JJG 593-2006 个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量(装置)系统.pdf
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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 593-2006 个人与环境监测用X、辐射热释光剂量测量(装置)系统Thennoluminescence Dosimetry Systems Used in Personal and Environmental Monitoring for X and Gamma Radiation 26一03一08发布26-09一08实施国家质量监督检验检菇总局发布061013000013 JJG593-26 个人与环境监测用X,1 辐射热释光剂量测量(装置)系统检定规程Verification Regulation of Thennoluminescenc
2、e Dosimetry Systems Ud in Personal and Environmental Monitoring for X and Gamma Radiation 。.0-0-0.、 JJG 593-2006 1代替JJG593-1989 JJG 698-1990 本规程经国家质量监督检验检疫总局2006年3月8日批准,并自2006年9月8日起施行。归口单位:全国电离辐射计量技术委员会起草单位:上海市计量测试技术研究院湖北省计量测试技术研究院本规程委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释JJG 593-2006 本规程起草人:李燕飞(上海市计量测试技术研究院)陈建新(上海市计量测
3、试技术研究院)周迎春(湖北省计量测试技术研究院)JJGS93-2创隔目录titi-$i今IM位单量位献计单文和语量围用语术计范引术12 12333 4 概述(3 ) 344444668892570 12 法方试测其及求要.能件性条的生仪产式出和格子读性)因和特页目换计的内归转量射.(求求制的量剂辐限书要要控件目法果期当光考界证能术计仪具条项方结周量释参信定性技量出器定定定定定剂热X置检量拥剂读量检检检检检ABCDEt近12、下12345录录录录录56711111附附附附附1 范围JJG 593-2例6个人与环境监测用X、辐射热释光剂量测量(装置)系统检定规程本规程适用于个人监测用和环境监测用X
4、、y辐射热释光剂量测量(装置)系统(以下简称系统)的首次检定、后续检定和使用中检验。光子能量范围为15keV3 .0MeV。本规程不适用于个人监测和环境监测用X、y辐射热释光剂量计的单独检定。本规程不适用于配用股端剂量计的用于个人监测的装置,也不适用于测量自辐射、中子辐射和宇宙射线辐射装置的检定。2 引用文献本规程引用下列文献:IEC 1066 -1-1991: Thermoluminescence dosimetry systems for personal and environ mental monitoring(1991) GB/T 12162.1-2000 用于校准剂量仪和剂量率仪以
5、及确定其能量响应的X和参考辐射一一第1部分:辐射特性及产生方法GB/T 12162.2-2004 用于校准剂量仪和剂量率仪以及确定其能量响应的X和参考辐射一一第2部分:8keV1.3MeV和4MeV9MeV的参考辐射的剂量测定GB/T 12162.3-2004 用于校准剂量仪和剂量率仪以及确定其能量响应的X和参考辐射一一第3部分:场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量响应和角响应的测定使用本规程时,应注意使用上述文献的现行有效版本。3 术语和计量单位3.1 术语3. 1. 1 热释光thermoluminescent(TL) 某些特定物质所具有的特性,即当这些物质经电离辐射或紫外线辐照后再被加热
