中華人民共和國國家計量技術規范JJF1733—2018固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀現場校準規范CalibrationSpecificationforFieldEnvironmentalGammaRadiationDose(Rate)Meters2018-12-25發布2019-03-25實施國家市場監督管理總局發布JJF1733—2018固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀現場校準規范JJF1733—2018CalibrationSpecificationforFieldEnvironmentalGammaRadiationDose(Rate)Meters歸口單位:全國電離輻射計量技術委員會起草單位:上海市計量測試技術研究院中國計量科學研究院深圳市計量質量檢測研究院四川省輻射環境管理監測中心站本規范委托全國電離輻射計量技術委員會負責解釋JJF1733—2018本規范起草人:趙超(上海市計量測試技術研究院)唐方東(上海市計量測試技術研究院)李德紅(中國計量科學研究院)何林鋒(上海市計量測試技術研究院)周迎春(深圳市計量質量檢測研究院)鄧曉欽(四川省輻射環境管理監測中心站)JJF1733—2018目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)術語和計量單位………………………(1)123術語…………………(1)計量單位……………(1)3.13.2概述……………………(1)計量特性………………(2)45響應…………………(2)響應的非線性………………………(2)重復性………………(2)5.15.25.3校準條件………………(2)6環境條件……………(2)測量標準……………(2)其他校準用設備……………………(2)6.16.26.3校準項目和校準方法…………………(2)7響應…………………(2)重復性………………(3)響應的非線性………………………(4)7.17.27.3校準結果表達…………(4)復校時間間隔…………(4)89附錄A固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀校準記錄推薦格式……………(5)附錄B固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀校準證書內頁內容……………(6)附錄C響應校準不確定度評定示例…………………(7)ⅠJJF1733—2018引言本規范按照JJF1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》編寫,編制的主要技術參考為/—/—《輻射防護儀器GBT140542013IEC605322010能量在50keV~7MeV的X和γ輻射固定式劑量率儀、報警裝置和監測儀》、JJG521—2006《環境監測用X、γ輻射空氣比釋動能(吸收劑量)率儀》、/—《用于校準劑量儀和劑GBT12162.12000量率儀及確定其能量響應的X和γ參考輻射第1部分:輻射特性及產生方法》和/—《用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的X和γ參考輻GBT12162.22004射第2部分:輻射防護用的能量范圍為8keV~1.3MeV和4MeV~9MeV的參考輻射的劑量測定》。本規范為首次發布。ⅡJJF1733—2018固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀現場校準規范范圍12本規范適用于固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀的現場校準。引用文件本規范引用下列文件:JJG521—2006JJF1001—2011JJF1035—2006環境監測用Xγ、輻射空氣比釋動能(吸收劑量)率儀通用計量術語及定義電離輻射計量術語及定義GBT4960.1—2010/核科學技術術語核科學技術術語第1部分:核物理與核化學第6部分:核儀器儀表/GBT4960.6—2008/GBT12162.1—2000用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的X和γ參考輻射第1部分:輻射特性及產生方法/GBT12162.2—2004用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的X和γ參考輻射第2部分:輻射防護用的能量范圍為8keV~1.3MeV和4MeV~9MeV的參考輻射的劑量測定GBT140542013IEC60532—2010/—/輻射防護儀器能量在50keV~7MeV的X和γ輻射固定式劑量率儀、報警裝置和監測儀凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規范。術語和計量單位3術語3.1JJF1001—2011JJF1035、—2006GBT4960.1、/—2010GBT4960.6、/—2008界定的及以下術語和定義適用于本規范。響應3.1.1response儀器示值除以測量標準的參考值。計量單位3.23.2.13.2.2空氣比釋動能,符號:nGy。1Gy=1J·kg-1。或·空氣比釋動能率,符號:nGy·h-1Gyh-1。μ概述4固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀常用的探測器為高氣壓電離室。