X射線防護(hù)材料衰減性能的測定

1、前言 根據(jù)中華人民共和國職業(yè)病防治法制定本標(biāo)準(zhǔn)，原標(biāo)準(zhǔn)GB16363-1996與本標(biāo)準(zhǔn)不一致的，以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)保留了原標(biāo)準(zhǔn)GB16363-1996中實際可行的部分內(nèi)容，即屏蔽性能要求。與此同時，本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC1331-1:1994醫(yī)用診斷X射線防護(hù)器具第1部分:防護(hù)材料衰減性能的測定，依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)增加了寬束測量條件。 本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國衛(wèi)生部提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:林志凱、趙蘭才、崔廠志、金輝、葛淑清。 本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國衛(wèi)生部負(fù)責(zé)解釋。X射線防護(hù)材料衰減性能的測定Determinati

2、on of attenuation properties for protective materials against X-raysGBZ/T 147-20021 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)推薦了對X射線防護(hù)材料衰減性能的測量方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于X射線管電壓為(30400)kV、總過濾為(0.053.5)mmCu的X射線防護(hù)材料。2 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2.1 衰減比 attenuation ratio 核輻射在經(jīng)防護(hù)材料衰減前后的空氣比釋動能率之比值。2.2 鉛當(dāng)量 lead equivalent 用鉛作為參考物質(zhì)時以鉛的厚度來表示的衰減當(dāng)量，單位是毫米鉛(mmPb)。每單位厚度(m

3、m)防護(hù)材料板的鉛當(dāng)量稱為比鉛當(dāng)量，比鉛當(dāng)量應(yīng)該是衰減性能、物理性能和使用性能的最佳結(jié)合。2.3 寬射束 broad beam 輻射量測量中的一種輻射束條件。當(dāng)輻射束立體角增大時，所測量的輻射量并無明顯增加，但存在散射影響。2.4 窄射束 narrow beam 為了測量理想的輻射量而用立體角盡可能小的輻射束，在此條件下散射輻射的影響趨于最小值，并在必要時保證側(cè)向電子平衡。3 測定項目與一般要求3.1 衰減比 所測防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明衰減比，即核輻射經(jīng)防護(hù)材料衰減后減弱的倍數(shù)。3.2 累積因子(符號:B) 所測防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明累積因子B，即被測物質(zhì)在所規(guī)定的輻照條件下，寬射束中心的相應(yīng)輻射量值與窄射束

4、中心的相應(yīng)輻射量值之比。3.3 衰減當(dāng)量(符號:) 所測防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明在規(guī)定線質(zhì)的線束中和規(guī)定的測量條件下，與參考物質(zhì)具有相同衰減程度時被測防護(hù)材料所相當(dāng)?shù)膮⒖嘉镔|(zhì)的厚度(mm)。3.4 鉛當(dāng)量 出廠的X射線防護(hù)材料應(yīng)該標(biāo)明其標(biāo)稱鉛當(dāng)量和非均勻性，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)。3.5 非均勻性 防護(hù)材料衰減當(dāng)量的非均勻性應(yīng)不超過10%。4 量的測量 本章主要規(guī)定了在測定防護(hù)材料衰減性能時，應(yīng)根據(jù)寬束測量條件和窄束測量條件測量相關(guān)輻射量、幾何量，同時對輻射探測器的位置、檢驗儀器、檢驗物、線質(zhì)均提出了要求。根據(jù)所測相關(guān)輻射量給出防護(hù)材料的衰減性能。4.1 輻射量 在測定衰減性能時，應(yīng)按照表1中

5、的要求測定空氣比釋動能率。表1 應(yīng)測定的空氣比釋動能率衰減性能 符號 空氣比釋動能率 條文 衰減比 F 測 測 測 測 5.1 累積因子 B 測 測 測 測 5.2 衰減當(dāng)量 測 5.3 鉛當(dāng)量 pb 測 5.4 非均勻性 V 測 5.5 是按照第43條在經(jīng)過衰減的寬射束中測量的空氣比釋動能率，是按照第43條在本經(jīng)過衰減的寬射束中測量的空氣比釋動能率，是按照第44條在經(jīng)過衰減的窄射柬中測量的空氣比釋動能率，是根據(jù)圖1測定的輻射源與檢驗物之間寬射柬中心處的空氣比釋動能率，是如圖1所示的經(jīng)限束系統(tǒng)后，同c點離輻射源相同距離處測定的寬射束外的空氣比釋動能率，是如圖1所示的初始寬射束投影內(nèi)、由光闌限制

6、的輻射束外的空氣比釋動能率，是同點離輻射源相同距離處測定的經(jīng)衰減的寬射束空氣比釋動能率。 4.2 幾何量應(yīng)該按照表2中的要求測定示出的幾何量。4.3 寬射束條件下的測量4.3.1在寬射束條件下，應(yīng)該按照圖1的要求進(jìn)行測量。4.3.2 在測量期間，空氣比釋動能率應(yīng)不大于空氣比釋動能率的5%，即 0.05。4.3.3 在測量期間，空氣比釋動能率應(yīng)不大于空氣比釋動能率的1%，即 0.01 表2 應(yīng)測定的幾何量 衰減性能 符號 c a b A W 條文 衰減比 F 測 測 5.1 累積因子 B 測 測 測 測 5.2 衰減當(dāng)量 測 5.3 鉛當(dāng)量 測 5.4 非均勻性 V 5.5 c是對測量點離輻射源

