輻射加工劑量學(xué)與質(zhì)量控制概論(共67頁(yè)).ppt

1、輻射加工劑量學(xué)與輻射加工劑量學(xué)與質(zhì)量控制概論質(zhì)量控制概論 張彥立中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 電離輻射與醫(yī)學(xué)所2015年4月 一、引言一、引言 電離輻射劑量學(xué)：電離輻射劑量學(xué)：是一門研究輻射測(cè)量的學(xué)科，主是一門研究輻射測(cè)量的學(xué)科，主要研究電離輻射與其能量在物質(zhì)中的減弱、傳遞與要研究電離輻射與其能量在物質(zhì)中的減弱、傳遞與吸收的規(guī)律；受照射物質(zhì)內(nèi)的劑量分布與輻射場(chǎng)的吸收的規(guī)律；受照射物質(zhì)內(nèi)的劑量分布與輻射場(chǎng)的關(guān)系；輻射劑量與有關(guān)輻射效應(yīng)之間的聯(lián)系；測(cè)量關(guān)系；輻射劑量與有關(guān)輻射效應(yīng)之間的聯(lián)系；測(cè)量輻射劑量的儀器方法、計(jì)算技術(shù)及有關(guān)參數(shù)；以及輻射劑量的儀器方法、計(jì)算技術(shù)及有關(guān)參數(shù)；以及劑量測(cè)量在有關(guān)領(lǐng)域中的實(shí)際

2、應(yīng)用。劑量測(cè)量在有關(guān)領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。 輻射加工劑量學(xué)（也稱高劑量學(xué)）輻射加工劑量學(xué)（也稱高劑量學(xué)）：涉及輻射加工：涉及輻射加工研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)中劑量測(cè)量的研究和應(yīng)用，是輻研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)中劑量測(cè)量的研究和應(yīng)用，是輻射劑量學(xué)領(lǐng)域中比較活躍的一個(gè)分支。它是隨著輻射劑量學(xué)領(lǐng)域中比較活躍的一個(gè)分支。它是隨著輻射加工事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。就輻射加工而言，射加工事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。就輻射加工而言，嚴(yán)格控制輻照工藝質(zhì)量是保證被輻照產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)嚴(yán)格控制輻照工藝質(zhì)量是保證被輻照產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，而劑量測(cè)量的質(zhì)量則是輻照質(zhì)量控制的核心和鍵，而劑量測(cè)量的質(zhì)量則是輻照質(zhì)量控制的核心和基礎(chǔ)?；A(chǔ)。第一章第一章 輻

3、射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 輻射加工劑量測(cè)量的量是吸收劑量輻射加工劑量測(cè)量的量是吸收劑量: 吸收劑量的定義吸收劑量的定義: D=dE/dmD=dE/dm 吸收劑量的吸收劑量的SiSi單位為單位為: J/kg: J/kg，單位的專名為戈瑞，單位的專名為戈瑞(Gy)(Gy)，在在19861986年以后，戈瑞已取代現(xiàn)有的吸收劑量專用單位年以后，戈瑞已取代現(xiàn)有的吸收劑量專用單位拉德拉德(rad)(rad)： 1 rad = 100erg/g = 0.01 Gy1 rad = 100erg/g = 0.01 Gy 1 Gy = l J 1 Gy = l Jkg =100 rad kg =10

4、0 rad 吸收劑量適用于任何電離輻射和任何受照物質(zhì)。它表吸收劑量適用于任何電離輻射和任何受照物質(zhì)。它表示物質(zhì)受照射的結(jié)果，不涉及物質(zhì)獲得輻射能量的微示物質(zhì)受照射的結(jié)果，不涉及物質(zhì)獲得輻射能量的微觀過(guò)程，而且與采用何種測(cè)量方法無(wú)關(guān)。與照射量不觀過(guò)程，而且與采用何種測(cè)量方法無(wú)關(guān)。與照射量不同，它直接采用能量單位來(lái)度量，更便于研究物質(zhì)的同，它直接采用能量單位來(lái)度量，更便于研究物質(zhì)的輻射效應(yīng)輻射效應(yīng)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 確定輻射劑量測(cè)量的基本原則確定輻射劑量測(cè)量的基本原則 原則上說(shuō)，只要原則上說(shuō)，只要受照射物質(zhì)中受照射物質(zhì)中所引起的所引起的效效應(yīng)應(yīng)與與吸收的輻射能量

