GB T 12162.1-2000 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和γ参考辐射 第1部分;辐射特性及产生方法.pdf

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1、ICS 17.240 F 85 4也- I . 11: .、GB/T 12162. 1 2000 idt ISO 4037-1: 1996 口、，x其能血目 X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy Part 1 : Radiation characteristics and production methods 2000-12-11发布2001-

2、07 -01实施国家质技术监督局发布 GB/T 12162. 1-2000 目次前言. . . . . . . . . E I50前言. . . . . . . . . . . . N 1 范围. . . . . . . . . . . . . 1 2 引用标准. . . . . . . I 3 定义. . . . 1 4 连续谱过滤X辐射. . . . . . . . . . . . 3 5 荧光X辐射. . . . . . 10 6 放射性核素辐射 . . . . . 13 7 能量在4MeV9 MeV间的光子辐射. . . . . . . . . . . 14 附录A(提示的附录半值层的

3、测量摘译自ICRU第10b报告VI-6-b) . . . . . 30 附录B(提示的附录参考文献. . . . 32 G/T 12162. 1-2000 前士墓fH 本标准是根据国际标准化组织ISO4037-1: 1996盯1mO. 21 0.44 , 11 2. 10 3.31 4.40 5.34 F GB/T 12162.1-2000 表6高空气比释动能率系列特性管电压lstHVL3l kV 口1mAl Cu 10 0.04 20 0.11 30 O. 35 60 2. 4 0.077 100 0.29 200 1. 7 250 2. 5 2802) 3. 4 300 3. 4 1)管电

4、压在有负荷时测量。2)这个参考辐射是作为300kV产生的参考辐射的替代而引人的，当最大负荷时X射线机高压不能达到300 kV时使用。3) HVL在距离焦斑1m测量。表7高空气比释动能率系列近似特性管电压附加过滤uHVL2l 平均光于能量.EkV mm 1m keV 1 , t HVL 2 nd HVL Al Cu 空气Al Cu Al Cu 10 750 0.036 0.010 0.041 0.011 7.5 20 O. 15 750 。.12 0.007 O. 16 0.009 12. 9 30 0.52 750 。.38 0.013 0.60 0.018 19. 7 60 3. 2 750

5、 2. 42 0.079 3. 25 0.11 37. 3 100 3.9 O. 15 750 6.56 0.30 8.05 。.47 57. 4 200 1. 15 2250 14. 7 1. 70 15. 5 2. 40 102 250 1.6 2 250 16.6 2.47 17. 3 3. 29 122 280 3.0 2250 18. 6 3.37 19. 0 3. 99 146 300 2. 5 2250 18. 7 3.40 19. 2 4. 15 147 注z表中所列的值摘自Seelentaget a1.阳的表B4和表B5.而图4所示的谱是用这些表所列的条件计算得到的I气空气路

6、程(己包括在附加过滤中)对低能辐射是重要的。给定的X射线设备的实际谱分布明显地依赖于靶的角度和粗糙程度.1)对100kV以上的管电压，总过滤包括附加过滤加上调整到4mm铝的固定过滤见4.2.3)。对100kV及以下的管电压，本表例中的固有过滤近似4mm皱，2)半值层在距离焦斑1m测量。对于低空气比释动能率、窄谱以及宽谱系列，标准实验室应该通过能谱研究证实其产生的辐射的平均能量值与表3、表4、表5中列出的值在土3%以内符合刊昔的分辨率与表3、表4、表5中列出的值在士10%以内符合。对于这三种系列中平均能量低于30keV的参考辐射，平均能量应在士5%以内，分辨率应在土15%以内与表3、表4、表5中

7、列出的值一致。对于使用1mm铝或小于1mm铝附加过滤的参考辐射，靶角度、靶状况以及空气路程会强烈地影响平均能量、分辨率以及HVLo如果一个实验室没有谱仪系统，应利用表3、表4、表5所列的高压及过滤特性，并通过4.3中描述的简单方法验证所产生的参考辐射a6 G/T 12162.12000 对于高空气比挥动能率系列参考辐射，辐射质用X射线管电压和第一半值层规定，产生高空气比释动能率的方法在4.4中给出。4.2 产生参考辐射的条件和方法4.2.1 x射线机的特性X射线机的管电压波纹应小于10%，最好使用波纹尽可能低的X射线机(现在商业上可得到波纹小于1%的X射线机)。并能在土1%以内显示其管电压值。

