配备有第一压力传感器1306和第二压力传感器1308。第一压力传感器1306可以用于检测第一压力(例如，通过检测流过所述管的辐射敏感材料的压力)，第二压力传感器1308可以用于检测第二压力。示例性压力传感器可以包括应变压力传感器、压阻压力传感器、电容性压力传感器、压电压力传感器、电感压力传感器、冗余压力传感器等，或其任意组合。优选的，压力传感器可以使用冗余压力传感器。当压力调节不正确时，压力调节装置1300可以联锁。在一些实施例中，第一压力传感器1306可以可操作地耦合至管1302、管1314和/或管1316。在一些实施例中，第二压力传感器1308可以可操作地耦合至压力调节装置1300的外表面以检测第二压力。在一些实施例中，第二压力传感器1308可以不耦合至压力调节装置1300，并且可以安置在与压力调节装置1300相距一定距离。第二压力传感器1308可以经由网络120将第二压力的数据或信息发送到压力调节装置1300或处理设备140。温度传感器(或温度计)可以用于(例如，通过检测流过管的辐射敏感材料的温度)检测室容积内的辐射敏感材料的温度。在一些实施例中，温度传感器可以可操作地耦合至管1302、管1314和/或管1316。在一些实施例中，因为辐射敏感材料的温度可以影响辐射敏感材料的密度和/或第一压力，所以辐射敏感材料的检测温度可以用于补偿检测到的辐射束强度。
在一些实施例中，泵1304可以用于连续地泵送辐射敏感材料以在室容积和管之间流动。例如，如图13中的虚线箭头所示，泵1304可以连续地将辐射敏感材料泵送以从室容积流向管1302、管1314和管1316，并且依次返回到室容积。又例如，如在图13中的实线箭头所示，泵1304可以连续地将辐射敏感材料泵送以从室容积流向管1316、管1314和管1302，并且依次返回到室容积。因为辐射敏感材料在室容积和管之间循环，所以由耦合到管的传感器检测到的辐射敏感材料的温度和/或压力可以与室容积内部的辐射敏感材料的温度和/或压力基本相同。
在一些实施例中，阀1312可以用于调节通过管1316流入或流出室容积的辐射敏感材料的量(或通量)。阀1312可以包括比例阀。在一些实施例中，如果由泵1304控制的辐射敏感材料的流速不足以使第一压力和第二压力平衡，或者泵1304是不可逆的，则阀1312可以调节流过阀1312的辐射敏感材料的量，以促进第一压力和第二压力的平衡。
在一些实施例中，泵1304和/或阀1312可以由控制器控制。在一些实施例中，控制器可以获取由传感器检测到的压力(例如，第一压力和第二压力)和/或温度信息，并且基于压力和/或温度信息控制泵1304和/或阀1312运行，使得第一压力等于第二压力。在一些实施例中，控制器可以被集成到泵1304和/或阀1312中。在一些实施例中，控制器可以被集成到处理设备140中，因此，处理设备140可以获取压力和/或温度信息，将指令传输到泵1304和/或阀1312，和/或控制泵1304和/或阀1312的操作。在一些实施例中，如果第一压力等于第二压力，则泵1304可以连续地泵送辐射敏感材料以在室容积和管之间(例如，以稳定的速度)流动。在一些实施例中，如果第一压力变得不同于第二压力，则泵1304可以泵送辐射敏感材料以在外壳1310与室容积之间和/或在室容积与管之间流动。例如，如果第一压力低于第二压力，则可以控制泵1304和/或阀1312以使得辐射敏感材料经由管道从外壳1310流入室容积。又例如，如果第一压力大于第二压力，则可以控制泵1304和/或阀1312以使得辐射敏感材料经由管从室容积流入外壳1310。尽管室容积中的辐射敏感材料的体积可以不变，但是室容积中的辐射敏感材料的量可以改变，因此，可以调节第一压力以使其与第二压力平衡。在一些实施例中，控制器可以控制泵1304和阀1312运行以保持第一压力不小于第二压力，使得电离室的室壁保持刚性，防止环境空气进入室容积。
图14是根据本申请的一些实施方式所示的示例性处理装置的框图。在图14中，处理设备140可以包括检测模块1402和平衡模块1404。
检测模块1402可以用于检测电离室内部的辐射敏感材料的第一压力和/或电离室外部的环境空气的第二压力。在一些实施例中，检测模块1402可以包括用于检测第一压力的第一压力传感器。在一些实施例中，检测模块1402可以包括用于检测第二压力的第二压力传感器。第一压力传感器和第二压力传感器可以是相同类型或不同类型。关于第一压力传感器、第二压力传感器以及对第一压力和第二压力的检测的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图12-13和图15及其描述)。
平衡模块1404可以用于使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，平衡模块1404可以使第一压力和第二压力平衡，例如通过使用泵泵送辐射敏感材料在辐射敏感材料的储存器(例如，外壳1206、外壳1310)和电离室之间流动。关于第一压力和第二压力的平衡的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图12-13和15及其描述)。