5、吸收的輻射能量具有確定的關(guān)系，這種效具有確定的關(guān)系，這種效應(yīng)就可用來(lái)測(cè)定應(yīng)就可用來(lái)測(cè)定輻射劑量輻射劑量。這樣的效應(yīng)有電離、。這樣的效應(yīng)有電離、發(fā)熱、發(fā)光（激發(fā)）等各種物理變化，氧化還發(fā)熱、發(fā)光（激發(fā)）等各種物理變化，氧化還原、裂解、聚合、交聯(lián)、變色、粘度變化等許原、裂解、聚合、交聯(lián)、變色、粘度變化等許多化學(xué)變化，或由此引起的體系物理性質(zhì)的變多化學(xué)變化，或由此引起的體系物理性質(zhì)的變化?；?。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 劑量測(cè)量系統(tǒng)劑量測(cè)量系統(tǒng)是由劑量計(jì)、相關(guān)的分析儀器及劑量響應(yīng)曲線是由劑量計(jì)、相關(guān)的分析儀器及劑量響應(yīng)曲線（或劑量響應(yīng)函數(shù)）組成的。（或劑量響應(yīng)函數(shù)）組成

6、的。 劑量計(jì)劑量計(jì)是指測(cè)量吸收劑量的器件，如盛有劑量計(jì)溶液的安瓶，是指測(cè)量吸收劑量的器件，如盛有劑量計(jì)溶液的安瓶，薄膜等。薄膜等。 根據(jù)劑量計(jì)計(jì)量學(xué)性能的優(yōu)劣和用途，可以把測(cè)量準(zhǔn)確度與根據(jù)劑量計(jì)計(jì)量學(xué)性能的優(yōu)劣和用途，可以把測(cè)量準(zhǔn)確度與精密度都高的、能作為標(biāo)準(zhǔn)使用的劑量計(jì)稱為精密度都高的、能作為標(biāo)準(zhǔn)使用的劑量計(jì)稱為標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)。 常規(guī)（常規(guī)（工作）劑量計(jì)工作）劑量計(jì)是指那些計(jì)量學(xué)性能稍差，但操作簡(jiǎn)便、是指那些計(jì)量學(xué)性能稍差，但操作簡(jiǎn)便、供應(yīng)充分、能用于日常劑量監(jiān)測(cè)的劑量計(jì)稱為。供應(yīng)充分、能用于日常劑量監(jiān)測(cè)的劑量計(jì)稱為。 在輻射加工劑量測(cè)量中，校準(zhǔn)常規(guī)劑量計(jì)的響應(yīng)，廣泛使用在輻射加工劑量

7、測(cè)量中，校準(zhǔn)常規(guī)劑量計(jì)的響應(yīng)，廣泛使用兩種不同的方法：兩種不同的方法：量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)；量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)；硫酸亞鐵硫酸亞鐵（FrickeFricke）劑量測(cè)量系統(tǒng)。）劑量測(cè)量系統(tǒng)。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 一、一、量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng) 量熱法是一種直接測(cè)定吸收劑量的絕對(duì)方法。量熱法是一種直接測(cè)定吸收劑量的絕對(duì)方法。 基本原理：如果物質(zhì)吸收的輻射能量不轉(zhuǎn)變?yōu)榛驹恚喝绻镔|(zhì)吸收的輻射能量不轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能、光能等量其他形式的能量，只是使物質(zhì)溫學(xué)能、光能等量其他形式的能量，只是使物質(zhì)溫度升高，那么我們可以通過(guò)在一定條件下測(cè)量被度升高，那么我們可以

