GB T 16841-1997 能量为300keV～25MeV电子束辐射加工装置剂量学导则.pdf

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1、ICS 13. 280 F 74 华=1:1二，/、keV J 5 MeV A4 弓z.G/T 16841 1997 Guide for dosirnetry in an electron bearn facility for radiation processing at energies between 300 keV and 25 MeV 1997-06-03发布国结毛主才幸监督局1998-05-01实施发布GB!T 16841 1997 目次前言. . . .0. . . . . . . . . . 1 范围 . . . . . . 2 引用标准 . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . 3 定义. . ., . . . . . . . . . . . . . 4 意义和用途. .,. .,. . 0 . 0. . . . . 5 辐射源特性. . . . . o. . . . . .,. . .,. . 6 辐照装置的主要组成和加工参数. . . . . . . ., . . . . 7 剂量测量系统. . . . . . . . . . 0. . . . . 8 辐照装置的确认 . . . . . . . . . . . . . 9 加工确认 . ., . . . . . . . . . . . 10 日常生产加工. 11 证书、文

3、件和档案. . . . . . . . . . . . . . 12 不确定度. 附录A(标准的附录)电子束深度剂量分布、材料加工速率和辐照期间温升的估算方法. 附录B(标准的附录)能量大于300keV的电子加速器的特性 . . . . . . . 附录C(标准的附录)通过深度剂量分布确定电子束能量. . . . . . . 附录D(标准的附录)扫描宽度和扫描剂量不均匀度的计算. . . . . . . . . 附录E(提示的附录)相关标准和参考文献. . . . . . . . . . . . I 1 1 1 4 5 p d 6 6 7 8 9 9 10 17 18 22 23 G/T 1

4、6841 -1 997 前主，.1=1 电子束辐射加工作为一门新兴的高技术，目前已得到广泛的应用。电子束辐照质量控制是保证产品质量的关键。准确可靠的剂量测量，对于研究与复现辐射效应，校准与监控加工运行参数，提高生产效率，保证辐照产品质量具有重要意义。为了保证辐射加工产品获得所需要的工艺剂量与剂量分布，促进辐射加工技术的发展，使我国电子束辐射加工在辐照装置确认、加工确认及日常辐照质量控制等方面的吸收剂量测量程序标准化和规范化，制定能量为300keV25 MeV电子束辐射加工装投剂量学导则的国家标准是十分必要的。本标准在技术内容上非等放采用了美国材料与试验协会标准ASTME 1649-94(能量为

5、300keV 25 MeV电子束辐射加工装置剂量学导则。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为标准的附录g附录E为提示的附录。本标准由国家技术监督局提出。本标准由中国计是科学研究院技术归口。本标准由中国计量科学研究院负责起草。本标准主要起草人z张彦立、李承华、高钧成、宗育达。一一能范围中华人民共和家标准为300keV25 MeV电子束辐射剂量学导则Guide for dosimetry in an elec!ron beam faciIity for radiation processing at energies between 300 keV and 25 MeV GB/T 16841-

6、1997 1. 1 本标准规定了电子束辐射加工中为保证全部产品接受到能够产生预期辐射效应所需的剂量，在辐照装置确认、加工确认和日常辅照质量控制中涉及的吸收剂量测量程序，以及有关可能影响这些过程和用以监控产品中吸收剂量的其它程序。1.2 本标准适用的电子束能量范围:300keV25 MeV。1.3 本标准不涉及有关危险材料及各种安全问题。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效.所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。3 GB/T 15446-1995 辐射加工剂量学术语JG/772-92 电子束辐射源

7、(辐射加工用)EJ/T 971-1995 辐射加工电子加速器通用规范定义本标准采用下列定义。3. 1 吸收剂量(D)dE除以dm所得的商。其中dE是电离辐射授与质量为dm物质的平均能量，即:D=dE/dm吸收剂量的单位是Jkg-，专门名称是戈瑞)，符号为Gy，1Gy= 1 kg- 3.2 工艺剂量辐射加工中为在产品内产生预期辐射效应达到辐照的质量要求所规定的剂量范围或剂量极限值。3.3平均束流强度辐照到参考面上的电子束束流的时间平均值。3.4 束宽度电子束在产品受照平面内垂直于传送装置移动方向的照射野宽度(见图1和图2)。国家技术监督局1997-06-03批准1998-05-01实施1 G8/