7、的距離(見圖2)偏差的修正因子。按照下式測定c: a是圖2所示的窄射束中心從檢驗物的遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測器參考點的距離。a應(yīng)不小于截面A平方根的10倍;b是圖1所示的寬射束中心從檢驗物的遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測器參考點的距離，A是圖2所示的檢驗物遠(yuǎn)側(cè)平面處窄射束的截面，W是輻射探測器的參考點與任何相鄰物或墻壁之間的距離(見圖1和圖2)。 圖1 寬射束測量條件示意圖(單位:mm)4.4 窄束條件下的測量4.4.1 在窄射束條件下，應(yīng)該按照圖2的要求進(jìn)行測量。4.4.2 在檢驗物的遠(yuǎn)側(cè)，輻射束的直徑應(yīng)該為20mm1mm。4.4.3 根據(jù)第6.5.1條測定均勻度時，在檢驗物遠(yuǎn)側(cè)應(yīng)該將窄射束限制到直徑不大于1

8、0mm。4.5 輻射探測器的位置 距離W應(yīng)不小于700mm。4.5.1 測定衰減比時，應(yīng)測量有和沒有檢驗物條件下的空氣比釋動能率和。從檢驗物遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測器參考點的距離b應(yīng)為50mm1mm(見圖1)。4.5.2 在空氣比釋動能率的測量中，對于累積因子的測量，從檢驗物的遠(yuǎn)側(cè)到輻射探測器參考點的距離應(yīng)不小于截面A平方根的10倍。4.6 檢驗儀器4.6.1 檢驗儀器的輻射探測器，在半球面上對射線入射方向的響應(yīng)依賴性很小，應(yīng)忽略不計。4.6.2 輻射探測器測量管電壓為40kV-400kV的X射線時，探測器對射線能量的響應(yīng)依賴性必須不超過20%。4.6.3 輻射探測器靈敏體積的直徑和長度均應(yīng)不超過5

9、0mm。 圖2窄射束測量條件示意圖(單位:mm)4.6.4 X射線高壓發(fā)生裝置應(yīng)滿足實驗管電壓的要求，其實驗管電壓的實際值不得低于規(guī)定實驗管電壓的90%。4.6.5 標(biāo)準(zhǔn)鉛片的化學(xué)純度應(yīng)為99.99%，厚度精度為0.01mm4.6.6 過濾條件 用于管電壓在120kV(包括120kV)以下的X射線防護(hù)材料，其實驗管電壓為80120kV，總過濾為2.5mmAl用于管電壓在120kV以上的X射線防護(hù)材料，按最常用的管電壓進(jìn)行，其總過濾按表3的規(guī)定。表3 標(biāo)準(zhǔn)化線質(zhì) X線管電壓 kV* 總過濾 mmCu 30 0.05 50 0.05 80 0.15 100 0.25* 120 0.25* 150

10、0.7 200 1.2 250 1.8 300 2.5 400 3.5 *百分波紋率不超過4%;*可用2.5mmAl代替 4.7 檢驗物4.7.1 在寬射束測量條件下，檢驗物必須是受檢材料板，其尺寸至少為500mm500mm。4.7.2 在窄射束測量條件下，檢驗物必須是受檢材料板，其尺寸至少為100mm100mm。4.7.3 用于測定衰減率時，各種厚度的檢驗物可以通過幾層相同厚度或不同厚度的材料疊加而獲得。4.8 線質(zhì) 應(yīng)該根據(jù)表3中給出的一種或多種線質(zhì)來測定衰減性能。5 衰減性能的測定 在所有測量期間，必須監(jiān)測輻射束空氣比釋動能率的恒定性。如果空氣比釋動能率的漲落超過平均值的5%，則必須對測

11、量結(jié)果進(jìn)行修正。5.1 衰減比5.1.1 必須按照下述公式測定衰減比F: 5.1.2 應(yīng)該用數(shù)值表示衰減比，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。5.2 累積因子5.2.1 應(yīng)該按照下述公式測定累積因子B 式中，c是對測量點Ke離輻射源的距離偏差的修正因子。5.2.2 累積因子應(yīng)該用其數(shù)值表示，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。5.3 衰減當(dāng)量5.3.1 通過對受檢材料的測量，并同產(chǎn)生同樣比值的一層參考材料的厚度相比較來測定衰減當(dāng)量。5.3.2 必須以參考材料的厚度(mm)表示衰減當(dāng)量，同時一并給出化學(xué)符號或其它參考材料的標(biāo)識，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。

12、5.4 鉛當(dāng)量5.4.1 當(dāng)參考材料為鉛時，測量得到的衰減當(dāng)量就是鉛當(dāng)量。5.5 非均勻性5.5.1 應(yīng)該在第4.4.3和4.6.3條以及相應(yīng)衰減值i條件下，由檢驗物區(qū)域上獲得的測量值來測定防護(hù)材料的非均勻性。5.5.2 應(yīng)測定下列條件下的i值: a)在5到10個有代表性的部位測量; b)在整個檢驗物區(qū)域有代表性的方向上連續(xù)測量。5.5.3 應(yīng)該按照衰減當(dāng)量單次測量值i偏離其平均值的最大偏差，來表示防護(hù)材料的非均勻性:5.5.4 應(yīng)該用相同的單位與衰減當(dāng)量來標(biāo)明非均勻性的允許偏差， 例如: 3m0.2mmPb 100kV 0.25mmCu (見第6章)6 測定結(jié)果的說明6.1 如果按本標(biāo)準(zhǔn)測定的衰 減性能符合 標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)在檢驗文件上予以說明，例如 衰減比 2102: 200kV 1.2m