JJG 735-1991 γ射线水吸收剂量标准剂量计(辐射加工级)检定规程.pdf

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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 735-1991 射线水吸收剂量标准剂量计(辐射加工级)The Standard Dosimeter of Water Absorbed Dose for -Rays (Radiation Processing Level) 1991 - 03 -04发布1991 - 10-01实施国家技术监督局发布JJG 735- 1991 射线水吸收剂量标准剂量计(辐射加工级)检定规程Verification Regulation of the Standard Dosimeter of Water Absorbed Dose for -Rays (Rad

2、iation Processing Level) 、民V-Ardv-FJ民uv?机、 . ,f OH du 、IPC4Ah moyo 叭- 叫，3MC唱3叫d70 G叩PEJC FJC 出UFoD-OD-h 本检定规程经国家技术监督局于1991年03月04日批准，并自1991年10月01日起施行。归口单位:中国计量科学研究院起草单位:中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负责解释JJG 735- 1991 本规程主要起草人:庞瑞草(中国计量科学研究院)JJG 735- 1991 目录概述(1)一技术要求(1)()液体剂量计. . . . . . . . . . . . . . (1) (二

3、)固体剂量计(丙氨酸/ESR剂量计) (2) (三)电离室剂量计. . . . . . . . . . . (2) 三检定条件(3)()检定用设备. . . . . . . . . . . . . (3) (二)检定时的辐照条件(3)四检定项目和检定方法(4)五检定结果处理和检定周期(创附录1名词和术语(7)附录2检定证书内面格式(创JJG 735- 1991 射线水吸收剂量标准剂量计(辐射加工级)检定规程本规程适用于用国家吸收剂量基准硫酸亚铁(Fricke)剂量计，在水模体中，以替代法检定新制造、使用中和修理后的辐射加工级水吸收剂量标准剂量计。检定在Co或137 Cs射线的辐射场中进行。用标

4、准剂量计检定工作剂量计时，其检定方法可参照本规程进行。一概述标准剂量计是指经过考核的，测量水吸收剂量的总不确定度小于3%-4%(k = 2)，能用于辐射加工级水吸收剂量量值传递，在辐射加工现场测量吸收剂量和校准工作剂量计的剂量测量体系。标准剂量计包括液体(化学)剂量计、固体剂量计和电离室剂量计。液体剂量计如硫酸亚铁剂量计、重铅酸伺(银)剂量计、重错酸银剂量计和硫酸钳-亚俯剂量计等。它们是由密封于玻璃安部中的剂量计溶液和UV/vis分光光度计组成。在电离辐射作用下，剂量计溶液中的溶质离子被水的辐解产物定量地氧化或还原;用分光光度计在一定波长处准确地测定该溶液辐照前后吸光度的变化值，可给出水中吸收

5、剂量值。摩尔线性吸收系数是用已知浓度的该剂量计的标准溶液对分光光度计校准后求出的。其辐射化学产额或吸光度-吸收剂量转换因子经国家吸收剂量基准硫酸亚铁剂量计校准后给出。固体剂量计如丙氨酸/ESR剂量计是一种自由基型剂量计，它是由丙氨酸剂量计元件和测量用的ESR(电子自旋共振)波谱仪组成。丙氨酸剂量计元件辐照后产生的自由基浓度以波谱幅度表示，其波谱幅度-剂量校准曲线由国家吸收剂量基准硫酸亚铁剂量计给出。电离室剂量计是以电离室为辐射探测器件的剂量仪表，它主要由电离室、电测量系统、检验源和水模体组成。在模体中，光子与室壁周围介质及壁材料作用后产生的次级电子，使空腔内空气电离，电离电流由收集极输送至电测

6、量系统读数，经温度、气压修正后，由国家吸收剂量基准硫酸亚铁剂量计给出其校准因子。二技术要求(一)液体剂量计1 剂量计容器采用符合国家标准GB2637-1981中标称2ml的双联曲颈中性玻璃安部，内装剂量计溶液2.8ml 恪液高度为(30:t 1) mm ，封装后整个安瓶高度约5 .5 cm，不得有裂缝或渗漏。JJG 735- 1991 2 标准剂量计测量水吸收剂量范围与总不确定度列于表1。表1测量水吸收荆量范围与总不确定度名称水吸收剂量范围/kGy总不确定度(k=2)/% 2.1 硫酸亚铁剂量计2.2 重锚酸银剂量计2.3 重锚酸御(银)剂量计2.4 硫酸锦-亚锦剂量计3 测量重复性小于1%。

7、4 剂量响应非线性小于1%。5 UV/vis分光光度计0.04 - 0.4 3.0 0.4 - 5 4.0 4 - 40 4.0 4 - 25 4.0 5.1 吸光度A值的测量范围应不小于2;摩尔线性吸收系数E值的准确度应小于0.5%。5.2 波长A在3-5mm范围内，吸光度的测量准确度应小于1%。5.3 在吸光度小于2的范围内，测量的非线性应小于1%。5 .4 恒温液杯架控温精度为土0.2c。5.5 应配有光程长度为0.01m的标准石英液杯。6 贮存和运输条件6.1贮存条件避光室温保存。6.2运输条件剂量计(包括读数对照未辐照剂量计)在辐照前后或运输过程中，均应在相同环境条件下一起放置;并在

8、其邮寄发放或使用前，抽样检测其本底吸光度的分散性。(二)固体剂量计(丙氨酸/ESR剂量计)7 丙氨酸剂量计元件以粒度均匀的丙氨酸晶体颗粒，在1X 106 Pa压力下，压制成直径为3mm，长度为8mm的圆柱状体，并用石腊密封于外径小于12mm的防水塑料套管中，总高度小于30mm。8 丙氨酸/ESR剂量计的剂量学性能8.1 剂量测量重复性小于1%。8.2 测量水中吸收剂量范围为0.05- 40 kGy，剂量响应的非线性小于1%，总不确定度小于4%。8.3 稳定性:自由基浓度衰退半年内小于1%。8.4 电子自旋共振(ESR)波谱仪按仪器说明书主要指标要求进行自查。9 丙氨酸剂量计元件的贮存和运输条件

9、9 . 1 贮存条件:避光、室温、相对湿度小于60%。9.2 运输条件:运输过程中辐照与未辐照剂量计元件应保持环境条件一致。(三)电离室剂量计10 电离室剂量计的剂量学性能JJG 735-1991 10.1 水中吸收剂量的测量范围为0.1- 10 Gy。10.2 测量重复性小于0.1%，测量非线性小于0.2%，长期稳定性小于0.5%/a。10.3 零漂小于0.5%(4 h以内)，漏电流(本底电流)应小于测量最小吸收剂量率时产生的电离电流的0.5%。10.4 能量响应:在半值层为0.06- 2.5 mm Cu的X射线质范围内小于3%。11 主电离室:室壁材料一般为石墨，体积小于1cm3，外径小于

10、1cm;电离室杆和电缆的辐射效应引起的测量误差可以忽略。12 主机、电离室、检验源和水模体不应有破损及放射性污染，连接件无松动并符合电气安全要求。13 水模体应配有严格定位的防水电离室套管，使电离室灵敏体积的几何中心与基准硫酸亚铁剂量计的几何中心保持一致。一检定条件(一)检定用设备14 国家吸收剂量基准硫酸亚铁剂量计。其性能应符合JJG2089-1990俨Co射线辐射加工级水吸收剂量计量器具检定系统和国家标准GB139-1989的要求，校准点处测量水吸收剂量的总不确定度为2.0%(k=2)。15 标准水模体是装满水的箱体，壁材料为有机玻璃或聚苯乙烯，外形尺寸为3mx3mmX 3mm，配有使剂量

