JJF 1733-2018固定式环境γ辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 7 3 32 0 1 8固定式环境辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF i e l dE n v i r o n m e n t a lG a mm aR a d i a t i o nD o s e(R a t e)M e t e r s 2 0 1 8-1 2-2 5发布2 0 1 9-0 3-2 5实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局固定式环境辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF i e l dE n v i r o n m e n t a lG a mm aR a d i a t i o nD o s e(R a t e)M e t e r sJ J F1 7 3 32 0 1 8 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中国计量科学研究院深圳市计量质量检测研究院四川省辐射环境管理监测中心站 本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规范起草人:赵 超(上海市计量测试技术研究院)唐方东(上海市计量测试技术研究院)李德红(中国计量科学研究院)何林锋(上海市计量测试技术研究院)周迎春(深圳市计量质量检测研究院)邓晓钦(四川省辐射环境管理监测中心站)J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 响应(2)5.2 响应的非线性(2)5.3 重复性(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准(2)6.3 其他校准用设备(2)7 校准项目和校准方法(2)7.1 响应(2)7.2 重复性(3)7.3 响应的非线性(4)8 校准结果表达(4)9 复校时间间隔(4)附录A 固定式环境辐射空气比释动能(率)仪校准记录推荐格式(5)附录B 固定式环境辐射空气比释动能(率)仪校准证书内页内容(6)附录C 响应校准不确定度评定示例(7)J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本规范按照J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编写,编制的主要技术参考为G B/T1 4 0 5 42 0 1 3/I E C6 0 5 3 22 0 1 0 辐射防护仪器 能量在5 0k e V7M e V的X和辐射固定式剂量率仪、报警装置和监测仪、J J G5 2 12 0 0 6 环境监测用X、辐射空气比释动能(吸收剂量)率仪、G B/T1 2 1 6 2.12 0 0 0 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和参考辐射 第1部分:辐射特性及产生方法和G B/T1 2 1 6 2.22 0 0 4 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和参考辐射 第2部分:辐射防护用的能量范围为8k e V1.3M e V和4M e V9M e V的参考辐射的剂量测定。本规范为首次发布。J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局固定式环境辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范1 范围本规范适用于固定式环境辐射空气比释动能(率)仪的现场校准。2 引用文件本规范引用下列文件:J J G5 2 12 0 0 6 环境监测用X、辐射空气比释动能(吸收剂量)率仪J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义J J F1 0 3 52 0 0 6 电离辐射计量术语及定义G B/T4 9 6 0.12 0 1 0 核科学技术术语 第1部分:核物理与核化学G B/T4 9 6 0.62 0 0 8 核科学技术术语 第6部分:核仪器仪表G B/T1 2 1 6 2.12 0 0 0 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和参考辐射 第1部分:辐射特性及产生方法G B/T1 2 1 6 2.22 0 0 4 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和参考辐射 第2部分:辐射防护用的能量范围为8k e V1.3M e V和4M e V9M e V的参考辐射的剂量测定G B/T1 4 0 5 42 0 1 3/I E C6 0 5 3 22 0 1 0 辐射防护仪器 能量在5 0k e V7M e V的X和辐射固定式剂量率仪、报警装置和监测仪凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语J J F1 0 0 12 0 1 1、J J F1 0 3 52 0 0 6、G B/T4 9 6 0.12 0 1 0、G B/T4 9 6 0.62 0 0 8界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1 响应 r e s p o n s e仪器示值除以测量标准的参考值。3.2 计量单位3.2.1 空气比释动能,符号:n G y。1G y=1Jk g-1。3.2.2 空气比释动能率,符号:n G yh-1或G yh-1。4 概述固定式环境辐射空气比释动能(率)仪常用的探测器为高气压电离室。固定式环境辐射空气比释动能(率)仪由辐射探测器、前置放大器、数字信号处理系统与显示系统等1J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局组成。射线与辐射探测器发生相互作用,转化为微弱电信号经前置放大器与数字信号处理系统转化为辐射信号,乘以一定刻度因子得到空气比释动能,仪器测得的空气比释动能与测量时间之比即为空气比释动能率。固定式环境辐射空气比释动能(率)仪应用于核设施周边及环境空气中辐射水平的监测。5 计量特性5.1 响应固定式环境辐射空气比释动能(率)仪对1 3 7C s(和/或6 0C o)辐射空气比释动能率的响应通常为1.00.2。5.2 响应的非线性固定式环境辐射空气比释动能(率)仪对1 3 7C s(和/或6 0C o)辐射空气比释动能率响应的非线性通常不超过2 0%。5.3 重复性固定式环境辐射空气比释动能(率)仪的重复性通常不超过1 0%。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 温度:(04 0),校准测量过程中变化不超过3。6.1.2 相对湿度:不大于9 0%。6.1.3 环境辐射本底:不大于0.2 5G yh-1。6.1.4 仪器使用时不应受到振动和电磁场干扰。6.2 测量标准测量标准为辐射空气比释动能(率)标准,由电离室剂量计、1 3 7C s(和/或6 0C o)参考辐射组成。电离室体积为10 0 0m L和/或1 00 0 0m L,电离室剂量计的相对扩展不确定度不超过1 0%(k=2);参考辐射空气比释动能率范围为(0.52 0)G yh-1,距辐射源1m处均匀场不小于3 0c m,均匀场内空气比释动能率相对偏差不超过5%。6.3 其他校准用设备包括校准测量用支架和测距仪器,可实现辐射的准直、辐射源至探测器中心的距离的调节与测量。测距仪可 采 用 激 光 测 距 仪 或 尺 等,测 量 范 围 覆 盖(0.55)m,测 量 误 差 不 超过0.5c m。7 校准项目和校准方法7.1 响应7.1.1 本底的测量开启固定式环境辐射空气比释动能(率)仪预热至稳定状态,重复读数1 0次,按式2J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局(1)取算术平均值。对于测量累积空气比释动能的仪器,累积时间根据仪器正常测量周期设定。Db=ni=1Db,in(1)式中:Db 被校仪器本底读数的算术平均值,G yh-1或n G y;Db,i 被校仪器第i个本底读数,G yh-1或n G y;n 本底测量次数,n=1 0。7.1.2 响应的测量在固定式环境辐射空气比释动能(率)仪正常工作状态下,准直参考辐射束对准固定式环境辐射空气比释动能(率)仪探测器,辐射束中心轴与探测器中心的偏差应不超过3c m,准确读取辐射源与探测器中心的距离;通过改变辐射源与探测器中心的距离,或用不同吸收片调节辐射场强度,或更换不同活度的辐射源,在(0.52 0)G yh-1空 气 比 释 动 能率 范 围 内,选 择 不 少 于3个 校 准 测 量点,其中宜包括小于1G yh-1、和大于5G yh-1的测量点。在每个校准测量点上固定式环境辐射空气比释动能(率)仪重复读数至少5次,按式(2)计算相应的空气比释动能(率)下仪器的响应。Rj=Dj-DbDr,j(2)式中:Rj 第j个校准测量点被校仪器的响应;Dj 第j个校准测量点被校仪器读数的算术平均值,G yh-1或G y;Dr,j 第j个校准测量点空气比释动能(率)参考值,G yh-1或G y。7.2 重复性仪器的重复性以示值的相对实验标准偏差表示,选择空气比释动能率约为1G yh-1的测量点,固定式环境辐射空气比释动能(率)仪连续重复读数1 0次,相邻两次读数的时间间隔应大于仪器的响应时间,按式(3)计算固定式环境辐射空气比释动能(率)仪的重复性。V=1Dni=1(Di-D)2n-11 0 0%(3)式中:V 重复性,%;Di 测量重复性时,被校仪器第i个读数,G yh-1或G y;D 测量重复性时,被校仪器读数的算术平均值,G yh-1或G y;n 重复测量次数,n=1 0。3J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局7.3 响应的非线性由固定式环境辐射空气比释动能(率)仪各校准测量点的仪器响应,按式(4)和式(5)计算其非线性。R=mj=1Rjm(4)式中:R 响应的平均值;m 校准测量点数量,m3。L=Rj-RRm a x1 0 0%(5)式中:L 仪器响应的非线性,%。8 校准结果表达按本规范进行校准,出具校准证书,校准证书内页格式见附录B;校准结果应给出固定式环境辐射空气比释动能(率)仪响应测量结果的不确定度(评定示例见附录C)。9 复校时间间隔建议复校时间间隔为1 2个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的,因此,送校单位可根据实际使用情况自主确定复校时间间隔。4J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录A固定式环境辐射空气比释动能(率)仪校准记录推荐格式A.1 本底单位:G yh-1 n G yt=m i nDb,iDbA.2 响应单位:G yh-1 n G yt=m i nDr,jDj,iDjDj-DbRjA.3 重复性单位:G yh-1 n G yt=m i nDiDV/%A.4 响应的非线性L/%5J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录B固定式环境辐射空气比释动能(率)仪校准证书内页内容B.1 校准证书内页内容至少应包括下列信息:a)被校对象的名称、型号、编号;b)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;c)本次校准时的环境条件;d)校准结果及其测量不确定度的说明。B.2 校准结果:1.响应空气比释动能(率)参考值Dr,j(G yh-1 n G yt=m i n)响应Rj相对扩展不确定度Ur e l(Rj)(k=2)2.