8、X射线管靶应是鸽靶，反射型，并且靶面取向与轰击电子方向的夹角应不小于20。照射期间，管电压的平均值应稳定在1%以内。注，X射线管应以老化效应最小的方式工作，因为老化效应会增加固有过滤见4.2.3)，4.2.2 管电压标准实验室应在X射线机工作条件下，在几个管电压上对管电压指示装置进行刻度，最好的方法是利用适当刻度过的电阻串，或是使用高分辨率谱仪测量光子的最大能量。如果用测谱法刻度，管电压应由谱的高能线性部分外推与能量轴的交点得到。管电压的约定真值应准确到土2%以内。没有这些设备的实验室，仍可通过调整管电压来产生表3、表4、表5中描述的辐射。这可以用下列方法之一来完成2a)对于管电压低于116k

9、V(P低于铀的K吸收缘，115.6keV)所产生的辐射，电压测量装置或仪表可以用基于激发选定元素特征辐射的技术主度。b)对于高于116kV的管电压，用4.3巾所述的方法进行。按4.2. 3中描述的方法确定固有过滤，并使用附加铝过滤器调整固定过滤，使其达到所要求的数值(并认为其总和构成新固定过滤)，再按4.3中规定的方法以达到参考llVL来确定管电压。4.2.3 过滤4.2.3.1 对于低空气比释动能率系列中的.8.5-keV、17keV和26keV的三个最低平均能量的辐射，以及对于窄谱系列中的8keV、12keV、16keV、20keV、24keV五个最低平均能量的辐射，总过滤由固定过滤和附加

10、过滤组成。固定过滤是所推荐的X射线管1mm皱或其他值，如果使用其他固有过滤值X射线管见表3和表4的脚注3)J。4.2. 3- 2 对于其他X参考辐射a)固定过滤包括X射线管的固有过法:、监督电离室(如果使用的话)的过滤及铝过滤器。铝过滤器是使60kV时总固定过滤等效于4mm铝而力11的，并应放置在附加过滤的后面(即离X射线管焦斑最远)以减小来自附加过滤的荧光辐射。b) X射线管的固有过滤包括管的玻璃、油、窗等各组成部分，并以给定电压下铝过滤器的厚度表示。即假定管的各组成部分不存在，这个厚度的铝过滤器能提供具有相同第一半值层的辐射。不应使用固有过滤超过3.5mm销的管。c)应定期检查固有过滤以保

11、证阅有过滤不因为管的老化达到这个极限值，并对由此引起固定过滤的变化进行调整。4.2. 3- 3 固有过滤应用纯度为99.9%的铝吸收体在60kV没有附加过滤时测量辐射束的第半值层来确定。方法如下a)半值层的测量应依据ICRU报告l0b(见附录A(提示的附录)和参考文献9J的方法进行。b)如果在固有过滤的测量中使用监督电离室，监督电离室应置于两准直器之间，其后再放宜铝吸收体，这样使得吸收体反散射辐射不会影响监督电离室。c)使用电离室测定第二半值层，在所关注的能量范围内，该电离室具有己知单位空气比释动能率响应。当铝吸收丰厚度增加时光子说也会改变，应对由此引起的电离室响应变化进行修正。d)固有过滤的

12、测定应在来自铝吸收体并入射到咆离室的散射辐射可忽略的条件下进行，因为这些散射辐射将使测量得到的半但层值增大。对于高于100kV管电压产生的辐射，建议将辐射场外推到无7 GB/T 12162.1-2000 限小。e)铝吸收体应置于离X射线管焦斑和电离室等距离位置上。电离窒处的辐射场直径应保证刚好完全、均匀地照射该电离室。铝吸收体到电离室的距离应至少是该电离室处的辐射束直径的五倍。f)绘出铝的减弱曲线，确定第一半值层，然后根据表8推算出固有过滤，其结果舍入到最接近的0.1 mm。对于过滤X辐射，根据表8确定的60kV固有过滤值可以用于其他高压值。因为固有过滤(以毫米铝表示)随高压的变化与所加的过滤