8、T 16841-1997 ，束方向扫描器柬长度扫描电子束的束流在传送器上的分布传送器-图l向_D川军_111川飞回，fw-7翩翩翩，O. 16 0 , 15 o. 14 32Il l- 0 000 50 、30 10 -10 -30 -50 9876币40000GO O00000 立口ud曲PE刷一-g0.03 O. 02 0.01 o 距离(cm)叫宽度图23. 5 束长度电子束在产品受照平面内垂直于*宽度方向的照射野长度(见图1)。3. 6 束功率对应于电子束能量的电子电位与束流强度的乘积。3. 7 深度剂量分布辐射束垂直于介质平面入射时，沿射束中心轴吸收剂量随深度变化的关系曲线(见图3)

9、。3. 8 剂量不均匀度同批产品辐照单元的平均最大吸收剂量与平均最小吸收剂量之比。对于静态辐照，为同批产品中最大与最小吸收剂量之比。电子束在束宽方向上的如l蛙分布，宽度也义为份额水平f的平均最大剂给2 一)GB/T 16841-1997 、-R, l!川川川川川tmoM-R -m atTE斗，za1-a -a -M幅嗣- -F D 100 ,0 D ,/2 组副町食宿)翩军暑时E。探度任意单位电子束深度剂量分布曲线R酬图3。3.9剂量测量系统由剂量计、相关的分析仪器和剂量响应校准曲线或剂量响应函数组成的测量剂量系统。3.10 电子束辐照器利用加速器产生的电子束辐照产品的装置.3. 11 电子能

10、量电子的动能。单位是电子伏特，符号为eV.3.12 电子能谱作为能量函数的电子频数或能是分布。3.13 最可几能量(E.)电子能谱中峰值所对应的能量。3. 14 电子射程在均匀材料中沿着电子束轴线所贯穿的距离。3.15 半入射值深度(R50.)电子束深度剂量分布曲线中吸收剂量减少到表面入射剂量值的50%时所对应的材料厚度(见图3)。3. 16半值深度(R50)电子束深度剂量分布曲线中吸收剂量减少到最大值的50%时所对应的材料厚度(见图3)。3.17 最佳厚度(R.，)在均匀材料中，吸收剂量等于与电子束入射表面处的吸收剂量所对应的厚度(见图3)。3.18 实际射程(R，)电子束深度剂量分布曲线下

11、降最陡段(斜率最大处切线的外推线与该曲线尾部韧致辐射剂量的外拉线相交点处所对应的材料深度见图3)。3.19 辐照单元辐照中作为一个整体传输并按规定方式装载的产品体积单元.3. 20 脉冲宽度(W)是脉冲加速器输出脉冲的一个时间参盘，表示脉冲束流波形中位于50%振幅高度的上升边和下降边两点间的时问问隔(见图。3 GB/T 16841-1997 卡-脉冲宽度w顶端波形斗100% 一_50% -V锯w四-时间(s)脉冲束流波形和脉冲宽度示意图图43.21 脉冲速率(f)以赫兹或每秒脉冲数表示的脉冲的重复频率./=n/t.其中是脉冲数，t是时间单位是So3.22 脉冲束流(1，)指脉冲波形整个顶端波形

12、平均的束流，I，=I./W /.其中!为平均束流(A)(见图4)。3.23 参考材料为了确定电子束辐照过程的某些特性，如扫描均匀性、深度剂量分布、生产速率和重现性，而采用的已知辐射吸收与散射特性的均匀材料。3.24 参考面辐照场中，选定的垂直于电子束轴的平面。3.25 扫描束在交变磁场作用r把窄束电子定向扫开而形成的电子束3. 26 扫描均匀性(u，) 沿电子束扫描方向测得的剂量二致性的程度，用公式us=士Wm.- Dm,) / Wm + Dm,) X 100 % it 弈。3. 27 横拟产品辐射能量吸收特性与密度类似于辐照产品的材料。意义和用途4 4. 1 电子束辐射加工是使辐照产品获得预