8、通過(guò)在一定條件下測(cè)量被照射物質(zhì)溫度的變化來(lái)確定所吸收的能量照射物質(zhì)溫度的變化來(lái)確定所吸收的能量。 iiimmCTD/ )(第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法一、一、量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法一、一、量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)量熱計(jì)劑量測(cè)量系統(tǒng)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、二、電離室電離室 （照射量: dQ/dm，單位：C/kg) 電離室是以氣體作介質(zhì)的，在輻射作用下氣體分子電離室是以氣體作介質(zhì)的，在輻射作用下氣體分子被電離，產(chǎn)生自由電子與正離子。如果在它們的外部被電離，產(chǎn)生自由電子與正離子

9、。如果在它們的外部加一電場(chǎng)，電子與正離子就會(huì)在電場(chǎng)作用下作定向運(yùn)加一電場(chǎng)，電子與正離子就會(huì)在電場(chǎng)作用下作定向運(yùn)動(dòng)，電子向陽(yáng)極方向運(yùn)動(dòng)，正離子則趨向陰極。結(jié)果動(dòng)，電子向陽(yáng)極方向運(yùn)動(dòng)，正離子則趨向陰極。結(jié)果在外測(cè)電路上形成電離電流。通常測(cè)量照射量用的電在外測(cè)電路上形成電離電流。通常測(cè)量照射量用的電離室測(cè)量的是對(duì)時(shí)間的平均電離效應(yīng)，即一定電壓下離室測(cè)量的是對(duì)時(shí)間的平均電離效應(yīng)，即一定電壓下產(chǎn)生的穩(wěn)定的電離電流。電離電流一般很小，所以電產(chǎn)生的穩(wěn)定的電離電流。電離電流一般很小，所以電離室必須與靈敏度較高的靜電計(jì)那樣的測(cè)量?jī)x器配合離室必須與靈敏度較高的靜電計(jì)那樣的測(cè)量?jī)x器配合使用。使用。 D=0.95D=

10、0.95R RNcNcK K1 1 K K2 2第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、二、電離室電離室 電離室是以氣體作介質(zhì)的，在輻射作用下氣體分子被電離室是以氣體作介質(zhì)的，在輻射作用下氣體分子被電離，產(chǎn)生自由電子與正離子。電離，產(chǎn)生自由電子與正離子。 指型電離室結(jié)構(gòu)圖指型電離室結(jié)構(gòu)圖 電離電流曲線電離電流曲線第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 電子束流密度計(jì)（電子注量?jī)x）電子束流密度計(jì)（電子注量?jī)x） 此法是通過(guò)對(duì)電子束流密度與電子束能量的測(cè)定，根據(jù)此法是通過(guò)對(duì)電子束流密度與電子束能量的測(cè)定，根據(jù)被照射物的組成、密度、厚度與其他照射條件計(jì)算出被照射物的

11、組成、密度、厚度與其他照射條件計(jì)算出被照物中的吸收劑量。加速器所指示的電流與電壓并被照物中的吸收劑量。加速器所指示的電流與電壓并不確切表示入射電子束的束流強(qiáng)度與能量，必須經(jīng)過(guò)不確切表示入射電子束的束流強(qiáng)度與能量，必須經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)與修正。校準(zhǔn)與修正。 )(/(1121GydstIED第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 電子束流密度計(jì)（電子注量?jī)x）電子束流密度計(jì)（電子注量?jī)x）第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化學(xué)劑量計(jì) 液體化學(xué)劑量計(jì)是利用輻射在液態(tài)化學(xué)體系中引起的化學(xué)變化（如氧化、還原、分解等）與體系吸收的輻射能量之間的定量關(guān)系來(lái)測(cè)

12、定吸收劑量的。 AKGlAD第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化學(xué)劑量計(jì) : 為被測(cè)離子的摩爾消光系數(shù)（為被測(cè)離子的摩爾消光系數(shù)（m m2 2molmol-1-1）；）； G: G: 為被測(cè)離子的輻射化學(xué)產(chǎn)額（為被測(cè)離子的輻射化學(xué)產(chǎn)額（molJmolJ-1-1) )； l l： 為分光光度計(jì)液杯的光程長(zhǎng)度（為分光光度計(jì)液杯的光程長(zhǎng)度（m m或或cmcm）；）； ：為劑量計(jì)溶液的密度（：為劑量計(jì)溶液的密度（gcmgcm-3-3或或kgmkgm-3-3）。）。 GlK1第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化