13、相比是很小的。注.固有过滤值(以毫米铝表示随能量而变化，其变化有赖于固有过滤的各组成成分.表8固有过滤1 , t HVLC60 kV) 固有过滤mmAI mmAl 0.33 0.25 O. 38 0.3 0.54 0.4 O. 67 O. 5 0.82 0.6 . 02 O. 8 . 15 1 . 54 .5 . 83 2 2. 2. 5 2. 35 3 2. 56 3.5 2. 75 4 2.94 4. 5 3.08 5 3. 35 6 3. 56 7 注z本表数据引自参考文献10J。4.2. 3. 4 附加过泼、a)对于低空气比释动能率系列、窄谱系列以及宽谱系列，附加过滤包括规定的铅、锡和

14、铜过滤器，如表3、表4、表5所示。b)对于高空气比释动能率系列，附加过滤包括规定的铝(管电压小于100kV)或钢和铝100 kV)，如表7所示。c)每种金属过滤器应具有规定厚度的:1:5%准确度，并尽可能均匀(元气孔，疵点，裂纹以及可见的微粒)，并具有表9所示的纯度。附加过滤的各成分应从焦斑由近至远按原子序数减小的顺序进行排列。表9金属特性金属品质标称密度.g/cm3Al 最低纯度，99.9%2.70 Cu 最低纯度199.9 % 8.94 Sn 最低纯度，99.9%7.28 Pb 超细.3 最低纯度，99.9%1)见GB11086-1989 8 、GB/T 12162.1 2000 4.3

15、产生参考辐射的替代方法本方法可使得不具有测量管电压能力的实验室能够确定管电压并进行调整，从而产生尽可能接近于参考辐射的辐射。这种方法不适用于高空气比释动能率系列，它的产生方法在4.4节中说明。4.3. 1 标准如果两个X射线束的某给定材料的第一半值层和第二半值层在土5%以内符合，则认为两个射线束本质上具有相同的辐射质。对于大于100kV的管电压，半值层值应由外推得到无限小辐射场时的值。4.3.2设备设备由探测器本身和测量系统组成，按照GB/T3358.1-1993的定义，容许的重复性不大于0.3%。探测器应是电离室，在所考虑的能量范围内，其单位空气比释动能的响应随能量的变化要小而且是已知的。测

16、量设备及其使用方法应符合GB/T14053-1993的建议。应使用监测电离室以便对空气比释动能率的涨落进行修正。4. 3. 3，测量程序按照表3、表4和表5所规定的条件选择参考辐射，进行测量并执行以下程序绘出减弱曲线zf(d) = ln(Id) . . ( 6 ) 式中:Id一穿过厚度为d的过滤器的空气比释动能率值a由减弱曲线确定第一和第二半值层。如果第一和第二半值层与表3、表4、表5给出的数值在土5%以内相符，就可以认为该参考辐射的辐射质符合本标准。注s对于低空气比释动能率系列，仅需第一半值层符合表3给出的数值a否则，应调整所用的管电压并重复测量，直到满足土5%的标准。4.4 高空气比释动能

17、率系列的产生4.4.1 固定过滤对于小于和等于60kV的管电压，由于总过滤(固有过滤+附加过滤)等效值小于4mm铝，因而需要使用低固有过滤的X射线管以产生低能辐射.对于60kV以上的电压，固定过滤应调整到等效于4mm铝。用于增补X射线管固有过滤的铝过滤器应放置在铜过滤器的后面以减小来自铜的荧光辐射。这个铝过滤器的厚度不应小于0.5mmo 4.4.2 附加过滤给定电压，调整附加过滤的厚度使得测定的第一半值层对于低于和等于30kV所产生的辐射，在士10%以内与规定的数值一致;对更高的能量辐射，贝IJJ在士5%以内与规定的数值一致。附加过滤器及用于测定HVL的吸收体的最低纯度，除了20kV及20kV

18、以下应为99.99%外，其余应为99.9 % ，表7给出了高空气比释动能率系列附加过滤的例子。4.5 场均匀性和散射辐射4.5.1 场直径场直径应保证足以完全和均匀地照射离焦斑最近的检验点上的探测器，该点距焦斑距离通常不小于50cmo这个辐射场可以保持不变的用于所有其他检验点，或减小到保证刚好均匀地照射探测器。4.5.2 场的均匀性在每一检验点，在整个探测器灵敏体积上空气比释动能率的变化不应超过5%。4.5.3 散射辐射必须用以下两个试验来验证各个实验距离上散射辐射的贡献小于该点总空气比释动能率的5%。用足够灵敏的次级标准电离室来进行这两个试验，在所考虑的能i营范围内，该电离室的单位空气比释动