13、定的吸收剂量，而达到某种要求的一种工艺。剂量测量的要求取决于辐照工艺和产品的最终用途。剂量测量应用的辐射加工主要领域如下za)高分子材料的交联与降解;b)聚合与接枝gc)医疗用品、药品药材和化妆品的消毒灭菌gd)食品的辐照贮藏、保鲜;e)气休、液体和固体废物的处理;f)半导体元件的改性;g)宝石和其它材料的改色;h)其它材料效应的研究。注z对于食品保藏和医疗用品、化妆品的消毒灭菌，必须把产品中的吸收剂量准确地控制在法定和工艺要求范围内。对于材料改性的辐照工艺，可以通过测量被照材料中的辐射效应进行质量控制，也可以应用日常剂量监测控制辐照工艺的重复性。4 GB!T 16841-1997 4.2 剂

14、量测量不仅可以验证被照产品中吸收剂量与辐射效应的关系，而且是一个重要的辐射加工质量控制方法。注:通常用水吸收剂量值表征测量的剂量，这是因为多数被照射食品与医疗用品材料的辐射能量吸收特性常近似等效于水.在非水等效的材料中的吸收剂量可按照GB/T15447进行换算.4.3 有效的辐照工艺，取决于产品是否接受达到预期效应所需要的最低剂量和不超过可能引起产品损坏的最大剂量或法定最大剂量)的辐照。剂量测量是辐射加工质量控制和评价的基础。4.4 产品中的吸收剂量分布取决于辐照单元特性、照射条件和运行参数.生产中必须严格控制束特性(如能量和束流)、束扩展和产品传输方式与速度等关键运行参数，才能获得可重现的结

15、果。4.5 辐照工艺投入使用前，必需按第8章的要求对辐照装置进行确认。证明该装置能以一种可重现、可控制的方式对产品按已知的剂量辐照。这包括:加工设备的检验，运行参数的刻度与稳定性考验，剂量测量系统的校准，检验模拟产品中吸收剂量与剂量分布及它们的重现性。4.6 在辐照装置日常运行中，为了确保对产品照射某一可重现的剂量，必须建立产品辐照前、后与辐照期间处理程序的书面文件，存档备查。其内容包括2辐照期间产品的几何学条件，关键加工参数与常规产品中吸收剂量的测量。同时制定一系列必要的规章制度。5 辐射源特性电子加速器是利用电磁场使电子获得高能量的装置.本导则中电子束辐射源主要是指能产生能量为300keV

16、25 MeV电子束的直流高压型和脉冲i周制型电子加速器。6 辐照装置的主要组成和加工参数6. 1 电子束辐照装置包括电子加速器、产品传输系统;辐射安全系统;产品装卸和储存区域g供电、冷却、通风等辅助设备g控制室而l量测量和产品检验实验室动、公室。电子加速器系统包括辐射源(见附录B)、电子束扫描装置和有关设备。6.2 加工参数6. 2. 1 各种加工参数严重影响着吸收剂量的控制与测量，在按第8、9和10章的要求进行吸收剂量测量时必须予以考虑。6.2.2 加工参数包括辐照单元特性(如尺寸、堆积密度和不均匀性)、辐照条件(如加工的几何条件、多商辐照和通过电子束的次数以及运行参数。6.2.3 运行参数

17、包括电子束特性如由加速器参数控制的能量、平均束流与脉冲速率)、产品的传输方式和速度(见第6.3条)以及电子束的扩展参数(如扫过产品的扫描宽度和扫描频率)。运行参数是可测的，其数值取决于装置的控制参数。在辐照装置的确认期间(见第8章)，吸收剂量的特性是在选定的运行参数范围内在某一参考材料中建立的。6. 2. 4 在加工确认时(见第9章)建立辐照工艺的加工参数是为了获得指定限值内的吸收剂量。6.2.5 日常产品加工期间(见第10章)控制与监测装置的运行参数是为了保持加工确认时建立的所有参数值。6.2.6 不同种类的产品，要求不同的加工参数。6.3 产品传输系统产品传输系统会影响产品中的吸收剂量分布

18、。通常采用的系统如下26. 3. 1 传送带(车):产品被放置在传送带(或车)上通过电子束。其传输速度的控制应与电子束流和电子束宽度相匹配，使被照射的产品接受到预定剂量。6.3.2 滚筒式输送也称绕线轴)系统z该系统用于管子、电线、电缆等连续缠绕产品的辐照。其传输速度应与电子束流和电子束宽度相匹配，使被照射的产品接受到预定剂量。6.3.3 散装流动系统z该系统使被照射的液体或粒状产品(如谷物、塑料球)流动通过辐照区域。由于不5 GB/T 16841-1997 能控制单个产品的流动速度，因此产品的平均速度需与束特征和束扫描参数相匹配，以确定产品中的平均吸收剂量。6.4 静态辐照g对于高剂量加工，