图15是根据本申请的一些实施例所示的示例性压力调节过程的流程图。在一些实施例中，过程1500可以由辐射系统100执行。例如，过程1500可以被实现为存储在一个或以上存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中的一组指令(例如，应用程序)且由处理设备140调用和/或执行(例如，在计算设备200的处理器210和移动设备300的中央处理器(CPU)340上实现)。以下呈现的过程1500的操作旨在说明。在一些实施例中，可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或未讨论的一个或以上操作来完成该过程。另外，图15所示和以下描述的过程1500的操作的顺序并非旨在限制。
在一些实施例中，可以提供电离室(例如，电离室400、电离室500)。电离室可以包括包含一个或多个室壁的室壳体、室壳体内部的室容积以及压力调节装置(例如，压力调节装置1200、压力调节装置1300)。压力调节装置可以可操作地耦合至一个或多个室壁中的至少一个壁上。在一些实施例中，室容积可以填充有辐射敏感材料。在一些实施例中，压力调节装置可以可操作地耦合至一个或以上室壁中的至少一个壁上。压力调节装置可以用于使室容积内部的辐射敏感材料的第一压力与室壳体外部的环境空气的第二压力平衡。
在1502中，可以检测电离室内的辐射敏感材料的第一压力。在一些实施例中，处理设备140(例如，检测模块1402)可以执行操作1502。在一些实施例中，辐射敏感材料的第一压力可以由第一压力传感器检测。在一些实施例中，第一压力可以从第一压力传感器传输到处理设备140，并且处理设备140可以获取第一压力。在一些实施例中，处理设备140可以将指令发送到第一压力传感器以检测第一压力。关于第一压力传感器和第一压力的检测的更多描述可以在本申请的其他地方找到(例如，图12-13及其描述)。
在1504中，可以检测电离室外部的环境空气的第二压力。在一些实施例中，处理设备140(例如，检测模块1402)可以执行操作1504。在一些实施例中，电离室外部的环境空气的第二压力可以由第二压力传感器检测。第一压力传感器和第二压力传感器可以是相同类型或不同类型。在一些实施例中，第二压力可以从第二压力传感器传输到处理设备140，并且处理设备140可以获取第二压力。在一些实施例中，处理设备140可以将指令发送到第二压力传感器以检测第二压力。第二传感器的更多描述和第二压力的检测可以在本申请的其他地方找到(例如，图12-13及其描述)。
在1506中，可以使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，处理设备140(例如，平衡模块1404)可以执行操作1506。在一些实施例中，处理设备140可以使第一压力和第二压力平衡，例如，例如通过使用泵泵送辐射敏感材料在辐射敏感材料的储存器(例如外壳1206、外壳1310)和电离室之间流动。在一些实施例中，处理设备140(例如，平衡模块1404)可以比较第一压力和第二压力。在一些实施例中，响应于确定第一压力大于第二压力，处理设备140可以控制泵以将辐射敏感材料从电离室泵送到储存器。在一些实施例中，响应于确定第二压力大于第一压力，处理设备140可以控制泵以将辐射敏感材料从储存器泵送到电离室。
在一些实施例中，处理设备140可以进一步允许辐射敏感材料在电离室和可操作地耦合到电离室的一个或多个管之间流动(参见图13)。在一些实施例中，在1502中，处理设备140可以通过检测流过管的辐射敏感材料的压力来检测电离室内部的辐射敏感材料的第一压力。在一些实施例中，处理设备140可以控制泵以将管内部的辐射敏感材料泵送到电离室中，和/或将电离室内部的辐射敏感材料泵送到管中。例如，处理设备140可以控制泵以将管内部的辐射敏感材料连续地泵送到电离室中，和/或将电离室内部的辐射敏感材料连续地泵送到管中。在一些实施例中，处理设备140可以比较第一压力和第二压力，并且可以调节比例阀以使第一压力和第二压力平衡。在一些实施例中，响应于确定第一压力不同于第二压力且确定泵的泵送方向是不可逆的，处理设备140可以调节比例阀(例如，图13中的阀1312)(例如，调节通过管流入或流出室容积的辐射敏感材料的量(或通量)以使第一压力和第二压力平衡)。在一些实施例中，处理设备140可以将泵的泵速和阈值进行比较。所述阈值为使第一压力和第二压力平衡的辐射敏感材料的最小流速。在一些实施例中，响应于确定第一压力不同于第二压力且确定泵的泵速小于阈值，处理设备140可以调节比例阀以使第一压力和第二压力平衡。
应当注意，仅出于说明的目的而提供了对过程1500的以上描述，而无意于限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本申请的范围。例如，操作1502和1504可以被集成到单个操作中。又例如，操作1506可以分为比较操作和平衡操作。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应当强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，本领域的普通技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改进。因此，本申请的各方面可以完全以硬件、完全以软件(包括固件、常驻软件、微代码等)或通过组合软件和硬件的实现方式来实现，这些实现方式在本文中通常都统称为“单元”、“模块”或“系统”。此外，本申请的各个方面可以采取其上体现有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式。
计算机可读信号介质可以包含一个内含有计算机程序代码的传播数据信号，例如，在基带上或作为载波的一部分。此类传播信号可以有多种形式，包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序代码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF等，或任何上述介质的组合。
可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于执行本申请的各方面的操作的计算机程序代码，所述编程语言包括面向对象的语言，例如，Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，传统的过程性编程语言，例如，“C”编程语言、Visual Basic、Fortran 2103、Perl、COBOL 2102、PHP、ABAP、动态编程语言如Python、Ruby和Groovy或其他编程语言。程序代码可以完全在用户计算机上执行，部分在用户计算机上作为独立软件包执行，部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))耦合至用户计算机，或者可以与外部计算机建立连接(例如，通过使用Internet服务提供商的Internet)或在云计算环境中或作为服务(SaaS)提供。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其它名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中，但也可以实现为纯软件解决方案，例如，在现有服务器或移动设备上的安装。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本申请的实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本申请的该方法不应被解释为反映所声称的待扫描对象物质需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。相反，发明的主体应具备比上述单一实施例更少的特征。
在一些实施例中，用于描述和要求保护本申请的某些实施例的表示数量或性质的数字应理解为在某些情况下被术语“大约”、“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“大约”、“近似”或“基本上”可以指示其所描述的值的±20％变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
本文中提及的所有专利、专利申请、专利申请公布和其他材料(如论文、书籍、说明书、出版物、记录、事物和/或类似的东西)均在此通过引用的方式全部并入本文以达到所有目的，与上述文件相关的任何起诉文档记录、与本文件不一致或冲突的任何上述文件或对迟早与本文件相关的权利要求书的广泛范畴有限定作用的任何上述文件除外。举例来说，如果在描述、定义和/或与任何所结合的材料相关联的术语的使用和与本文件相关联的术语之间存在任何不一致或冲突，则描述、定义和/或在本文件中使用的术语以本文件为准。
最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (25)

1.一种电离室，包括：
包含一个或以上室壁的室壳体；
所述室壳体内部的室容积，所述室容积填充有辐射敏感材料；以及
压力调节装置，所述压力调节装置经由所述一个或以上室壁中的至少一个壁可操作地耦合至所述室容积，所述压力调节装置用于使所述室容积内的所述辐射敏感材料的第一压力和所述室壳体外的环境空气的第二压力平衡。
2.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述室容积是气密的。
3.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述至少一个壁的厚度在10微米至2毫米之间。
4.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述辐射敏感材料包括气体。
5.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置包括：
包含第一端和第二端的管，所述第一端通过所述至少一个壁向所述室容积开放，并且所述第二端向所述环境空气开放；以及
存储在所述管的内部的流体材料，所述流体材料用于在所述管内移动以使所述第一压力和所述第二压力平衡。
6.根据权利要求5所述的电离室，其特征在于，所述管的至少一部分沿水平方向延伸，所述流体材料存储在所述沿水平方向延伸的所述管的至少一部分中。
7.根据权利要求5所述的电离室，其特征在于，所述管的至少一部分包括至少一个毛细管和/或平行的两个或以上毛细管，并且所述流体材料存储在所述至少一个毛细管和/或所述平行的两个或以上毛细管中的每一个毛细管中。
8.根据权利要求5所述的电离室，其特征在于，所述流体材料还用于在所述管内形成气密密封，将所述辐射敏感材料与所述环境空气隔离。