19、9 一、GB/T 12162.1-2000 能响应随能量和方向的变化要小，并且是己知的。4.5.3.1 试验l测量射线束巾心轴上各检验点的空气比释动能率。这些空气比释动能率经空气减弱修正和电离室大小修正(如果必要)后，应在5%以内正比于焦斑到探测器距离平方的倒数。4. 5. 3. 2 试验2在试验I测量的各检验点上，将电离室沿垂直于射线束轴线的平面上移出射线束并等于两倍射线束半径加半影区的距离后，测量该点的空气比释动能率。这个直接射线束之外的散射辐射的空气比释动能率应小于或等于射线束中心轴的空气比释动能率的5%。5 荧光X辐射5. 1 原理用荧光X辐射校准剂量仪和剂量率仪，使用的是某些材料的K

20、荧光线谱，作为一级近似，它们的能量由Kl线给出(见图5)其能量范围在8.6keV和100keV之间。利用K吸收缘介于K.和K，线之间的次级过滤器，可使K，的贡献忽略不计(见表10)。5.2 荧光X射线装置荧光X射线装置包括X射线机和荧光器件。荧光器件包括辐射体、过滤器、初级光阑、次级光阙和捕集器(见图6)。5.2.1 X射线机可以采用4.2. 1所述的同样的X射线机。高压应稳定，其变化不超过预置电压的土5%。考虑到空气比释动能率的涨落，应在次级辐射束中使用一台监测电离室，其结构或放置不应明显地增加次级过滤。5.2.2 荧光器件(见图6)5.2.2.1 辐射体应从表10选择辐射休。辐射体材料的最

21、低纯度应为99.9%曰辐射体可以是金属簿片或是散布在可塑性粘合剂中的粉末状化合物(氧化物，碳酸盐或硫酸盐)。粘合剂中只含有原子序数低于荧光元素的原子序数的物质(pZ.lf;8)。辐射体的支撑物也应由原子序数低于辐射休元素的原子序数的物质构成。表10K荧光参考辐射所用的辐射体和过滤器理论能量辐射体管电压总初级过滤次绕过滤序号Kl 面质量厚度kV 11小丽质量厚度丽质量厚度元素推荐的化学形态化学形态keV g/cm2 g/cmZ g/cm2 1 9.89 错GeOz 0.180 60 AI O. 135 GdO 0.02031 2 15. 8 错Zr o. 180 80 AI 0.27 SrC03

22、 0.053 3 23.2 锅Cd 0.150 100 AI o. 27 Ag 0.053 4 31. 0 钝CszSOt 0.190 100 AI 0.27 TeOz 0.132 5 40. 1 毛3SmZ03 o. 175 120 AI 0.27 CeOz O. 195 6 49. 1 饵ErzOJ 0.230 120 AI o. 27 Gd203 0.263 7 59.3 钧W 0.600 170 AI 0.27 YbZ03 0.358 8 68.8 五户、Au 0.600 170 AI 0.27 W 0.433 9 75.0 铅Pb 0.700 190 Al 0.27 Au 0.476

23、 10 98.4 铀U 0.800 210 AI 0.27 Th 。77611 8.61 样Zn 0.180 50 AI 0.135 Cu 0.020 12 17.5 何Mo 。.150 80 AI 0.27 Zr 0.035 13 25.3 锡5n O. 150 100 AI o. 27 Ag 。.071 14 37.4 钦2Nd O. 150 110 AI 0.27 Ce21 O. 132 10 序号理论能量K1 keV 元素辐射的化学形GB/T 12162.1-2000 表10(完)管电压。kV 总初级过滤次级过滤-一-，一-一四化学形态15 I 49.1 I饵IEr 10.200 11

24、20 I AIO.27 I Gd 10.233 16 I 59.3 I鸽Iw l O. 6I 170 I Al O. 27 I Yb I O. 322 注2对于序号IIO的辐射，辐射体和过滤器或由金属锚组成或由适当的化合物组成.也可使用覆盖相同能量范围但只由金属辐射体和过滤器的另一组辐射，它们是由1l16号辐射体和过滤器代替17号辐射体而形成。)产生最纯参考辐射的最佳管电压.这个管电庄是相应辐射体K吸收缘能量的近似两倍。如果需要较高的空气比释功能率，可以使用较高的管电压，但这会导致较低辐射纯度.2)这些情片应很好地密封以防止氧化。3)数值020g/cm2只适用于轧.5.2.2.2 过滤器使用初