固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀由輻射探測器、前置放大器、數字信號處理系統與顯示系統等1JJF1733—2018組成。γ射線與輻射探測器發生相互作用,轉化為微弱電信號經前置放大器與數字信號處理系統轉化為輻射信號,乘以一定刻度因子得到空氣比釋動能,儀器測得的空氣比釋動能與測量時間之比即為空氣比釋動能率。固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀應用于核設施周邊及環境空氣中γ的監測。輻射水平計量特性5響應5.1固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀對)輻射空氣比釋動能率60137Cs(和/或Coγ的響應通常為1.0±0.2。響應的非線性5.2固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀對)輻射空氣比釋動能率60137Cs(和/或Coγ響應的非線性通常不超過±20%。重復性5.3固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀的重復性通常不超過10%。校準條件6環境條件6.1溫度:(0~40)℃,校準測量過程中變化不超過±3℃。相對濕度:不大于90%。6.1.16.1.26.1.3環境γ輻射本底:不大于0.25μGy·h-1。儀器使用時不應受到振動和電磁場干擾。6.1.4測量標準6.2測量標準為γ60輻射空氣比釋動能(率)標準,由電離室劑量計、137Cs(和/或Coγ)參考輻射組成。電離室體積為1000mL和/或10000mL,電離室劑量計的相對擴展不確定度不超過10%(k=2);γ參考輻射空氣比釋動能率范圍為()·,距0.5~20Gyh-1μ輻射源1m處均勻場不小于?30cm,均勻場內空氣比釋動能率相對偏差不超過5%。其他校準用設備6.3包括校準測量用支架和測距儀器,可實現γ輻射的準直、輻射源至探測器中心的距離的調節與測量。測距儀可采用激光測距儀或尺等,測量范圍覆蓋(0.5~5)m,測量誤差不超過±0.5cm。校準項目和校準方法7響應7.1本底的測量7.1.1開啟固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀預熱至穩定狀態,重復讀數10次,按式2JJF1733—2018()1取算術平均值。對于測量累積空氣比釋動能的儀器,累積時間根據儀器正常測量周期設定。n∑Db,ii=1()1Db=n式中:———被校儀器本底讀數的算術平均值,·Gyh-1nGy或;DbDb,i———被校儀器第i個本底讀數,·μGyh-1nGy或;μ———本底測量次數,n=10。n響應的測量7.1.2在固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀正常工作狀態下,準直γ參考輻射束對準固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀探測器,輻射束中心軸與探測器中心的偏差應不超過3cm,準確讀取輻射源與探測器中心的距離;通過改變輻射源與探測器中心的距離,或用不同吸收片調節輻射場強度,或更換不同活度的輻射0.5~20Gyh-1源,在()·空氣比釋動能率范圍內,選擇不少于3個校準測量1Gyh-1、5Gyh-1點,其中宜包括小于·和大于·的測量點。在每個校準測量點μμμ上固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀重復讀數至少5次,按式()計算相2應的空氣比釋動能(率)下儀器的響應。Dj-Db()2Rj=Dr,j式中:———第j個校準測量點被校儀器的響應;Dj———第j個校準測量點被校儀器讀數的算術平均值,·RjGyh-1Gy或;μμDr,j———第j個校準測量點空氣比釋動能(率)參考值,·Gyh-1Gy或。μμ重復性7.2儀器的重復性以示值的相對實驗標準偏差表示,選擇空氣比釋動能率約為·1Gyh-1μ的測量點,固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀連續重復讀數10次,相鄰兩次讀數的時間間隔應大于儀器的響應時間,按式()計算固定式環境γ輻射空氣比釋動能3(率)儀的重復性。n∑(Di-D)2V=1·Di=1()3×100%n-1式中:———重復性,%;Di———測量重復性時,被校儀器第i個讀數,·VGyh-1Gy或;μμ或;DnGyh-1Gy———測量重復性時,被校儀器讀數的算術平均值,·μμ———重復測量次數,n=10。3JJF1733—2018響應的非線性7.3由固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀各校準測量點的儀器響應,按式()4和式()計算其非線性。5m∑Rjj=1()4R=m式中:R———響應的平均值;m———校準測量點數量,m≥3。Rj-R()5L=±×100%Rmax式中:L———儀器響應的非線性,%。校準結果表達8按本規范進行校準,出具校準證書,校準證書內頁格式見附錄B;校準結果應給出固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀響應測量結果的不確定度(評定示例見附錄C)。復校時間間隔9建議復校時間間隔為12個月。