6、时因受辐照的激发而产生的光发射现象。3. 1. 2 热释光探测器(简称探测器)thermoluminescent (TL) detectorJ 规定数量的热释光材料,或由热释光材料和非热释光材料配合组成的具有确定质量、形状或尺寸大小的一个固定部件。1 JJG 593-2006 3. 1. 3 热释光剂量计(简称剂量计)thermoluminescent (TL) dosimeter 含有一个或数个热释光探测器的被动式测量装置,为便于使用它可能被安置在一个盒套内,以便于佩戴在人员的身体上或放置在测量环境中,从而可用来确定其所放置的位置处或附近的剂量当量。3. 1.4 热释光剂量读出仪(简称读出仪
7、)thermoluminescent (TL) dosimeter reader 用来测量由热释光剂量计中的热释光探测器所发出的光线的仪器,基本上包括有一个加热装置、一个测光装置和附属的电子线路。3. 1.5 热释光剂量测量系统(简称系统)由enmltnnin四剧创me町(1W)system 为确定剂量当量评定值所使用的热释光剂量计、读出仪和所有的配套设备以及所有的工作程序。3.1.6周围剂量当量H铸(d)ambient d悦叫uivalentH骨(d) 辐射场中某一点处的周围剂量当量H骨(d)是相应的齐向扩展场在ICRU球体内、逆向齐向场的半径上深度d处产生的剂量当量。注:1.对采用H*(d
8、)形式的监测,推荐的深度d为10mm,此时H幡(d)可写为H骨(10)。2.在扩展场中,在所研究的整个体积内光子注量及其角分布、能量分布与实际场中的参考点具有相同值。在齐向扩展场中,注量及其能量分布同上述扩展场,但其注量是单向的。3. 1. 7 个人剂量当量Hp ( d ) individual dose equivalent, H p ( d) 个人剂量当量Hp(d)是人体表面某一指定点下深度为d处的软组织的剂量当量。对强贯穿辐射的监测,推荐的深度d为lOmm,此时Hp(d)可写为Hp(10)。对弱贯穿辐射的监测,推荐的深度d为O.07mm,此时Hp(d)可写为Hp(O.07)。3. 1.
9、8 转换因子(conversionfactor) 用以将空气比释动能转换成相应剂量当量的参数因子,见表2及附录A。3. 1. 9 评定值Eevaluated valueJ 系统所需测量的量值如通过使用适当的评定因子F从热释光读出仪的读出值R而获得的定向剂量当量H(10)、空气比释动能Ka等。3. 1. 10 评定因子Fe (evaluation factor) 用来将热释光读出仪的某一个或一组读出值r转换成要求的评定值E的一个或一组系数。3.1. 11 体模(phantom)在X和Y辐射的散射和吸收特性方面用来模仿人体的一种特定的物体。3.2 计量单位2 JJG 593-2006 3.2.1
10、个人剂量当量的计量单位是希沃特,符号:如,1 Sv = 11 0 kg -1。3.2.2 空气比释动能的计量单位是戈瑞,符号:Gy, 1 Gy = 11 0 kg -1。3.2.3 照射量的计量单位和符号均为Cokg一1。3.2.4本规程中所用到的其他量均采用国际单位制(SI)单位。另外对辐射能量也可采用电子伏,符号:eV, 1eV= 1. 602 x 10叮,时间单位除秒(s)之外可采用分(min)、时(h)、日(d)和年(a)。4概述本规程涉及的测量系统主要由热释光剂量计(简称剂量计)和热释光剂量读出仪(简称读出仪)以及所有的配套设备和工作程序组成。剂量计通常由一个或多个热释光探测器和一个
11、便于携带的适宜容器组成。读出仪用于测量热释光探测器的发光量。主要由加热部件、光测量部件和有关电子器件组成。剂量计受辐照时,热释光探测器吸收并贮存射线的部分能量,在测读过程中被加热时以光的形式释放这部分能量,并为读出仪测得,在一定剂量范围内发光量与剂量成线性关系。热释光剂量测量系统按其用途可分为个人监测系统和环境监测系统两大类。5 计量性能要求热释光剂量测量系统的主要辐射性能必须满足表1的要求。表1热释光剂量系统辐射性能要求主要辐射性能量值或影响量的量值范围技术要求P(7mg.cm-2): 0.5mSv-1 Sv 线性p(l 000mg.cm-2): 0.1mSv-1 Sv E(AII)(7d)