11、计严格定位的支架和套管，校准点处于距箱体前表面5.0 cm的模体中心线上。16 固体模体是由上述材料制成的一定尺寸的实体，设有放置剂量计的孔道，校准点的深度距前表面为15mm。17 其他17.1 温度计:最小分度值为0.1c。17.2 计时器:最小分度值为0.01s。17.3 气压计:最小分度值为10Pa。17.4 尺:1 m钢直尺，最小分度值为1mm。18 上述计量器具均需经计量部门检定合格。(二)检定时的辐照条件19 检定时辐照需在Co射线场中的标准水模体或固体模体内的校准点处进行。20Co辐射源在整个检定辐照的过程中，源到辐照位置的重复性为0.3%。21 标准水模体应放置在使校准点距辐射

12、源几何中心水平距离0.5- 1. 5 m处的均匀辐射场中，并严格定位。周围1.5m范围内不得有任何散射物体。22 模体中水的温度调节至(20土5)c ，水加到箱体刻度线，并在每次辐照前后测量水温度。3 JJG 735-1991 四检定项目和检定方法23 外观检定23.1 液体剂量计元件应符合第1条要求。23.2 丙氨酸剂量计元件应符合第7条要求。23.3 电离室剂量计应符合第11，12条要求。24 测量仪器检查24.1 UV/vis分光光度计的检查:应满足第5条的要求，检验方法可按国家标准GB139-1989进行。24.2 ESR波谱仪按第8.4条要求自行检查。24.3 电离室剂量计检查按第1

13、0.3条进行。24 .4 标准水模体或固体模体应按第13，15 , 16条要求进行。25 Co辐射源到辐照位置重复性检查25.1 按第21，22条要求，放置标准水模体(或固体模体)在Coy射线辐射场中的选定位置上定位，剂量计定位套管内充水，每次辐照剂量计应与水温平衡一致。25.2 将符合第14条要求的基准硫酸亚铁剂量计放在校准点处，至少重复升降源5次，每次换取一支剂量计并照射相同时间(n5)。25.3 计算:求出吸光度测量读数的平均值A和单次测量相对标准偏差s.lA(应小于0.3%)。注(Ai - A) I sx /=i=1 n-1 I A 、，唱BA，.、26 确定校准点处水吸收剂量率的基准

14、值Jp26.1 在第25.1条要求条件下的校准点处进行辐照。26.2 在50- 200 Gy剂量范围内，以等间隔递增的方式选择不同照射时间七，辐照7支剂量计。26.3 按第5条和国家标准GB139-1989规定条件下，在UV/vis分光光度计上分别读出辐照和未辐照剂量计榕液的吸光度Ai和Ao，对Ai和ti进行回归分析，得线性方程如下:Ai=+ bti (2) 式中:Ai一一剂量计溶液的吸光度值;tf一一与A对应的辐照时间，mm; 一一截距(含有豆。的贡献); b一一斜率，b=A/t , (Abs/min)。26 .4 根据式(2)计算可得到校准点处水吸收剂量率的基准值JpJp = F pb (

15、Gy/min) ( 3) 4 JJG 735- 1991 式中:人=281 (Gyl A)为基准值吸光度-吸收剂量转换因子(参看国家标准GB139一1989)。26.5 也可给出校准点处升降源的附加剂量D:=Fp (-Ao) (Gy) 和校准点处斜率(剂量率)的相对标准偏差句/hfJE(%)式中:r一一线性相关系数;n一一剂量计个数。(4) (5) 27 标准剂量计检定时的辐照。在上述第25.26条基准给值的辐照模体定位条件下，在校准点处以替代法进行标准剂量计(或工作剂量计)的辐照，固体剂量计和电离室剂量计套管防水。27.1 标准剂量计测量重复性的辐照，按第25条要求(n=3-5)进行。27.

