JJG 521-2024 环境监测用X、γ辐射空气比释动能率仪检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程4环境监测用γ辐射空气比释动能率仪检定规程ndnlg8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布4环境监测用γ辐射空气比释动能率仪检定规程ndnlg

4代替6归 口 单 位:全国电离辐射计量技术委员起 草 单 位:上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院深圳市计量质量检测研究院中国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本规程起草人:陈建新上海市计量测试技术研究院)上海市计量测试技术研究院)李德红中国计量科学研究院)王思利深圳市计量质量检测研究院)范杰中国测试技术研究院)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语和计量单位………………………1术语…………………2计量单位……………4概述……………………5计量性能要求…………6通用技术要求…………1外观…………………2标识…………………3读数显示……………7计量器具控制…………1检定条件……………2检定项目……………3检定方法……………4检定结果的处理……………………5检定周期……………

1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)3)3)4)4)6)6)附录A 检定记录推荐格式……………

7)附录B 检定证书内页信息及推荐格式………………

8)附录C 检定结果通知书内页信息及推荐格式………

9)附录DX参考辐射的特性和产生条件………………

)附录E 低辐射条件下空气比释动能率仪的校准……

)Ⅰ引言0国家计量校准规范编写规则1通用计量术语及定义2测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规程是对6环境监测用γ辐射空气比释动能吸收剂量)率仪检定规程》的修订,以6辐射防护仪器 环境监测用移动式、便携式或固定式光子辐射测量设备》,o,2辐射防护仪器X和γ辐射周围或定向剂量当量率)仪和或监测仪 第1部分:便携式工作场所和环境测量仪与监测仪1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2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2部分:辐射防护用的能量范围为33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》为主要技术参考。与6相比,本规程的主要技术变化如下:)参照6和,规程名称由环境监测用γ辐射空气比释动能吸收剂量率仪检定规程修改为环境监测用γ辐射空气比释动能率仪检定规程;检定项目中取消过载特性入射角响应;对相对固有误差、重复性、能量响应项目的计量性能要求与检定方法参照6和2技术要求和试验方法作相应修改;附录中增加入射角响应测量方法。本规程历次版本发布情况为:;。Ⅱ环境监测用γ辐射空气比释动能率仪检定规程1范围本规程适用于测量环境γ辐射空气比释动能率的便携式、移动式和固定式仪器的首次检定、后续检定和使用中检查。空气比释动能量率·a由外照射γ辐射产生,γ辐射能量范围为0V5;空气比释动能率范围不小于0~0。本规程不适用于测定环境

γ辐射空气比释动能累积量仪器的检定,也不适用于胶片剂量计、热释光剂量计、光释光)剂量计、玻璃发光)剂量计或石英丝静电计等被动检测装置的检定亦不适用于对β和中子辐射的测量系统。引用文件本规程引用下列文件:1通用计量术语及定义5电离辐射计量术语及定义2辐射防护仪器X和γ辐射周围和或定向剂量当量率)仪或监测仪 第1部分:便携式工作场所和环境测量仪与监测仪1核科学技术术语 第1部分:核物理与核化学6核科学技术术语 核仪器仪表1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2用于校准剂量仪和剂量率仪以及确定其能量响应的X和γ参考辐射 第2部分:辐射防护用的能量范围为e6辐射防护仪器环境监测用移动式、便携式或固定式光子辐射测量设备n,edot)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本规程。术语和计量单位术语 、 、 / 、 /1于本规程。