19、可将产品置于束下静止辐照。同时，应采用冷却系统降低辐照期间产品的温升。电子束流、束长度和束宽度决定了达到所需剂量的辐照时间。7 剂量测量系统7. 1 剂量测量系统用于测量吸收剂量。1自由剂量计、校准曲线函数)、参考标准、辐射响应读出仪和使用该系统的程序组成。7.2 必须考虑影响剂量计响应的诸多因素。它包括电子能量，平均与峰值吸收剂量率(特别是脉冲加速器).以及温度、湿度、光照等环挠条件。根据测量的要求、影响因素与剂量学性能来选择适用的剂量测量系统。?3 剂量测量系统应根据法规直接或间接地由国家剂量标准测量系统进衍校准、检定，建立测茸茸值的溯源性。B 辐照装置的确认8. 1 目的8. 1. ,

20、电子束装置确认的目的是建立基本数据，评价该装置是否具有对产品进行准确和可重现的辐照提供所需剂量的能力。例如:应用剂量测量(1)确定该装置在给定的几何条件下和参考材料中吸收剂量分布与装宦运行参数的关系，(2)确定装ft正常运行时有关的条件和参数统计涨落对吸收剂量的影响。8.2 设备文件8. 2. , 建立辐照器的确认文件以证明该辐照装置能够稳定地按规格授与指定产品在极限值范围内的剂量分布，且存档备查。该文件包括如下内容:8.2. 辐照器的说明和特性8.2. .2 辐照器、操作人员和辐照与未辐照产品隔离区域等位置的描述。8.2. .3 产品传输设备的结构与运行状态的描述。8.2. .4 辐照期间用

21、于装载被照产品的辐照容器材料与结构的描述。8.2.5 辐照器操作方法的描述。8.2. .6 装在安装时与生产运行中所作的重要改进。8. 3 设备的试验与刻度8. 3- , 辐照单元内的吸收剂量主要依赖于运行参数(如电子束特性、产品传输系统、柬扩展参数及它们之间的相互关系)以及辐照单元特性和辐照条件。上述运行参数可以通过不同的加速器及有关装置的参数加以控制。8. 3- 2 束特性8. 3. 2. , 影响剂量测量的三个主要的电子束特性是.电子能谱、平均束流和脉冲束流。电子能谱影响产品中的深度剂量分布(见附录A)。平均束流和脉冲束流及其它的运行参数分别影响平均和峰值剂茧率。注-l 使用脉冲调制型加

22、速器时，较高的脉冲剂量率可能会影响剂量计的剂量响应e2 通常用平均电子能量CE.)和最可几电子能量CE，)C见附录。表征电子束的电子能谱。电子能量分析偏转磁铁可用于详细的能谱分析.8. 3- 3 产品的传输8. 3- 3. , 动态连续辐照传输装置(如传输带、传输车、滚筒及各种线、缆、薄膜连续缠绕产品的传输设备)把产品传送通过辐照区时，当其它运行参数保持恒定时，传输速度决定辐照时间。从而，传输速度决定产品的吸收剂量。6 GB/T 16841-1997 注z某些类型的加速器产品传输速度与束流相强度关联，若其中一个参数发生变化就会自动引起另一个参数相应改变使吸收剂量保持恒定.8. 3.3.2 对于

23、静态辐照装置，当其它运行参数恒定时，辐照时间决定辐照区产品的吸收剂量。8. 3. 3 束扩展参数8.3.3.1 采用电磁扫描、散焦元件或散射箭等不同的技术，可以把线束扩展，以扩大辐照区域。8.3.3.2 束宽度以及其它运行参数会影响吸收剂量率。束宽度内产生的脉冲剂量，可能会影响那些对剂量率变化灵敏的剂量计的剂量测量。8. 3.3.3 束宽度及扫描均匀性的测量(见附录D)。8.4 辐照器特性8.4.1 面向电子束的产品表面剂量主要取决于电子束特性、扫描特性、表面电子散射和产品传输速度(见第8.3条)。应选用适当的剂量测量方法建立参考材料中吸收剂量与运行参数的关系.注，电子束辐照器常使用连续运动的