重复性 V=3.响应的非线性 L=6J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录C响应校准不确定度评定示例C.1 测量条件与测量方法C.1.1 环境条件:周围环境温度:3 0,相对湿度:7 0%;周围环境无影响测量的电磁场;周围环境本底空气比释动能率不超过0.2 5G yh-1。C.1.2 测量标准:电离室剂量计和1 3 7C s参考辐射;空气比释动能率范围:(0.52 0)G yh-1;相对扩展不确定度(含电离室剂量计测量的不确定度及1 3 7C s参考辐射复现量值时引入的不确定度):9%(k=2)。C.1.3 测量参数:固定式环境辐射空气比释动能(率)仪响应。C.1.4 测量方法:按照本校准规范第7.1条。C.2 测量模型Rj=Dj-DbDr,j式中:Rj 第j个校准测量点被校仪器的响应;Dj 第j个校准测量点被校仪器读数的算术平均值,G yh-1;Db 被校仪器本底读数的算术平均值,G yh-1;Dr,j 第j个校准测量点空气比释动能(率)参考值,G yh-1;为保险起见,本示例中涉及不确定度的计算,数字修约规则均采用进位修正。C.3 输入量的标准不确定度评定C.3.1 输入量Dj的标准不确定度u Dj()的评定输入量Dj的标准不确定度主要由固定式环境辐射空气比释动能(率)仪读数的测量重复性引入,采用A类方法评定。高气压电离室型固定式环境辐射空气比释动能(率)仪的重复性测量数据及处理结果见表C.1。表C.1 高气压电离室连续测量数据、平均值及实验标准差Dj,iG yh-1DjG yh-1s(Dj)G yh-1i=1i=2i=3i=4i=51.3 11.2 91.2 71.3 31.4 51.3 3 00.0 7 77J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表中读数的实验标准差s(Dj)采用极差法计算:s(Dj)=Dj,m a x-Dj,m i nCn=1.4 5-1.2 72.3 3G yh-10.0 7 7G yh-1其中Cn为极差系数,测量次数n为5时,Cn=2.3 3。被校仪器读数算术平均值的标准不确定度u(Dj)为:u(Dj)=s(Dj)/50.0 3 5G yh-1C.3.2 输入量Db的标准不确定度u(Db)的评定输入量Db的标准不确定度主要由固定式环境辐射空气比释动能(率)仪本底读数的测量重复性引入,采用A类方法评定。高气压电离室型固定式环境辐射空气比释动能(率)仪本底测量数据及处理结果见表C.2。表C.2 高气压电离室本底连续测量数据、平均值及实验标准差Db,iG yh-1DbG yh-1s(Db)G yh-1i=1i=2i=3i=4i=50.1 60.1 60.1 60.1 50.1 5i=6i=7i=8i=9i=1 00.1 70.1 50.1 70.1 50.1 60.1 5 80.0 0 8表中本底读数的实验标准差s(Db)采用贝塞尔公式计算:sDb()=1 0i=1(Db,i-Db)21 0-10.0 0 8G yh-1被校仪器本底读数的算术平均值的标准不确定度u(Db)为:u(Db)=sDb()/1 00.0 0 3G yh-1C.3.3 输入量Dr,j引入的标准不确定度u Dr,j()的评定输入量Dr,j的标准不确定度来源主要包括测量标准电离室剂量计的不确定度以及1 3 7C s参考辐射复现量值时引入的不确定度,两种来源的不确定度均采用B类方法评定。本示例中,Dr,j取值为1.2 0G yh-1。测量标准电离室剂量计引入的标准不确定度uRDr,j()根据检定证书给出的扩展不确定度(URr e l(Dr,j)=4%)除以包含因子(k=2)并乘以参考值得到:uR(Dr,j)=URr e l(Dr,j)kDr,j=0.0 2 4G yh-11 3 7C s参考辐射复现量值时引入的标准不确定度uF(Dr,j)根据多次现场试验的复现性、辐射 场 均 匀 性、定 位准 确 度 综 合 评定。根 据 相 关 研 究,其 相 对 标 准 差 为4%,故:8J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局uF(Dr,j)=4%Dr,j=0.0 4 8G yh-1两种来源的不确定度相互独立,按方和根合成,输入量Drj的标准不确定度u Drj()为:u(Dr,j)=uR(Dr,j)2+uF(Dr,j)2=0.0 5 4G yh-1取包含 因 子k=2,空 气 比 释 动 能(率)参 考 值Dr,j的 相 对 扩 展 不 确 定 度Ur e l(Dr,j)为:Ur e l(Dr,j)=ku(Dr,j)Dr,j=9%C.4 合成标准不确定度的计算对测量模型求偏导得灵敏系数计算公式如下:c Dj()=1Dr,jc Db()=-1Dr,jc Dr,j()=-Dj-DbDr,j2标准不确定度汇总见表C.3。表C.3 标准不确定度汇总表输入量x不确定度来源标准不确定度u x()G yh-1灵敏系数cx()G y-1hDj仪器读数的测量重复性0.0 3 50.8 4Db仪器本底读数的测量重复性0.0 0 3-0.8 4Dr,j空气比释动能率参考值的不确定度0.0 5 4-0.8 2根据计算公式,输出量Rj:Rj=Dj-DbDr,j0.9 8各种来源的不确定度相互独立,按方和根合成,输出量Rj的合成标准不确定度为:u(Rj)=cDj()u Dj()2+c Db()u Db()2+c Dr,j()u Dr,j()20.0 5 5C.5 相对扩展不确定度取包含因子k=2,被校仪器响应Rj的相对扩展不确定度Ur e l(Rj)为:Ur e l(Rj)=ku(Rj)Rj1 2%空气比释动能率参考值为1.2 0G yh-1条件下,该固定式环境辐射空气比释动能(率)仪响应测量结果的相对扩展不确定度为:Ur e l=1 2%,k=2J J F1 7 3 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局