25、级过滤器限制初级射线束中对产生荧光辐射没有贡献的低能成分g在次级射束中应使用过滤器来消除L线并减小K，线相对于K，线的强度。表10给出了过滤器的特性要求。5.2.2.3 初级光阑在X射线管输出窗上设置初级光阑将激发用射线束的面积限定在辐射体面积之内，以便将来自辐射体支撑物和荧光器件壁的外部散射辐射减到层小。5.2.2.4 次级光阑该光阑限定荧光辐射束的张角，进而减少来自环境的散射辐射1)。5.2.2.5 捕集器捕集器应放置在初级辐射的路径上以防止初级辐射产生的任何散射辐射污染荧光辐射。如有可能，它可由一个大的空间组成，初级辐射在其中释放。5.2.2.6 x射线屏蔽留作实验用的区域应借助于X射线

26、防护屏或其他防护装置加以隔开。5.3 工作条件5. 3. 1 几何条件辐射体相对于初级X射线束轴线的角度应为45士5，并应使用与初级射线束成90。方向上的荧光辐射(见图6)。为了提供足够高的次级射来的空气比释动能率，辐射体应尽可能靠近X射线管，并应使初级辐射照射辐射体的面积尽可能大。检验点距辐射体的距离应与所要求的空气比释动能率相适应，在检验点的射线柬截面应大于被校准仪器的截面，且在使用的探测器面积上，次级射线束的空气比释动能率的变化不应大于5%。初级和次级射线束在环境中的散射辐射在检验点的贡献不应超过荧光辐射空气比释动能率的5%。辐射的纯度应用语学技术检验。5. 3. 2 参考辐射特性作为指

27、导性数据，表11给出了X射线管管电流为10mA、距离辐射体中心30cm处的外部辐射(见下面注)空气比释动能率百分比贡献以及具有表10规定特性的荧光X射线束的空气比释动能率。可以通过改变以下参数减小空气比ff.动能*-:a)管电流z减小型j约1mA(受保持参考辐射特性不变的限制)。b)荧光辐射源的而积z使用较小直径的初级光阀，但不得小于焦斑直径。1)环境在这里包括墙壁、主架和荧光装置的其他附属物。11 L GB!T 12162.12000 c)辐射体一探测器距离2距离增加到接近1m。如果使用的距离大于1m，就需要重新检查参考辐射谱的纯度。注2外部辐射包括除辐射体的K.辐射以外的特征辐射以及源于辐

28、射体本身和它的支持物、光阁以及过滤器的散射辐射。但不包括前面提及的来自环境的散射辐射.表11管电流为.10mA，距离辐射体中心30cm处测得的荧光辐射和外部辐射空气比释动能率举例荧光辐射能量离辐射体中心30cm处的空气比释动能率外部辐射的空气比释动能率川贡献keV mGy/h % 1025 60130 运102598. 4 26-60 三三101)外部辐射在5.3. 2的注中定义并由下式给出s外部辐射空气比释动能率k辐射空气比释动能率+外部辐射空气比释动能率XI00 5.4 散射辐射的测量按照所涉及的能量和空气比军事动能率范围选择经校准后的电离室，并用来测定检验点处的散射辐射的贡献。散射辐射的

29、贡献应小于荧光辐射空气比挥动能率的5%。电离室的单位空气比释动能的响应随辐射质和辐射入射方向的变化，在考虑的能量范围内应当小而且是己知的。测量检验点的空气比释动能率，然后在垂直于射线束轴线的平面上将电离室移出射线柬到射线束半径的两倍加上其半影区的距离上进行测量，并在直径上相对的另一点上测量.测量的任一结果不应超过检验点空气比释动能率的5%。如果超过这个限值，应检查X射线屏蔽的有效性。为此，应在次级辐射全部吸收的情况下测量检验点的剩余空气比释动能率，测得的空气比释动能率应小于荧光辐射产生的空气比释动能率的0.5%。5. 5 参考辐射使用指导应注意到，表11中所指的外部辐射是以空气比释动能这个量的