13、學(xué)劑量計(jì) 輻射化學(xué)產(chǎn)額輻射化學(xué)產(chǎn)額G G（X)X) 為為n(x)n(x)除以除以E E所得的商所得的商. . 式中，式中，n(x)n(x)是某體系吸收平均輻射能量是某體系吸收平均輻射能量E E 后，所產(chǎn)生、后，所產(chǎn)生、破壞或變化的物質(zhì)破壞或變化的物質(zhì)x x的平均量。的平均量。 單位：?jiǎn)挝唬簃olJmolJ-1-1或（或（100eV100eV）-1-1， lmolJlmolJ-1-1=9.65=9.6510106 6(100eV)(100eV)-1-1。 ExnGx/ )()(第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化學(xué)劑量計(jì) 吸光度A 被定義為： A=l

14、og 1/T 式中，T = I/I0為透射率，I0 為入射光通量密度，I 為透射光通量密度。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化學(xué)劑量計(jì) 摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)：為比耳定律中的一個(gè)系數(shù)，亦稱：為比耳定律中的一個(gè)系數(shù)，亦稱為摩爾線性吸收系數(shù)或摩爾吸光系數(shù)，它可用如下關(guān)為摩爾線性吸收系數(shù)或摩爾吸光系數(shù)，它可用如下關(guān)系式描述：系式描述： = A/(ml) 式中：式中：A A 為某一特定波長(zhǎng)下的吸光度；為某一特定波長(zhǎng)下的吸光度； m m 為所研究的吸收物質(zhì)在溶液中的摩爾濃度；為所研究的吸收物質(zhì)在溶液中的摩爾濃度； l l 為液杯中溶液的光程長(zhǎng)度。為液

15、杯中溶液的光程長(zhǎng)度。 的單位為的單位為m m2 2 mol mol-1-1。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 二、液體化學(xué)劑量計(jì)二、液體化學(xué)劑量計(jì)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 硫酸亞鐵硫酸亞鐵(Fricke)劑量計(jì)劑量計(jì) 該劑量計(jì)提供了測(cè)量水中吸收劑量的標(biāo)準(zhǔn)方法，它依該劑量計(jì)提供了測(cè)量水中吸收劑量的標(biāo)準(zhǔn)方法，它依賴于電離輻射使酸性水溶液中水輻射產(chǎn)物將賴于電離輻射使酸性水溶液中水輻射產(chǎn)物將FeFe2+2+離子離子定定量的地氧化為量的地氧化為FeFe3+3+離子離子的過(guò)程。的過(guò)程。 Fe2+ Fe3+ 在稀硫酸溶液中在稀硫酸溶液中FeFe3 3+

16、+離子在紫外光區(qū)顯示離子在紫外光區(qū)顯示303nm303nm和和224nm 224nm 處有處有2 2個(gè)吸收峰，在個(gè)吸收峰，在303nm303nm處處FeFe2+2+的影響可以忽的影響可以忽略，故通常采用略，故通常采用303nm303nm波長(zhǎng)來(lái)測(cè)量波長(zhǎng)來(lái)測(cè)量FeFe3+3+的濃度變化。的濃度變化。 實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)在303nm303nm波長(zhǎng)下波長(zhǎng)下FeFe3+3+的摩爾吸光系數(shù)（的摩爾吸光系數(shù)（）值不僅）值不僅與與FeFe3+3+離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法有關(guān)，而且受測(cè)定的分離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法有關(guān)，而且受測(cè)定的分光光度計(jì)性能的影響。光光度計(jì)性能的影響。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)

17、量方法 硫酸亞鐵硫酸亞鐵(Fricke)劑量計(jì)劑量計(jì) 測(cè)量波長(zhǎng)：測(cè)量波長(zhǎng)：303nm;303nm; 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：40-40040-400（Gy);Gy); 測(cè)量不確定度：測(cè)量不確定度：2-3%2-3%（k=2).k=2).第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 重鉻酸鹽劑量計(jì)重鉻酸鹽劑量計(jì)重鉻酸鹽劑量計(jì)依據(jù)的反應(yīng)是由于電離輻射與水相互作用產(chