个人剂量当量标准装置建标报告Word格式.docx

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■标准仪器：

空腔电离室组件、测量设备

■配套设备：

温度计、湿度计、气压计、秒表和标准体模等

1

22

3

4

1.旋转照射盘2.贮源容器3.气动升降单元4.装置箱体

图1参考辐射装置示意图

（2）工作原理：

■校准参考辐射所用的标准仪器探头是石墨空腔电离室，电离室的设计是依据布拉格-格林（Bragg-Gray）原理。

电离室壁厚度设计满足电子平衡条件，在辐射场中，电离室电离电流正比于照射量率。

所以只要测出电离电流就可以依据一定的公式得到辐射场的照射量

率。

■将经上级计量技术部门检定的标准仪器即标准电离室的参考点放置在本实验室建立的参考辐射场中距放射源一定距离的检定点上，则该点的照射量率﹡：

0=NA·

MA·

KPT

（1）

式中MA为标准仪器读数，NA为标准仪器校准因子，KPT为温度气压修正因子。

*注：

照射量率乘以相应的转换因子可转换为空气比释动能率和剂量当量率。

3.校准方法

替代法：

即将标准仪器探头（电离室）和热释光剂量计相继放置在参考辐射的检定点上做相同时间测量，这时被检热释光剂量计的校准因子NB用下式计算：

NB=

（2）

式中MA、NA、KPT意义同前，MB为被校准热释光剂量计读数。

4.依据的检定规程

JJG593-2006个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量（装置）系统

JJG1009-2006直读式X、γ辐射个人剂量当量（率）监测仪

二、测量标准性能

标准装置主要由参考辐射、标准仪器及其它配套设备构成。

1.参考辐射

（1）参考辐射源：

放射性核素

活度（Bq）

辐射能量（keV）

半衰期（d）

137Cs

7.4×

109

661.6

11050

（2）参考辐射主要技术指标：

距离放射源0.54m，校准热释光剂量计位置的空气比释动能率为：

986.6μGy/h；

不确定度：

U=4.6%（k=2）；

2.参考标准仪器：

由PTW电离室（TM32005-0019）和PTW电离室（TM32002-0293）及测量设备UNIDOSwebline（T10022-0037）组成：

电离室编号

TM32005-0019

TM32002-0293

体积

30cm3

1000cm3

测量范围

2.2µ

Gy~23.8mGy

（778µ

Gy/h~3.9kGy/h）

50nGy~550µ

Gy

（18µ

Gy/h~90Gy/h）

能量范围

25keV~50MeV

校准因子

Low量程：

1.014（60Co）

Med量程：

1.001（60Co）

0.922（137Cs）

0.954（60Co）

0.959（60Co）

校准因子不确定度

4.0%（k=2）

三、构成测量标准的测量器具及配套设备

测量器具

名称

型号规格

出厂编号

生产国别厂家

研制或购进时间

允许误差极限

校准（检定）机构

校准（检定）

时间

证书号

UNIDOS+

30cm3电离室

PTW

UNIDOS

T10022-0037+

德国PTW-

Freiburg

2008-01-25

2.2µ

Gy~23.8mGy

（778µ

Gy/h~3.9kGy/h）

中国计量科学研究院

2008-03-10

DYjx

2008-0129

1L电离室

德国PTW-Freiburg

50nGy~550µ

（18µ

Gy/h~90Gy/h）

2008-03-13

DYjf

2008-0172

配套设备

温度计

0.1℃

060810

上海医用仪表厂

2006-08-13

0℃~50℃

0.4%（k=2）

山西省气象计量站

2006-08-25

晋气检字第T2006-583号

湿度计

WHM5

72562

天津气象仪器厂

2008-04-30

0~100%

±

5%

2008-05-06

晋气检字第H1289号

气压计

XDY01

2008015

太原航空仪表厂

2008-02-24

80kPa~106kPa

2.5hPa

2008-05-18

晋气检字第3212号

秒表

E7-1

020501

上海手表五厂

1996-06-24

—

0.01s

山西省计量监督检定测试所

2007-10-15

JDTX

20072332号

四、检定人员

姓名

技术职称

从事本专

业年限

检定专业项目

检定员

证号

五、校准（检定）环境条件

项目名称

要求

实　际　情　况

温度

15℃~25℃

湿度

≤75%

≤70%

大气压力

86kPa~106kPa

90kPa~95kPa

本底辐射

＜0.25µ

Gy/h

＜0.20µ

放射性污染

可以忽略

外部电场

小于引起干扰的最低值

未见任何干扰

外部磁场感应

小于地磁场感应的2倍

六、测量标准不确定度的评定

1.本标准采用“已知检定点照射量率测量”方法进行剂量（率）仪表检定/校准。

在校准其它仪表之前，首先须对检定点的照射量率进行校准。

这种校准是利用经上级计量技术部门检定的标准仪器，将其电离室的参考点放置在检定点上进行测量定值，这时检定点照射量率为：

S=

M∏Ki（5）

式中

M是检定点的照射量率测得值，由标准仪器读数M和标准仪器相关的一些修正量得到：

M=N·

kn（M-Ap）∏kq（6）

这里N为标准仪器校准因子；

kn为标准仪器非线性修正因子；

M为其读数；

Ap是读数的和量修正值包括漏电流、本底电流贡献、零点漂移和零点位移等；

kq是标准剂量（率）仪相关影响量修正因子；

主要有kT、kP和khu，分别为对环境温度、气压和湿度与参考条件不同的修正，即∏kq=kT·

kP·

khu。

Ki是校准过程中相关影响量的修正。

主要包括：

Kα—射线入射方向与标准仪器检定时的差异修正，即电离室取向修正；

KE—辐射能量与标准仪器校准时的差异修正；

Kd—电离室与辐射源距离误差修正；

Kra—辐射场径向不均匀修正。

即：

∏Ki=Kα·

KE·

K·

Kra

除此之外，本标准装置还需考虑其它一些修正或在不确定度中予以考虑。

如辐射源半衰期修正；

源到位重复性、稳定性，甚至快门的过渡时间修正和引入的不确定度等。

2.复现检定点照射量率标准不确定度评定

（1）和量修正Ap的不确定度Ap量表现为读数M的加减量，应不超过最低量程的2%，在低量程测量时应予以修正，修正后或不予修正的不确定度应不超过u1B=0.2%。

（2）非线性修正因子的不确定度在给出非线性修正因子时应予修正，在没有给出时，其值应小于0.5%，该项不确定度隐含在校准因子N的不确定度中。

（3）温度修正因子kT的不确定度标准实验室环境温度要求在15℃~25℃范围内，按温度计的校准证书进行修正后，并修正到参考条件，估计其不确定度u1A=0.1%，u2B=0.2%。

（4）气压修正因子kP的不确定度对校准时的气压按气压计的校准证书给出的值修正后，并修正到参考条件，估计其不确定度u3A=0.1%，u3B=0.2%。

（5）湿度修正因子khu的不确定度在RH≤80%时不予修正，湿度修正引入的不确定度隐含在校准因子N的不确定度中。

（6）校准因子N的不确定度由检定/校准证书给出，U=4.0%，k=2，u4B=2.0%。

（7）测量时间t的不确定度估计不确定度为u5A=0.1%，u5B=0.3%。

（8）电离室取向修正Kα引入的不确定度电离室取向应控制在参考取向的±

5º

以内，在此范围内不进行修正且引入的不确定度隐含在校准因子N的不确定度中。

（9）辐射能量修正因子kE的不确定度由于实验室地板、墙壁、电离室周围物体及源装置的散射，射束的能量并非严格地与核素能量一致，也和标准仪器在上级计量部门校准时辐射场可能有差别，应对于这个差别进行修正。