24、传输装置.参考面中吸收剂量的均匀性依赖于相当初的传输速度、束长、束宽及扫描频率.对于脉冲加速器，这些参数必须与脉冲宽度和重复速率相匹配e否则会在参考面内引起辐照工艺无法接受的剂量变化e8.4.2 应用适当的剂量测量建立参考材料中的深度剂量分布(见附录A和附录C)。深度剂量分布的确切形状对不同的装置是不同的，它取决于电子束能i苦与辐照的几何条件。电子在材料中的穿透深度依赖于电子能量.半值深度(Rso)、实际射程(R，)与最佳厚度(R明)随着电子束能量的增高而增大e8.4.3 确定该装置在参考几何条件下具有提供个可重现的恒定剂量的能力。测量运行参数值的波动可引起吸收剂量变化。在参考条件下，并与参数

25、涨落频率相称的时间间隔内，让剂量计在产品传输装置上通过辐照区，以估算剂量变化的大小.选择辐照材料的参考几何条件，应使剂量计放在材料上和材料内不致影响测量的重现性。9 加工确认9. 1 日的9. 1. 1 产品对吸收剂量的不同要求取决于被辐照产品的种类和辐照工艺。辐照工艺通常与要求的最小吸收剂量有关，有时也与要求的最大吸收剂量有关。对于给定的辐照工艺，应预先按法规(或标准)的要求规定一个或两个剂量限值.因此，加工确认的目的就是要保证满足产品对吸收剂量的要求。对于给定的产品装载模式，应绘制其辐照单元的吸收剂量分布图，确定所有加工参数如电子能量、束流、产品传输方式和速度或辐照时间、束宽、辐照箱尺寸、

26、材料和辐照条件，以满足预定的吸收剂量要求。注g在进行剂量分布测量的同时，通常应对产品进行必要的检验以保证其适于进行电子束辐照加工.建议用高于常规加工所达到的最大吸收剂量的剂量进行检验.9.2 产品装载模式的确定建立每种产品相应的装载模式，并对装载模式的规格建立以下文件。9.2.1 影响吸收剂量分布的产品详细规格(如大小尺寸和组成)和产品在包装箱内的取向。9.2.2 产品在传输装置上的取向以及产品在辐照单元内的排列方式。9.3 辐照单元中吸收剂量分布的测量注z对采用多次翻转辐照厚度大的材料或缠绕方式的连续辐照工艺，需进行材料表面的吸收剂量分布的测量，同时严格控制运行参数和监测产品吸收剂量对其产生

27、的辐射效应.9. 3. 1 为了确定吸收剂量极限值(BP最大值和最小值)在辐照单元中的位置，可以通过在几个辐照单元按网格的方式均匀布放剂量计的方法来实现，也可以将剂量计放在预期可能出现的极限值位置，将较少的剂量计布放在可能接受中等吸收剂量值的地方。用于绘制剂量分布的剂量计必须能够检测剂量值和在辐照产品内部剂量变化梯度。由于薄膜剂量计的空间分辨本领高，适于测量电子束辐射加工产品中的吸收剂量分布。由于产品包装的几何条件或辐照单元中分布的变化，放置在几个辐照单元内相似位置的剂量计会产生一个吸收剂量测量范围。选择适量的辐照单元，测试其剂量分布和确定在辐照单元内剂量7 G/T 16841-1997 分布

28、的变化。9.3.2 应保证影响产品中吸收剂量的加工参数在日常生产期间与测量分布时相同，防止加工参数的变化引起吸收剂量极限值的大小和位聋发生变化.9. 3. 3 如果改变了影响吸收剂量极限值大小和位置的加工参数，必须重新测量吸收剂量分布。9. J 4 实际生产中的监测，如果不易采用第9.3. 1条中测得的剂量分布中吸收剂量极限值时，可以选用辐照单元外部或内部参考点替代，但是必须确立替代参考点的吸收剂量与吸收剂量极限值的关系，该系统必须是重现的，并建立书面文件。9. 3. 5 剂量分布测量的结果可给出产品的吸收剂量。为了保证产品得到所需的预置工艺剂量，应给出剂量测量系统测量不确定度。剂量分布测量不