30、值规定的。对于在材料中某一深度上测量的量，由于荧光X射线谱线的减弱可能很显著，因而初级辐射的康普顿散射谱可能对被校准的仪表的响应起主要作用。其后果是，很难定量给出贯穿量的剂量和有效平均能量，因而适当剂量学量加权的精确的辐射束谱信息是必要的。作为比较，使用不同的管电压进行测量，同样有可能得不到明确的结果。因此不能使用表10中序号1和序号11的辐射质来确定-个仪器关于1cm深处剂量学量的响应。同样的理由，也宜谨慎使用其他低能荧光辐射。6 放射性核素Y辐射6. 1 用于产生辐射的放射性核素应使用表12列出的放射性核素发出的辐射校准剂量仪和剂量率仪。表12放射性核素特性放射性核素辐射能量半衰期空气比将

31、功能率常数keV d p.Gy. h-1 m2 MBq-l 60Co 1 173.3 1 925.5 O. 31 1 332. 5 137Cs 661. 6 11 05013J 0.079 241Am 59.54 157 788 O. 003 1 1)空气比释动能率常数(见ICRU报告33)只在元屏蔽点源情况下有效.因此，这些值仅作为指导，并非作为确定空气比释动能率的方法12 一6.2 放射源技术要求6. 2. 1 放射源G/T 12162.1-2000 放射源的尺寸宜尽可能小，因此有必要使用具有足够高比活度的放射性物质。由主要放射性杂质产生的空气比释动能率应小于所用同位素辐射产生的空气比释动

32、能率的1%。表13给出了规定放射性核素的比活度实例及推荐的化学形态。表13放射性核素的比活度及推荐的化学形态放射性核素比活度推荐的化学形态Bq kg-1 60Co 3.7XI015 金属137Cs 8.81XI0 氯化物2HAm 1. llX10 氧化物注zCo特别适宜制作具有离比活度的辐射源。由于新制作的137Cs放射源可能含有相当数量的心，进行衰减修正时应考虑这两种绝同位素的不同半衰期。因此，建议使用经老化的时Cs放射源，放射源制造商也应给出其中杂质的详细说明。6.2.2 封装放射源的封装应符合GB4076-1983的要求。放射源包壳应足够厚，以吸收辐射源的日辐射，即包壳的面质量厚度对60

33、Co为O.2日/cm2，对137CS为0.5g/cm 0对于241Am，包壳应至少为0.32g/cm质量厚度的不锈钢，以将26keV的辐射和特征L辐射减弱到小于59.5keV的辐射的1.0%。6.3 照射装置和散射辐射的影响以下所有测量用的次级标准电离室应具有足够的灵敏度。在所考虑的能量范围内，单位空气比释动能的响应随辐射能量和方向的变化应当小而且已知。来自环境散射辐射的空气比释动能率不应超过直接辐射的空气比释动能率的5%。这可由以下方法之一实现:一一非准直设计，用足够大空间的房间(见6.3. 1) ; 一一准直设计，6.3. 2给出这种方法的一个实例。6. 3. 1 非准直设计放射源应在内部

34、最小尺寸为4mX4 mX3 m(高的屏蔽室内使用o源和探测器(电离室)支持物应使用尽量少的低原子序数物质如有机玻璃或铝制成，源和探测器均应置于室内一半高度上。源到检验点的距离建议只使用偏离反平方律不超过5%(经空气衰减修E后)的区问。注s满足这个要求的距离约为30cm-13 cmo 6.3.2 准直设计图7是一个可接受的准直器装置示例(特别适用于60Co和137Cs勺的示意图和它的主要特性。安全容器应由足够厚的铅制成，以将透过容器的辐射(外部辐射)的注量减小到有用射线束的千分之一。对于60Co，这个厚度为12.5cm，对于l31Cs为6.5 cm 0但为了把使用者所受的剂量限制到可接受的水平，

35、有时该值必须增加。应使用准直器来限定光子束的形状和大小。图7所示的准直器装置采用一个圆锥形的准直器，放射源位于圆锥的顶点。准宣器由至少六个顺序排列的总厚度约为90mm的光阑组成，光阑之间彼此由20 mm的空隙隔开，每一空隙作为前一光阑边缘散射光子的捕集器。最后一个光闹的厚度为3mm，其孔径略大于该点的射线束截面。这些光阑由铭合金制成。表14给出这种鸽合金成分的例子。1)这类装置对137Cs最多产生5%的散射光子，而对SOCo会更小。13 GB/T 12162.1-2000 注2一个改进的方法是，准直器由一个输出管外延。输出管-准直器组件的两端用聚对苯二甲酸乙二醇脂(涤纶聚脂(纤维制成的薄窗密封