12、: 10Sv-100mSv 响应变化不大于10%E(AII )(30d): 30Sv-100mSv P(AII): 15keV-3MeV 评定值与约定真值相差不大于30%E(30keV)(AII ): 30keV -3MeV 能量响应E(80keV)(AII ): 30keVE80keV 评定值不大于约定真值的2倍E(80keV)(AII): 80keVE3MeV 评定值与约定真值相差不大于30%刻度因子p(AII) , E(AII) 给出实测值量值检验P(AII) , E(AII) 己知能量参考辐射:15% 其他能量点:30% 3 JJG 593-26 其中,P表示热释光个人监测系统,E表示
13、热释光环境监测系统;个人监测系统P又可根据其测量点在组织内的深度区分为7mg-m-2级和1OOOmg. crn一2级,分别以P7mg.crn-2)和P1OOOmg.crn -2)表示;环境监测系统E可按其所测能量下限分为30keV级和80keV级、按其最短使用周期可分为7d级和30d级,分别表示为E30keV)(7d)、E80keV)(7d)、E30keV)(30d)和E80keV)(30d) ; (All)表示可同时适用于所有级别。6 通用技术要求6.1 剂量计6. 1. 1 剂量计外观应完好元缺损并带有编号等识别标记,所附的佩带夹持装置应能正常工作。剂量计各部件包括内部的热释光探测元件装配
14、应紧密,不应随意活动脱落。其外壳应能避光、防潮并且在使用中不易被放射性沾污,又能便于清除沾污。6. 1.2 被检剂量计应符合的批均匀性、重复性和人射角响应的相关要求和测试方法见附录B。6.2 读出仪6.2.1 读出仪外观应完好无缺损,铭牌上的型号、编号、制造厂和标志/编号等标记应清晰可辨。6.2.2 被检读出仪应符合的稳定性/重复性的有关要求和测试方法见附录B。7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。7.1 检定条件7. 1. 1 计量标准7. 1.1.1 照射量或空气比释动能率的约定真值用防护水平电离室型剂量仪测量,其量值应可溯源至国家照射量或空气比释动能基准。7.
15、1.1.2 在lOkeV1.5MeV的光子能量范围内,空气比释动能Ka与照射量X的关系由式(1)确定:W 1 K 二-.一一一.X (1) e 1-g 式中:W一一在空气中形成一对离子所消耗的平均能量,J(对于干燥空气,W/e的推荐值为33.971.C-1); 4 e一一电子电荷,C; g一一次级带电粒子的能量以韧致辐射形式损失的份额(对于本规程涉及的X辐射,g=O;对Coy辐射,g=O.3%)。JJG 593-26 7. 1.1.3 空气比释动能率约定真值的扩展不确定度(走=2)均应不大于10%。7. 1.1.4 个人剂量当量Hp(0.07)和Hp(10)的约定真值,可通过空气中同一点的空气
16、比释动能约定真值转换获得,其转换因子Fp(0.07)和Fp(10)见表2及附录A;周围剂量当量H(10)的约定真值,可由空气中同一点的空气比释动能约定真值转换获得,其转换因子F普(10)见表2及附录A。7. 1.2 参考辐射7. 1.2.1 检定所需使用的X、参考辐射列于表2。其荧光X辐射和连续谱窄谱系列过滤X辐射的特性和产生条件见附参考辐射|代号| 锢暨/k才Fp (0 .07) / Sv. Gy - 1 lE Jl,Ql蛤V.Gy-1I F (10)/SV.Gy-1 过滤I j飞斗,叫汇;j咱州r古草,JI T.、1. 18 X辐射N-10叫岳j83 11 恩将11.恤/鼠咱1卫局5阵、1
17、.71 (窄谱)I -r-.T-I/,内1/100 i lik斗均1恪|1. 64 Y 0.!;:去归川662 1.21 1.20 辐射守主但II 1250 L飞-:_yvI 1. 15 i虱1. 16 、飞飞一_.个人剂量当量5 JJGS93-26 测量范围至少86kPa-106kPa,最小分度值不大于O.1kPa。7. 1.4 环境条件检定实验室的环境条件应符合表3的要求。表3对实验室环境条件的要求环境参量要求环境温度15t-25t,检定过程中变化不超过:!:2t相对湿度80% 大气压力86kPa -106kPa 辐射本底空气比释动能率不大于0.25Gy.h-17.2 检定项目个人与环境监