29、确定度与加工参数变化导致了产品内最大剂量和最小剂量的扩展不确定度。通常选择这样的参数，在这些参数下辐照产品或部分产品中超出极限值的概率是已知的，并建立书面文件。9.3.6 对散装流动模式的辐照器，则不宜采用第9.3. 1条给出的吸收剂量分布的测量方法。但可以使用适量的剂量计与产品同时通过辐照区域的方式确定吸收剂量的极限值，并采用足够数量剂量汁，以得到有统计意义的结果。9. 3. 7 如果第9.3. 1条测量程序测得的剂量极限值不可接受时，可以采用调整运行参数的方法改变剂量极限值，另外可能需要改变辐照单元内产品或辐照单元本身的形状、大小或流动方式。9.3.7.1 改变电子束特性(如选择最佳电子能

30、量可以改变剂量极限值，另外也可以采用衰减器、散射器和反散射器等方法改变剂量极限值。9. 3. 7. 2 剂量分布依赖于辐RR单元内产品密度、尺寸和不均匀性及辐照器的束能量。为了保证辐照产品的剂量分布在一可接受的范围内，必要时应采用双面辐照技术。10 日常生产加工1 O. 1 加工参数10. 1. 1 对日常生产加工，应建立加工确认时的运行参数。10. 1. 2控制、监测和记录运行参数以保证每个通过辐照场的辐照单元按规格加工.10. 1. 3 如果参数偏离了加工确认给出的工艺剂量极限值，应采取适当的措施，如立即中断加工并估算和纠正偏离的原因.10.2 日常生产剂量测量为了保证产品得到所需的工艺剂

31、量，应当建立具有适当的统计控制和书面文件的剂量测试程序及采取一系列有效的保证措施。注z对医疗用品的辐射灭菌和食品的辐照处理，不可只采用监测运行参数的方法.必须同时进行日常剂量监测。对于高分子材料改性的辐射加工，须监测加速器的电子束流、运行参数(包括加速器各参数和束下装置的运行参数或材料吸收剂量分布.10.2.1 剂量计的位置一-剂量计，应放置于辐照箱内或表面上预先确定的最小吸收剂量或最大吸收剂量(如果规定了剂量极限值)位置(见第9.3. 1条)或在第9.3. 4条中确定的参考位置.10.2.2 放置频率一一通常剂量计，应在运行开始时放置于第10.2. 1确定的位置上。对于较长时间的生产运行，剂

32、量计应在运行开始、中间、结束和其它适当的时间间隔放置剂量计。10.2.3 部分装载一一如果辐照单元采用部分装载方式，则应满足全部装载方式下加工确认的要求，按照第9.3条测量程序保证产品中的吸收剂量分布是可以接受的。有时可以采用在辐照单元补充适当模拟材料的方法加以补偿。1 Q. 2. 4 散装流动一一对于散装流动辐照方式(如液体或谷物的连续辐照加工)，不可能在日常生产运行中将剂量计固定在最小或最大吸收剂量的位置上。在日常辐照运行产品流中的开始、中间和结束阶段增加剂量汁的数量。每次吸收剂量测量要求几个剂量计，以保证测得的剂量值在一定的置信水平内，而8 GB/T 16841-1997 最小吸收剂量或

33、最大吸收剂量是已知的.上述程序要求剂量计与产品的总辐照时间和流动速度是相同的。若散装材料日常加工中不能使用剂量计，可采用控制加工参数或检验产品性能的方式控制辐照产品的质量。例如a可以使用被照射的产品材料或模拟产品确定加工实验中的平均剂量、最小或最大剂量的方法.10.2.5 环境条件的变化在辐照期间，环境条件(如温度和湿度)的变化可能会影响剂量计的剂量响应，必要时应对其进行修正.10.3 辐照指示标签辐照指示标签可用于工艺和库存控制.把辐照灵敏指示标签贴在每个辐照单元的表面，以帮助确认该辐照单元是否通过了辐照区域.对于多次稻照，应在辐照单元每次通过辐照区前，在面向电子束的一面贴上辐照指示标签，用

34、以证明辐照单元通过电子束的次数，以避免产品重照或漏照。但是，使用辐照指示标签不能代替第10飞2条所描述的剂量测量程序。11 证书、文件和档案11.1 文件记录11.1.1 辐照控制与剂量测量记录11. 1.1.1 记录辐照装置确认、加工确认和日常生产加工中的全部剂量测量数据.包括2日期、时间、产品种类、装载图和全部加工产品的吸收剂量.11.1.1.2记录影响吸收剂量的加工参数如束流、能量、扫描宽度、传输速度、产品位置及传输情况)011.1.1.3 记录用于控制或测量辐照产品中吸收剂量的仪器设备的校准及维护情况。11.1.2 装置记录11. 1.2.1 保证在装置中每批被加工的产品必须具有能相互