9.根据权利要求5所述的电离室，其特征在于，所述流体材料是疏水的。
10.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置包括：
外壳，所述外壳作为所述辐射敏感材料的储存器；以及
包含第一端和第二端的管，所述第一端对所述室容积开放，并且所述第二端对所述外壳开放。
11.根据权利要求10所述的电离室，其特征在于，所述外壳、所述管以及所述室壳体形成气密且连通的空间。
12.根据权利要求10所述的电离室，其特征在于，所述外壳是柔性的。
13.根据权利要求10所述的电离室，其特征在于，
所述外壳由具有第一弹性模量的第一材料制成，
所述一个或以上室壁由一种或多种第二材料制成，所述一种或多种第二材料中的每一种材料具有第二弹性模量，以及
所述第一弹性模量小于所述第二弹性模量。
14.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置包括：
外壳，所述外壳作为所述辐射敏感材料的储存器；以及
泵，用于基于所述第一压力和所述第二压力，泵送所述辐射敏感材料以在所述外壳和所述室容积之间流动。
15.根据权利要求14所述的电离室，其特征在于，所述外壳通过管与所述室壳体形成气密且连通的空间，使得所述外壳和所述管内部的所述辐射敏感材料与所述环境空气隔离。
16.根据权利要求14所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置还包括：
第一压力传感器，用于检测所述第一压力；以及
第二压力传感器，用于检测所述第二压力。
17.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置包括：
外壳，所述外壳作为所述辐射敏感材料的储存器；
管，所述管的第一端和第二端耦合至所述室壳体，用于引导所述辐射敏感材料流入和流出所述室容积，所述管的第三端耦合至所述外壳；以及
泵，用于
基于所述第一压力和所述第二压力，泵送所述辐射敏感材料以通过所述管在所述外壳和所述室容积之间流动；以及
泵送所述辐射敏感材料以在所述室容积和所述管之间流动。
18.根据权利要求17所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置还包括：
第一压力传感器，所述第一压力传感器可操作地耦合至所述管，所述第一压力传感器用于通过检测流过所述管的所述辐射敏感材料的压力来检测所述第一压力；以及
第二压力传感器，用于检测所述第二压力。
19.根据权利要求17所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置还包括：
温度传感器，所述温度传感器可操作地耦合至所述管，所述温度传感器用于通过检测流过所述管的所述辐射敏感材料的温度来检测所述室容积内的所述辐射敏感材料的温度。
20.根据权利要求17所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置还包括：
比例阀，用于调节通过所述管流入或流出所述室容积的所述辐射敏感材料的量。
21.根据权利要求14或17所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置用于保持所述第一压力不小于所述第二压力，使得所述室壁保持刚性，防止所述环境空气进入所述室容积。
22.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述压力调节装置包括：
外壳，所述外壳作为所述辐射敏感材料的储存器；以及
压力调节元件，所述压力调节元件将所述外壳分成第一空间和第二空间，所述第一空间通过管与所述室容积流体连通，所述第二空间与所述环境空气流体连通；所述压力调节元件用于通过调节所述第一空间的第一尺寸和所述第二空间的第二尺寸来使所述第一压力和所述第二压力平衡。
23.一种用于平衡电离室中的辐射敏感材料的压力的方法，包括：
提供电离室，其中所述电离室包括
包含一个或以上室壁的室壳体；
所述室壳体内部的室容积，所述室容积填充有辐射敏感材料；以及
压力调节装置，所述压力调节装置可操作地耦合至所述一个或以上室壁中的至少一个壁上，所述压力调节装置用于使所述室容积内的所述辐射敏感材料的第一压力和所述室壳体外部的环境空气的第二压力平衡；
检测所述电离室内部的所述辐射敏感材料的所述第一压力；
检测所述电离室外部的所述环境空气的所述第二压力；以及
通过使用泵且基于所述第一压力和所述第二压力来泵送所述辐射敏感材料以在所述辐射敏感材料的储存器和所述电离室之间流动，使所述第一压力和所述第二压力平衡。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述使所述辐射敏感材料流动包括：
将所述管内部的所述辐射敏感材料泵入所述电离室中；和/或
将所述辐射敏感材料从所述电离室泵入所述管中。
25.根据权利要求23所述的方法，还包括：
比较所述第一压力和所述第二压力；以及
响应于确定所述第一压力不同于所述第二压力，调节比例阀以使所述第一压力和所述第二压力平衡。
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