18、测用X、辐射热释光剂量测量系统的首次检定、后续检定和使用中检验的项目见表4。表4检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检验线性+ + + 能量响应+ 刻度因子+ + 量值检验+ + 注:+为应检项目,一为可不检项目。7.3 检定方法7.3.1 通用特性按6.1和6.2条逐项检查被检热释光剂量测量系统的通用特性,判断其是否符合相应的要求。7.3.2 剂量计7.3.2.1 检定时剂量计的数量应按如下原则来确定,即必须使每个项目的结果具有95%的置信水平。可根据被检热释光剂量计的批稳定性数据并使用附录D中的方法进行修正来确定所需剂量计的数量。对于检定时单个剂量计单次测量相对标准偏差预期大于批均
19、匀性标准偏差的项目(如辐照剂量更低或其他因素影响增加其单次测量相对标准偏差),需要使用合适的学生分布因子来修正其单个剂量计测量标准偏差再来确定其所需剂量计数量。在符合检测项目置信水平的情况下对所有项目全部使用固定的10个剂量计进行检定,这时相对应的分布因子tn= 2.26,详见附录D中表D1。7.3.2.2 剂量计的放置方法是:对P(AII)热释光系统,剂量计应放置于体模表面正对射线束方向的一面,且体模表面下深度为O.07mm或lOnu丑的一点位置与剂量当量约定JJG 593-26 真值已知的检定点位置重合;对E(A11 )系统,剂量计(包括外套)放置于辐射场中心,其测量有效中心点位置与剂量当
20、量约定真值已知的检定点位置重合。7.3.3 线性准备5组剂量计,每组的剂量计数量为10个,用137Q;或参考辐射按表5所列的剂量当量约定真值c对每组剂量计分别进行辐照,然后读出其评定值,计算每组的平均值Ei和标准偏差SE。表5备热释光系统线性栓定剂量范围各组的受照剂量约定真值C;/mSv热释光系统1 2 3 4 5 P(7mgcm-2) 0.5 1 10 100 1000 P(1Omgcm-2) 0.1 1 10 100 10 E(AII )(7d) 0.01 0.1 1 10 100 E(AII )(30d) 0.03 0.1 1 10 100 应满足:E.:tI. 0.90 iG i 1.
21、 10 (i = 1,2,3,4,5) (2) 式中,Ii=2.265EldU,为第i组的平均值瓦的置信区间的半宽度,见附录D中的D.3。其中,C;的不确定度被认为可忽略。7.3.4 能量响应和刻度因子7.3 .4 .1 准备3组剂量计,每组的剂量计数量为10个,将剂量计正确放置在所选的检定点上,从正面对每组剂量计进行辐照。所选用的参考辐射能量按表6所列,应从窄谱系列的过滤X辐射中选择符合表6要求的参考辐射进行这项试验。在无法从窄谱系列中获得所需参考辐射的条件下,也可选用相同能量的宽谱系列参考辐射,所需的转换系数可从GB/T12162.3-2004中获得。应尽量选用相同的剂量当量值进行该项检定
22、。所辐照的剂量当量约定真值C为1mSvlOmSv。然后读出其评定值E,并计算每组的平均值Ei和标准偏差SEO表6参考辐射组序i辐射能量1 (30-40)keV参考辐射2 (80 -100) ke V参考辐射3 137es或对用于个人监测的P(AII)热释光测量系统和用于环境监测的最低能量为30keV的E(30keV)(AII )系统,应满足:7 JJG 593-2006 E: :t I 0.70 1. 30 (i = 1,2 , 3) (3 ) 对用于环境监测的最低能量为80keV的E(80keV)(AII)热释光测量系统应满足:7 .3.5 量值检验对所有的P(为10个,将剂量当量约定真值为
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