35、区别的明显标识，并在所有批量加工的文件中使用。11.1.2.2 记录产品加工日朔和开始、结束的时间，并记录运行人员的姓名以及影响产品中吸收剂量的辐照设备的特定加工条件。11.2评审与认可11.2.1 被授权的质量保证人员负责出具证书，证明每批产品已按照质量保证规定的工艺剂量进行辐照。11.2.2 定期审查所有文件记录，以确保记录准确、完整。11.3 归档保存11.3.1 把第11.1、第11.2条的文件归挡。11. 3- 2 把每次生产运行的所有文件资料归档，它包括收发货文件附本，运行的剂量刻度文件，辐照证书，剂量测量，以及辐照控制j记录。11. 3. 3 保存装置的档案。11.3.4 档案保

36、存期限由职能部门规定。12 不确定度12. 1 对于许多应用，了解吸收剂量测量的不确定度是必不可少的。在大多数应用中，都有特定的吸收剂量范围。由于剂量测量的统计性、辐照单元特性、辐照条件以及运行参数的变化，必须预计有些测量可能超过规定的剂量限值。因此，在加工中应该规定容许出现这种超限的概率水平。12.2 记录和报告应包括吸收剂量测量的不确定度的估计和相关的置信水平。12.3 可接受的不确定度的水平应该满足法规和商业上对特定辐照产品的要求.9 GB!T 16841-1997 NU耐甜苦军v酬震副MgA1 本附录叙述丁不同能量的电子束在均匀材料中的深度剂量分布，以及不同吸收剂量下的产品加工产率与绝

37、热条件下吸收剂量导致材料温升的估算方法.A2 深度剂量分布注s本节给出的深度剂量分布曲线及由此得到的结论(除特殊注明外).均基于单能电子束理论计算的结果.由于电子束不是单-能量，而且扫描电子束也会沿着扫描方向产生能谱的变化，因此，实际测量的数据会出现不同程度的偏差.A2. 电子束在均匀材料中的深度剂量分布曲线开始随着材料深度的增加而增加，到达大约电子射程中点后，其值便迅速下降。曲线的形状取决于初级和次级电子与吸收材料原子中电子和核之间的碰撞，因此，其形状也与材料的原子组成有关。图Al给出了理论计算得到的5MeV单能电子束在聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE聚氯乙烯(PVC)

38、、铝(Al)和铁(Fe)等材料中的深度剂量分布曲线.PE -_ PS -_ PTFE _ PVC AI - Fe 附录A(标准的附录)电子束深度剂量分布、材料加工速率和辐照期间温升的估算方法18 4 3 2 1 址等部回悄。等妓深度(g/cm盯图Al注2图Al是5MeV垂直入射单能电子束，在不同材料中计算得到的深度剂量分布曲线.A2.2 穿透深度(电子射程)几乎与入射电子的能量成正比。图A2图A4给出了。.4MeV12 MeV 单能电子束在PS材料中的理论计算深度剂量分布曲线。同时给出了束窗和空气层的等效深度p当能量低于1.0MeV时束窗和空气层厚度的影响是很重要的。注1 图Al-图A4是应用

39、三层吸收体的埃德蒙特(EDMULT)方法计算得到的垂直入射单能电于束在PS均匀材料薄片中的深度剂量分布曲线.我们可以应用该方法得到0.1MeV-20 MeV电子束在复合材料中的射程.同时也可以应用更复杂的蒙特卡罗(MonteCarlo)方法得到电子束在被照物质中的穿透能力.吸收材料的厚度Z(也称等效深度)通常用单位面积的质量来表示，它是材料的厚度2和密度的积.若材料的质2 10 一E 二1997 16841 GB/T m.束流穿过的面积为S.则有E量为( A1 z m/S Z p Z一吸收材料的厚度通常用单位面积的质量表示),g/cmZ; 式中zm一一材料的质量.g，S一束流穿过的面积，cmt