标准仪器的能量响应要求在±

4%，按在所涉及的能量范围内均匀分布，且散射辐射贡献<

5%。

则这个能量差别如果不修正引入的不确定度u6B=

=0.12%。

（10）电离室与源之间距离误差修正Kd的不确定度标准仪器的电离室几何中心应准确的置于检定点上，在放置电离室时可能使电离室与源的距离有误差，可予以修正。

如不修正，沿射束方向上△L的距离

估计其引入的不确定度，在垂直于射束平面上△r的距离差以

估计引入不确定度。

对于距离误差不修正引入的不确定度，

A类估计u7A=0.3%，B类估计u7B=0.6%。

（11）放射性核素源半衰期修正的不确定度严格地讲检定点剂量率校准，只在校准时是正确的，在以后（一段时间内）应用中，检定点的剂量率要通过半衰期修正给出。

由于辐射源中其它核素污染和半衰期值不准确这个修正引入的不确定度，对于137Cs为u8B=0.1%。

（12）稳定性引入的不确定度检定点的剂量率校准至少在1年内进行一次，在这期间的稳定性通过重复测量为＜1.0%，以均匀分布估计，则引入的不确定度u9B=

=0.6%

3.合成标准不确定度

将以上不确定度评定中各源项综合考虑，列表如下：

不确定度来源

不确定度，%

A类评定

B类评定

读数M的和量修正的不确定度，u1

0.2

温度修正因子kT的不确定度，u2

0.1

气压修正因子kP的不确定度，u3

校准因子N的不确定度，u4

2.0

测量时间t的不确定度，u5

0.3

辐射能量差别引入的不确定度，u6

0.12

电离室与源的距离误差引入的不确定度，u7

0.6

放射性核素源半衰期修正kde引入的不确定度，u8

稳定性引入的不确定度，u9

合计（平方和根）

2.23

合成标准不确定度uc=

=2.3

所以，检定点的照射量率合成标准不确定度为uc=2.3%

4.扩展不确定度和报告不确定度

对于“防护级γ射线照射量标准装置”取扩展因子为k=2，即扩展不确定度：

U=4.6%（k=2），此亦为报告不确定度。

七、测量标准重复性

选定标准仪器UNIDOSwebline（T10022-0037）+PTW电离室（32002-0293），在距离放射源0.54m处检验该标准装置的重复性。

将电离室放在固定检定点上，重复测量n次（n≥6），两次测量时间间隔大于3倍时间常数，结果如下：

序号

测量数值（μGy/h）

1

952.6

2

953.0

3

953.1

4

952.7

5

953.4

6

953.2

7

953.6

8

954.4

9

954.6

10

954.7

953.53

sn（x）=

0.776

υ=

0.08%

重复性：

υ=0.08%，远小于

uc，满足要求。

八、测量标准稳定性

本标准装置的稳定性是通过选定标准仪器UNIDOSwebline（T10022-0037）+PTW电离室（32002-0293）测量固定检定点空气比释动能率进行检验的。

将电离室放置在0.54m处固定的检定点上，每隔一定时间测量一次，共测量m次（m≥4），每次重复测量n个读数（n≥6），两个读数时间间隔应大于3倍时间常数，测量结果如下：

测量时间

测量结果读数（mGy/h）

温度气压修正后

平均值

半衰期修正到

2008年7月23日

2008年3月10日

1.081

1.072

1.063

2008年4月10日

1.055

1.048

2008年5月20日

1.068

2008年6月23日

1.062

1.060

1.065

相对实验标准偏差：

=

=0.87%

测量标准的稳定性0.87%<

uc，符合要求

九、测量标准不确定度的验证

采用校准法对测量标准不确定度验证。

将UNIDOSwebline（T10022-0037）+PTW电离室（32005-0019）送到国防科技工业电离辐射一级计量站检定给出校准因子和本标准给定的校准因子分别为：

一级计量站

本标准

相对误差

NCs

0.998

0.997

0.1%

相对误差小于测量标准不确定度uc得到验证。

十、结论

本测量标准复现照射量率约定真值的不确定度为4.6%（k=2），并得到验证。

满足检定规程中规定的校准辐射防护仪表的照射量率的约定真值不确定度一般应小于10%的要求，其它技术指标也均满足检定规程的要求。

此外，本标准可以开展热释光个人剂量计和热释光测读装置的校准和检定。

十一、附录

1.检定规程

JJG593-2006个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量（装置）系统；

JJG1009-2006直读式X、γ辐射个人剂量当量（率）监测仪；

2.UNIDOS剂量仪检定证书复印件；

3.温度计、湿度计和气压计检定证书复印件；

4.检定员证复印件。