5

B

B6界定的及以下术语和定义适用约定值e1为特定目的而按一定规范赋予某一量的量值。仪器参考点y仪器参考点是仪器外部的指示仪器探头中心点的物理标记,有效参考点。

用于确定和计算仪器的试验点 t空气比释动能率约定值已知的一点,和试验目的。计量单位

并且待检辐射仪的参考点放在该点上用于检定空气比释动能的计量单位是戈瑞,符号1y1。本规程中所用到的其他量均采用国际单位制)单位。另外对辐射能量也可采用电子伏特,符号9。概述环境监测用γ辐射空气比释动能率仪指用于测定由环境或外照射γ辐射源产生的空气比释动能率·a的辐射测量仪器。这类仪器至少包括一个探测器部件和一个电信号处理部件,两部件可以组合拼接或通过柔性电缆、无线信号相互连接,也可以做成一体化仪器。探测部件中含有辐射探测器,如电离室、计数管、闪烁探测器、半导体探测器等,其在光子的作用下产生某种形式的电信号,由电信号处理部件处理计算并指示最终结果。计量性能要求环境监测用X、γ辐射空气比释动能率仪的计量性能须满足表1的要求。表1环境监测用γ辐射空气比释动能率仪的计量性能要求计量性能技术要求测量条件相对固有误差5~2有效测量范围内,至少覆盖3个数量重复性0·h能量响应05V通用技术要求外观仪器外观应完好无损,

不应有锈蚀、

裂纹和破损等缺陷以及影响正常工作的机械损伤,控制面板或系统界面上所设置的功能键都能完成该键指令下的功能。标识仪器的型号

、编号

、制造商等标记应清晰可辨

,仪器的参考点和参考取向及有效测量范围等信息须明确标示或在所附说明书等文件资料予以说明。读数显示2仪器显示单位须为h加词头或科学表述法所构成的十进制分数单位,显示探测范围至少覆盖3个十进位量级,且探测下限须不高于。计量器具控制检定条件计量标准、 /环境监测用Xγ辐射空气比释动能率仪的计量标准由防护水平环境水平电离室型剂量仪和γ参考辐射场组成。对于检定范围下限附近的极低剂量率的检定点,若电离室型的剂量仪的测量范围无法覆盖,可以使用其他类型的更灵敏的探测器对测量范围加以扩展,前提是须验证探测器具有足够好的测量线性度和重复性稳定性。空气比释动能率约定值·a的扩展不确定度应不大于0。参考辐射能量范围X辐射为V窄谱过滤X参考辐射,可从表2中选取。对某些有效测量范围较窄且量值较低的仪器如能谱仪类型的环境辐射仪器,亦可采用低空气比释动能率系列X参考辐射γ参考辐射为s7)o)等。 — 。辐射场条件应满足附录D中的表1和。

0规定的要求

参考辐射的特性和产生条件见表2γ参考辐射过滤X辐射参考辐射V平均能量V005003008004008000007008001γ辐射m)s)o73)空气比释动能率范围γ参考辐射产生的空气,下限不大于,范围至少覆盖4个数量级。3如使用多个s辐射源以覆盖被检仪器的全部测量范围,从每个源所能获得的所有测量点的·a可用范围可通过改变辐射源与仪器探头距离的方法获得)必须至少与由另一个源所能得到的可用范围相衔接,以使仪器对所有源的检定可等同于使用同一个特定辐射源检定。测量点处辐射束的均匀区域应能完全覆盖计量标准仪器及被检仪器的探测器部件,该区域内的不均匀性应不超过5。散射辐射对各测量点空气比释动能率的贡献应小于总值的5。配套设备定位装置用于安置标准测量仪器或受检仪器,

能在辐射场中移动并准确定位于某一测量点。源至探测器距离的测量误差应不大于1mm。温度计( ) , 。测量范围

0

最小分度值不大于2℃气压计( ) , 。测量范围

6

a

最小分度值不大于a环境条件环境温度:℃,检定过程中变化不超过2℃;相对湿度:不大于0;)大气压力:;实验室本底辐射值应尽量低,不超过;周围无明显影响正常工作的机械振动和电磁干扰。检定项目 、 、环境监测用X见表。

γ辐射空气比释动能率仪的首次检定表3检定项目一览表

后续检定和使用中检查项目检定项目首次检定后续检定使用中检查通用技术要求+--相对固有误差+++重复性+++能量响应++-注:+”为必检项目,-”为可不检项目。检定方法通用技术要求目测检查待检γ辐射空气比释动能率仪是否满足2的要求;开机通电检查辐射空气比释动能率仪是否满足3的要求。4相对固有误差环境监测用γ辐射空气比释动能率仪相对固有误差和重复性项目的检定使用γ参考辐射场。如因客观条件的限制在检定中同时使用sγ辐射场,需对使用γ辐射测得的相对误差数据按其能量响应特性进行修正。检定测量点按下述原则选取:空气比释动能率仪器须在有效测量范围的3个十进量级内至少每个量级选取一检定测量点,对数字式和对数显示式仪器相邻两点间相差应不大于0倍,首次检定还应包括接近·0和·0的检定测量点。如被检仪器及所附说明书等文件资料中未明确给出其有效测量范围,按其测量范围上限的0确定其测量范围下限必要时需通过适当的辐照检查来确定其测量上限x,其有效测量范围下限须不低于。将被检仪器按其参考取向置于辐射场中空气比释动能率约定值·C已知的测量点上,测得被检仪器对测量点的读数值·i,每一测量点上重复测量3次。按公式)计算各个测量点上仪器测得值的相对偏差i:·i·C ()式中:

·C

0 1·ii个测量点上扣除本底后的读数平均值w。·Ci个测量点上扣除本底后的空气比释动能率约定值。被检仪器的相对固有误差按以下原则作判定和表述,其中为约定值C的相对测量不确定度。

[ , ] w个测量点中任一个的相对误差I值均不超出

5 l2 l 的范围,且任二个I值之差不超过7,则判定仪器的相对固有误差项目合格。相对固有误差检定结果按实际测量值中绝对值最大的一个表述;若超出52就用超出的那个所对应极限值表述。若w个测量点中任一个的相对误差I值均不超出52]的范围,但有二个I值之差超过7,则判定仪器的相对固有误差项目不合格。相对固有误差检定结果按实际测量值中超出5或2最大的一个表述。围则判定仪器的相对固有误差项目不合格。相对固有误差检定结果按实际测量值中超,若w个测量点中有一个以上相对误差I值超出52]的范围则判定仪器的相对固有误差项目不合格。相对固有误差检定结果按实际测量值中超出52]最大的一个表述。重复性参照仪器的有效测量范围

,在可忽略环境本底或外界辐射对仪器测量重复性产生干扰影响的前提下在其最灵敏十进位量级内选取尽可能低的合适的测量点须低于)作重复性的检定。5n1 1 n1 1 nK-K·j j2V=·

)j式中:重复测量次数。重复性测量结果不超过0 为合格,检定结果用实际测量值表述,同时注明该量点空气比释动能率约定值。能量响应 、 ,能量响应项目的检定所选取的Xγ参考辐射须满足本规程2的要求X参考辐射的能量见表。须选取5种不同的能量来完成本项目检定且其中必须包s和最低能量的2种X参考辐射,对于不同的辐射能量应使用相同的空气比释动能率,如不能实现应利用相对固有误差的测量数据对不同空气比释动能率的差别进行修正可使用线性内插法。在每个能量点上,按照2的放置和测量方法,测出被检仪器的空气比释动能率扣除本底后)测得值·E,由测量点扣除本底后)约定值·C按公式)计算被检仪器对各辐射能量的响应:该能量的相对响应:在5V范围内