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸多因素所決定的,因此,送校單位可根據實際使用情況自主確定復校時間間隔。4JJF1733—2018附錄A固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀校準記錄推薦格式本底A.1□Gyh-1□nGy[t=min]單位:·μDb,iDb響應A.2□Gyh-1□nGy[t=min]單位:·μDr,jDj,iDjDj-DbRj重復性A.3□Gyh-1□nGy[t=min]單位:·μDiV/%D響應的非線性A.4L/%5JJF1733—2018附錄B固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀校準證書內頁內容校準證書內頁內容B.1至少應包括下列信息:a)被校對象的名稱、型號、編號;b)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;c)本次校準時的環境條件;d)校準結果及其測量不確定度的說明。校準結果:B.21.響應空氣比釋動能(率)參考值Dr,j相對擴展不確定度U()Rrelj響應Rj(·□Gyh-1□nGy[t=min])(k=2)μ2.重復性V=3.響應的非線性L=6JJF1733—2018附錄C響應校準不確定度評定示例測量條件與測量方法C.1環境條件:C.1.1周圍環境溫度:30℃,相對濕度:70%;周圍環境無影響測量的電磁場;周圍環境本底空氣比釋動能率不超過0.25μGy·h-1。測量標準:C.1.2電離室劑量計和137Csγ參考輻射;空氣比釋動能率范圍:()·0.5~20Gyh-1;μ相對擴展不確定度(含電離室劑量計測量的不確定度及137Csγ參考輻射復現量值時引入的不確定度):9%(k=2)。測量參數:固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀響應。C.1.3C.1.4測量方法:按照本校準規范第7.1條。測量模型C.2Dj-DbRj=Dr,j式中:———第j個校準測量點被校儀器的響應;Dj———第j個校準測量點被校儀器讀數的算術平均值,·RjGyh-1μ;;;DbGyh-1———被校儀器本底讀數的算術平均值,·μDr,j———第j個校準測量點空氣比釋動能(率)參考值,·Gyh-1μ為保險起見,本示例中涉及不確定度的計算,數字修約規則均采用進位修正。輸入量的標準不確定度評定C.3輸入量Dj的標準不確定度u(Dj)的評定C.3.1輸入量Dj的標準不確定度主要由固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀讀數的測量重復性引入,采用A類方法評定。高氣壓電離室型固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀的重復性測量數據及處理結果見表C.1。表C.1高氣壓電離室連續測量數據、平均值及實驗標準差()sDjDj,iDjG·hμGy·h-1μGy·h-1-1μyi=1i=2i=3i=4i=51.3300.0771.311.291.271.331.457JJF1733—2018表中讀數的實驗標準差s(Dj)采用極差法計算:Dj,max-Dj,min1.45-1.27μGy·h-1≈0.077μGy·h-1()sD==jCn2.33其中Cn為極差系數,測量次數n為5時,Cn=2.33。被校儀器讀數算術平均值的標準不確定度u(Dj)為:uD=sD5≈0.035μGy·h-1()()/jj輸入量Db的標準不確定度u(Db)的評定C.3.2輸入量Db的標準不確定度主要由固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀本底讀數的測量重復性引入,采用A類方法評定。高氣壓電離室型固定式環境γ輻射空氣比釋動能(率)儀本底測量數據及處理結果見表C.2。表C.2高氣壓電離室本底連續測量數據、平均值及實驗標準差()sDbDb,iDbG·hμGy·h-1μGy·h-1-1μyi=10.16i=60.17i=20.16i=70.15i=30.16i=80.17i=40.15i=90.15i=50.15i=100.160.1580.008表中本底讀數的實驗標準差s(Db)采用貝塞爾公式計算:10∑(Db,i-Db)2i=1s(Db)=≈0.008μGy·h-110-1被校儀器本底讀數的算術平均值的標準不確定度u(Db)為:uD=sDb10≈0.003μGy·h-1()()/b輸入量Dr,j引入的標準不確定度u(Dr,j)的評定C.3.3輸入量Dr,j的標準不確定度來源主要包括測量標準電離室劑量計的不確定度以及137Csγ參考輻射復現量值時引入的不確定度,兩種來源的不確定度均采用B類方法評定。本示例中,Dr,j取值為1.20μGy·h-1。(測量標準電離室劑量計引入的標準不確定度uRDr,j)根據檢定證書給出的擴展不確定度(U())除以包含因子(k=2)并乘以參考值得到:RrelD=4%r,jRrelr()D,j·Dr,j=0.024μGy·h-1(Dr,j)根據多次現場試驗的URD=()ur,jk137Csγ參考輻射復現量值時引入的標準不確定度uF復現性、輻射場均勻性、定位準確度綜合評定。根據相關研究,其相對標準差為4%,故:8JJF1733—2018F()D=4%·Dr,j=0.048μGy·h-1ur,j的標準不確定度u(Dj兩種來源的不確定度相互獨立,按方和根合成,輸入量Dj)為:rr()()