36、，形成个包壳，里面可拍成真空，从而减小了这种组件中的空气散射.射线束的截面应大于被照射的探测器。如图7所示，距离d1应大于或等于30cm.距离仇应足够大，使得屏蔽室墙壁的反散射光子的空气比释动能率贡献符合6.4的要求。表14图7准直器中使用的光阑合金成分量.%吉素:n:; 89 7 WMO 4 6. 3. 3 使用铅减弱器改变空气比释动能率代替使用不同活度的放射源，可利用铅减弱器来改变131Cs和60Co准直射线束的空气比释动能束。减弱器应置于接近光阑的位置上。厚度约为20mm、40mm、60mm等和38mm、76mm、114mm等序列铅减弱器将分别使日Cs和6OCOY射线空气比释动能率产生连

37、续数量级的减小e以上数据仅供参考，准确的减弱程度还依赖于如场大小一些几何参数，因此，检验点的空气比释动能率的值应由剂量学测量来确定。减弱的范围可以覆盖六个数量级或更多。尽管随着减弱器厚度的增加，会有更多的光子发生散射，但由于所有光子的注量谱逐渐变窄(即平均能量越来越接近发射进线的能量)15.16，保持了辐射的i昔纯度。为了消除在检验点可能的电子平衡畸变的影响，铅减弱器和检验点间的距离应至少为100cm，或者在铅减弱器上覆盖一层至少0.5cm厚的石墨。6.4 合格性检验为了检验在不同实验距离上，放射源以外的散射辐射的贡献不超过总空气比释动能率的5%.应进行以下试验。在各检验点上，测量射线柬轴线上

38、的空气比释动能率。经空气减弱修正后，空气比释动能率应在5%以内与放射源中心到探测器中心距离平方的倒数成正比。能量在4MeV9 MeV l司的光子辐射7 7.1 概述由于很多核电厂和其他核反应堆系统都会产生6MeV的光子场，以及其他高能光子源辐射场，本标准提供能量范围在4MeV9MeV之间的参考辐射。鉴于大多数剂量仪和剂量率仪在这个能量范周内光子能量响应未显示不连续性，因而没有规定更多能量的的参考辐射。7.2 参考辐射的产生光子参考辐射应由下述反应之一来产生2a) 19F巾，Y)0反应中0的退激【11.1R，U，20J，(见7.2.1)，b) 12C的退激阳(见7.2.2)，c)热中子俘获辐射2

39、0J(见7.2.3)，d) 16N衰变(兑7.2.4)21.25在图10、图11、图12和图13中给出这些参考辐射的光子注量谱的例子。7. 2. 1 19F句，y)160反应中160的退激产生的光子参考辐射该参考辐射使用粒子加速器加速质子轰击氟靶(通常是CaF2)通过19F句，)0反应来产生。图8给出了340.5keV质子入射到薄靶上该反应产生的160的能级和相对发射几率。在这个质子能量时，11iO激发态发射6.13MeV光子的衰变几率为97%.7.717MeV能级衰变几率为2.5%.6.917MeV能级为0.5%.而6.05MeV光子的发射是可以忽略的。这些光子发射偏离各向同性小于3.5%。

40、14 GB/T 12162.1 2000 对更高的质子能量，6.13MeV光子的相对发射几率将降低，高于6.13MeV能量的光子将增加，同时，污染反应例如巾，pY)和电子对产生的贡献也将增加。图9给出作为质子能量函数的相对光子发射率(产额)。当靶的厚度增加(因而质子能量在靶中的损失增加)时，产额增加，光子谱也将发生变化，这是由于与氟作用的质子能量随这个反应在靶中深度的增加而降低。但由于发射的光子能量足够高，光子在靶中的减弱认为是可忽略不计的。根据所要求的产额，选择用来产生参考辐射的质子能量应是共振能量(340.5keV或872.1keV) 之一或者是2MeV和3MeV之间一个方便的能量。如果要

41、求高的产额，而且近似4%的空气比释动能污染贡献可以接受，应使用能量接近Z.7MeV的质子人射到近似6mg/cm厚的靶上(也见7.4. 3)。要产生可能的最纯参考辐射，只要低空气比释动能率可以接受，应使用340.5keV质子。用340.5keV质子共振反应产生的光子辐射校准仪表时，应在共振质子能量和减少10keV偏离共振两种情况下进行校准，以考虑源于加速器的任何低能和非共振辐射的效应。共振和截振情况下校准的差别应视为仅仅由于6.13 MeV光子辐射和伴随的束中电子的贡献。注意防止除靶中氟以外的氟引入到加速器中。表15给出了四种不同人射质子能量，股子流为1A和靶厚度近似为6mg/cm2的典型产额和

42、空气比释动能率。注:对于2.7MeV的人射质子，在这样的靶中的能量损失近似为600keV. 图108J给出Z.7 MeV质子和靶厚度近以为6mg/cm时产生的典型光子注量谱。表15一定质子能量1I-A质子流的典型光子产额和空气比释动能率质子能量光子产额距靶1m处的典型空气比释动能率MeV s -, Gy h- 0.3405C共振)10 。050.872 l(共振10 O. 5 2.05 6X 10 30 2.7 2X 10 100 7.2.2 12C退激产生的光子参考辐射使用粒子加速器加速质子轰击碳靶，通过12C句，p)12C反应，产生12C的4.44MeV最低激发态能级的样本，随后退激，产生

43、该参考辐射。靶应由一层高纯度碳组成。如果使用天然碳，另外两个反应将成为IC(p,p y)IC反应的竞争反应za) IC(p ，p)13C反应，产生3.09MeV光子辐射;b) IC句，n)13N反应，其结果是由氮的正电子衰变(半衰期为9.96min)引发的0.511MeV涅没光子。反应开始(p质子束打开)后约20rnin , 13N的产生和衰变之间才达到稳定状态。稳定前的参考辐射不应使用。4.44 MeV和3.09MeV线的产额比，以及4.44MeV和0.511MeV线的产额比都不依赖于质子能量。质子流为1A，质子能量为5.5MeV，在离靶1m的距离上，对0.511MeV、3.09MeV和4.

44、44 MeV谱线，它们的光子注量率分别约为160cm-2 S-1、12cm-z S-1和1800 cm-2 S-I，相应的空气比释动能率分别约为1.4 1-Gy. h-, o. 046 1-Gy h-，85Gy h-。因118J是一个典型的光子注量谱。7.2.3 钦或银热中子俘获平反应产生的参考辐射这些射线束应由反应堆作为中子源通过t!:或钧、把中的旬，Y)俘获反应来产生。图1户口是个这样照射设施的实例。这两种靶材料都产生多线谱。表1622J中给出主要谱成分(即每100个中子俘获产生3个以t光子)的光子产额的例子。15 G/T 12162.1-2000 如若将其产生的辐射用作4MeV和9MeV

45、之间的参考辐射，它的低能成分应通过适当的附加过泼、来减小或消除。各个谱线对于总空气比释动能!f立的贡献，依赖于附加过滤。用适当的过滤可以增加参考辐射的有效能量，例如，使用一个30cm厚的铝过滤器，对于钦靶，参考辐射的有效能量可以从4.5 MeV提高到6.4MeV，而对于镣靶，则从7MeV提高到8.1MeV叫。图12和图13分别是由错酸锁CBGO)探头的脉冲高度分布解谱获得的铁靶和媒靶典型的光子注量谱。相应的注量加权平均能量分别为5.14MeV和6.26MeV.两种情况下的总过滤均为75g/cm. 表171给出在规定实验条件下，由镣靶和钦靶得到的空气比释动能率及参考能量的例子。表16钦和镰每10

46、0个中子俘获的主要光子产额钦镣光于能量，keV光于数光于能量.keV光于数342 26.3 283 3.3 1 381 69. 1 465 13 1 498 4. 1 878 3. 9 1 586 8.9 6 837 10. 8 1 762 5. 6 7 537 4. 5 4882 5. 2 7819 8.2 4 9日93. 6 8121 3. 1 6 418 30. 1 8533 17 6 557 4. 7 8999 37.7 6 761 24.2 1)每1口。个中于俘获产生3个以上的光于产额表17中子俘获辐射一靶、空气比释动能率及参考能量举例靶参考能量空气比释动能率l材料线度质量纯度MeV Gy h- 口1mkg % 钦550X 100X 15 3. 7 98 6. 0土O.5 0.8 悚550XI00XI0 4. 9 98 8. 5土O.5 1. 2 1)热中于注量率为L5XI013cm-2 S-l，距离为5m的空气比释动能率。所用的过滤包括102g/cm2的聚乙炳加上14g/cm2的铝.表中数值仅作为指导给出，因为不同的