16、2标准剂量计吸收剂量响应线性的辐照，按第26条和第27条相同条件下，在校准点处以替代法进行标准剂量计(或工作剂量计)辐照，选择各自剂量计的最佳线性范围内，按第26.2的要求辐照n=5-7支剂量计(电离室剂量计对应不同辐照时间tj的读数R;)并记录水温、气压。28 标准剂量计辐照后的读数28.1 液体剂量计按第26.3条的要求，可以由基准装置读数;也可以由被检装置读数，但要求给出该装置的摩尔线性吸收系数值。28.2团体剂量计如丙氨酸IESR剂量计的ESR波谱仪按其工作条件要求，用基准给出的已知剂量值的标准丙氨酸剂量计元件，与待测丙氨酸剂量计元件在相同工作条件下读数，分别给出波谱二峰幅值hp和hs

17、值。28.3 电离室剂量计其仪表读数Rw值应考虑温度及气压修正。29 标准剂量计测量结果的计算29.1 测量的重复性按式(1)计算测量结果的相对标准偏差s%1A ，应小于1%。29.2 对液体剂量计按式(2)，(3) , (5)可分别计算出其水吸收剂量率队(Gy/min) 或扎值(Abslt) ;测量的相对标准偏差Sblb，即其测量的非线性，应小于1%。29.3 对固体剂量计如丙氨酸IESR剂量计，由基准值给出标准值D.值Ds=Dptj+D (i=1 , 2 , , n , n = 7) (6) 用此标准值检定工作剂量计或待测剂量计元件时，由ESR波谱仪读出其对应的波谱幅度h:值，并经元件质量

18、、仪器增益系数及辐照温度修正。29.3.1 对低于10kGy时，以下式表示校准曲线(线性区)lnh: =+ blnD (D; 10 kGy , i = 1, 2, n , n = 7) (7) 则D;= exp (lnh: -)lbJ (8) 以求出待测剂量计的剂量值Dj。29.3.2 对照射10- 40 kGy剂量范围的丙氨酸剂量计元件，以绘制Dj和h的校准曲线JJG 735-1991 (非线性区)0 29 .4 对非密封电离室剂量计仪器读数Rw应考虑温度和气压修正273.15 + T Po X. = R.:.:.: _ x巳一(lImin) w 273 . 15 + 20 . p 式中:T

19、一一检定时水模体中的温度，c ; p一一检定时的大气压，Pa; PO一一标准大气压(101.3kPa); t一一对应仪器读数的时间间隔，min。30 校准因子(9) 30.1 对液体剂量计由第26.4条给出的校准点处水吸收剂量率的基准值Dp和由第29，2条得到的b.值，则可得到标准剂量计的吸光度-吸收剂量转换因子，即校准因子F.值F撼=Dplb (GyIA) (10) t.A 或由标准剂量计在校准点处给出的吸收剂量率值D.(D飞苟参看GB139一1989)，则N=DpID.，应小于1.04。30 .2 对固体剂量计如丙氨酸IESR剂量计，由已知的基准值，可按第29.3条分别给出线性区和非线性区

20、的校准曲线。30.3 对电离室剂量计，由第26.4条给出的校准点处水吸收剂量率的基准值Dp和由第29.4条求出的主w值，则其水吸收剂量的校准因子为N w = D / X w (Gy) ( 11 ) 30.4 各类标准剂量计校准因子的不确定度应在其总不确定度的范围内符合。31 各类标准剂量计的稳定性应在下次检定时核查。五检定结果处理和检定周期32 检定结果符合标准剂量计要求的，即经检定合格者，发给检定证书;检定不合格者，发给测试结果通知书。33 标准剂量计的检定周期为1年。6 JJG 735- 1991 附录1名词和术语1 吸收剂量D是dE除以dm所得的商，其中dE是电离辐射授与质量为dm的物质