E··C ),Es ),E值在。其中0V点的E值可按0和0参考辐射的E值内插获得。由被检仪器的相对固有误差检定结果可获得其在s能量下对各空气比释动能率·a的响应R,其对s辐射的校准因子=R1。由被检仪器的能量响应检定结果可得到其对各特定能量E的响应E,校准因子E=E1。检定结果的处理 、 (按本规程检定合格的环境监测用Xγ辐射空气比释动能率仪出具检定证书 推荐内页格式见附录,检定结果中有一项不符合本规程的技术要求即为检定不合格,检定不合格的环境监测用γ辐射空气比释动能率仪出具检定结果通知书推荐内页格式见附录,并注明不合格的项目。检定周期 、 。环境监测用Xγ辐射空气比释动能率仪的检定周期一般不超过1年6附录A检定记录推荐格式一、相对固有误差、重复性测量模式: 、 )条件距离)·)·)·)I/()相对固有误差重复性/:二、能量响应测量模式: ))·)·)·)RE()R:7附录B检定证书内页信息及推荐格式相对固有误差/重复性/能量响应/空气比释动能率·Sh剂量响应校准因子D)辐射能量V能量响应校准因子E)注:仪器的测量功能为 ;重复性测量时的空气比释动能率) 。84附录C检定结果通知书内页信息及推荐格式相对固有误差/重复性/能量响应/空气比释动能率·Sh剂量响应校准因子D)辐射能量V能量响应校准因子E)注:仪器的测量模式为 ;重复性测量时的空气比释动能率) 。其中, 的检定结果不符合检定规程的技术要求该项目的技术要求为 ,故判定为检定不合格。94附录DX参考辐射的特性和产生条件过滤X参考辐射的特性以及产生这些辐射所使用的高压和过滤条件列于表。表中的管电压是在负载条件下测得的附加过滤和固定过滤组成总过滤。固定过滤为4。半值层是在距焦斑1m处测量的。检定实验室应通过测谱法或半值层法证实所使用的过滤X辐射质与表1的一致性。表1过滤X参考辐射窄谱系列过滤X辐射平均能量V分辨力管电压kV附加过滤mm)PbnCultd860006046520000082380000017070000017870050067400000095880000093070000025低空气比释动能率系列过滤X参考辐射见表。表2低空气比释动能率系列过滤X参考辐射平均能量V分辨力管电压kV附加过滤m第一半值层mPbnCul02000509u72000504u91500004u98050007u58050504u18050506u0附录E低辐射条件下空气比释动能率仪的校准对环境辐射空气比释动能率水平仪器的使用和校准,需要了解仪器探测器对不同本底成分响应的详细知识,对每台仪器都需测定并区分其对宇宙辐射的响应及其内部本底。受校准源辐照的仪器的指示值可表示为:C·C·S·Si式中:以电荷量电流、电压、计数率)的合适单位显示的仪器读数,或以1显示的仪表读数;·C·分别为宇宙本底辐射和地面环境本底辐射在校准实验室内所产生的空气比释动能率;·S由校准源所产生的空气比释动能率约定值;C和S分别为仪器对宇宙本底辐射、地面环境本底辐射和来自校准源的γ辐射的响应因子;由内部放射性污染或由仪器的电噪音所引起的对读数的贡献。对许多探测器来说C和S通常是各不相等,且因子S的值取决于光子的能量,所以使用点源或射线束在实验室中校准而得到的S值与值并不相等,因而不能直接用于现场测量。为了确定CS和,有必要排除其他3个影响量来单独测定每一个响应。可以采用下述方法:通过测定随光子能量的变化并按环境辐射能谱对适当的值进行加权处理,即可计算出适用于现场测量仪器的响应值。任何仪器由内部本底引起的响应可通过诸如测量其被置于地下深处时的读数来加以估计。在地下0m深处即可有效消除宇宙辐射的影响,再将探头放置在m厚的铅屏蔽内,则它对来自当地岩层的辐射响应也可被有效消除。对于电离室,通常可认为Ri是由电离室内固有的α放射性所引起的。将电离室置于一个低本底的屏蔽器具里,并用一个时间常数很短的记录仪监测其静电计的输出,就可估计其Ri。α辐射的脉冲信号可通过记录仪输出端产生的大幅尖峰信号加以鉴别。同时还应定期检查仪器的漏电流和绝缘体的内部应力。由绝缘体的内部应力所引起的单向电流可通过分别测量正负极化电压时的电流来确定。任何仪器的内部本底在其使用寿命之内都不会有显著