40、，t-一材料的厚度，cm，, p一密度，g/cm3.m(O. 036 g/cm勺，即电子束在045 g/cm勺，下面的空气层是0.3厚的铁窗(0.图A1中电子束窗采用的是10-4m3 在图A2-图A4中，电子束窗采用4X10-m厚的等效深度的吸收材料后进入PS片材表面.穿过0.081g/cmz 等效深度的吸收材料m(O. 018 g/cm勺，即电子束在穿过0.036g/cm 15 铁窗(0.018g/cm勺，下面的空气层是O.400keV 进入PS片材表面.fiOOkeV - . , 白、af -t 町吃自.叫. -、-.，. -:-.叶回-. _. . ，.内. 军营乙烯, 牛，.， 、，I

41、H制Eh. ._ . F: 嗣-a 4 . 2.:.; 回.,.,., . . -. _. _- ,. F d 600keV -.1. .、.1 GE ,. 4. b.s.2. . ，.I. v，-z.、.4. . . .1 .:. 1 h叫. ., . 2.s.牛.3. 一Y; .;. SES-. 4.&.b J.叫 一4 700keV 800keV 1000keV 900keV 一0.60 . . . uz-44. -2. .-_.,. 一. . . T-2R崎。NU#卖军LHPK剧一-Sl 。T=2ROpt 图A5注s图A5是5.0MeV单能电子束，在铝中进行单面辐照及不同厚度T下两面辐

42、照时理论计算得到的深度剂量分布曲线.A2.4 图A6给出了最佳深度Rop半值深度R50，半入射值深度R仰和实际射程R，与入射电子能量的关系。其数据来源于图A3和图A4中给出的在PS材料中的深度剂量分布曲线.当能量在1MeV 12 MeV 时，这些厚度值与能量变化几乎成线性关系.13 3. 3.2 3 2. 8 2. 6卡2.4 2.2 2卡1. 8 1. 6 ,_. 1. Z i 0.8 O. 6 O. 4 O. 2 。GB/T 16841-1997 R刷. R!k -.R阳-ltp 8 2 N咱哥?只需v咽黑垣崽12 10 8 6 4 2 0 0 能量(MeV)图A6注.图A6是理论it算得

43、到的在聚苯乙烯材料中，最佳深度Rop，半值深度R;o、半入射值深度R抽和实际射程凡与入射电子能量的关系.A2.5 图A4给出的理论计算结果与实际测量值之间存在着显著差异。在进行理论曲线与测量曲线的比较时，必须考虑由于剂量测量方法得到的曲线、电子束能i吉及电子束能量估算的准确性对曲线的特性所带来的影响.A2.6 由于反射材料对电子的反射或反散射，当材料的厚度小于电子的最大射程时，反射材料的组成将会影响出射表面剂量。埃德蒙特(EDMULT)或蒙特卡罗(MonteCarlo)方法可以估算这样的影响.A2. 6. 1 反散射材料的有效原子序数与原子量比被辐照材料的高时，出射剂量就增大这已被厚吸收体的深

44、剂量分布曲线所证明。图A7给出了使用木材、和铁作为反散射材料时，400keV电子在一叠CTA薄膜中的深度剂量分布。, 14 16841-1997 GB/T 、气、J 自 立of=剧在坦言自 20 Z LFO O ;)0 深度(mg!CD1) 因A7注2图A7是使用木材、铝和铁作为反散射材料时.400keV电子在一叠CTA薄院中的深度剂旦分布由线。A2. 6. 2 厚吸收体的深度剂量分布曲线表明当反散射材料的有效原子序数与原子茧低于被稻1日材料时，出射剂量就变小。A2.7 若电子束的入射角度不垂直于材料表面时，则需712正深度剂量分布曲线的形状。因ABfEtlj与垂直方向成00，150，300，

45、450，600和700角度入射时2MeV电子束在PS中的深度剂量分布曲线。2McV I 10.3 ni 5li r JI飞i . 4 i .飞 6 LO 。w O. 8 。.1o. 6 深度CRlcml)o. 2 3 1 2EFEU-UE凶A8注s图A8是与垂直方向成不同角度入射时2MeV电子束在聚苯乙烯中的深度剂Ai:分布曲线。A2.8 非均匀材料(如医疗用品等)中的剂量分布因受体积形状和方向性及彼此间的空气层影响，不能15 L C/T 16841一1997应用上述关系，须按9.3条的要求进行其剂量分布的测量。A3 面积加工产率A3.1 本章讨论的面积加工产率的概念适用于均匀材料，假如计算时的剂量规定为电子束垂直入射材料的表面剂量时，也可用于估算非均匀材料的加工产率。如果材料具有相同的组成和密度，则产品垂直于电子束的入