21、的平均能量。dE / _. _ I D=alz(J-kg-i) 吸收剂量单位的专门名称是戈(瑞)，单位符号是Gy。1 Gy = 1 J kg - 1 (2) 2 吸收剂量率D是dD除以dt所得的商，其中dD是在时间间隔dt内吸收剂量的增量。dD _,. ,_ . D=E7J(kg-s)-I(3) 、E，A ，E飞、1 Gy S - 1 = 1 J ( kg s) - 1 3 摩尔线性吸收系数是由Beer定律给出的，它可用如下关系式描述(4) E=3m2mol-l 式中:A一一在某一特定波长下的吸光度;C一一所研究离子的摩尔浓度;l一一分光光度计石英测量液杯中、溶液的光程长度。注:该量在过去的一

22、般文献中通常称为摩尔消光系数，单位:L mol - . cm - 1 0 4 辐射化学产额G(X)是n(X)除以E所得的商，其中n(X)是由于授与物质平均能量E而使某一指定实体X中生成、破坏或变化的物质的平均量。(5) n(X) G ( X) = ,. _ I mol r 1 E (6) 注:该量通常称为G值，过去一般用(l00eV)-1表示(参看GB139一1989)。1 mol r 1 = 9. 65 X 106 (100e V) - 1 ( 7 ) 5 辐照模体用来提供校准剂量计所需的电子平衡条件，并使剂量计精确定位。其材料是水或辐射吸收特性与水等效的物质(如聚苯乙烯或有机玻璃)。水模体

23、的外形尺寸1 x b x h为300mm x 300 mm x 300 mm，并有良好的定位支架和剂量计套管。6校准点为在辐照场中校准剂量计规定的测量点，对于Co和137Cs 射线，该点为距模体前表面5.0cm (对于水模体)或15mm (对于聚苯乙烯或有机玻璃固体模体)。7 替代法在射线辐射场中确定位置的水模体(或固体模体)校准点处，先用基准剂量计照射，给出校准点处水吸收剂量率的基准值后，再将被检标准剂量计(或工作剂量计)放置于严格定位的上述模体的该校准点处，进行检定照射。8 辐射加工级按国际惯例可分为三个不同的剂量范围:低剂量范围10 Gy - 3 kGy; 中剂量范围1 - 10 kGy

24、; 高剂量范围5 - 100 kGy。7 JJG 735-1991 附录2检定证书内面格式(一)检定条件1 基准剂量计名称:总不确定度(k= 2) : 2模体壁材料:尺寸:距源中心:校准点位置:水模体中温度:辐照温度，气压:3 Co辐射源源的活度:排列方式及尺寸:(二)检定结果1 基准值r = = b = sb1b= (%), Ao= , Dp= 2 源到辐照位置的重复性(校准点处): 3 被检标准剂量计(或工作剂量计)名称:3.1 测量重复性:s)X = % 3.2 剂量响应线性:(Gy/min) , D = (% ) r = ，= , b. = ( Abs I t) , iJ.= (Gy/

25、min) , sb1bs= (%)。4 校准因子4.1 对液体剂量计F. = iJ plb. (GyIA)，或Ns=iJ/X.4.2 对固体剂量计(如丙氨酸IESR剂量计)4.2.1 10 kGy以下由Dp给出刻度曲线(线性区)。4. 2. 2 10 - 40 kGy范围由iJp给出校准曲线(非线性区)。4.3 对电离室剂量计Nw = iJ plXw (Gy) (Gy)。5 各类标准剂量计校准因子的不确定度应在其测量水吸收剂量的总不确定度范围内符A 口。6 各类标准剂量计的稳定性，应在下次送检时，携带上次检定证书进行核查。8 中华人民共和国国家计量检定规程射线水吸收剂量标准剂量计(辐射加工级)JJG 735-1991 国家技术监督局颁布* 中国计量出版社出版北京和平墨西街甲2号邮政编码1侧13电话(010).275刷E-mail .四北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印晤棚mmx 1230 mm 16开本印张0.75字数12千字1991年7月第1版2002年9月第2次印刷印敬2501-35佣统-书号155026-164。定价:12.元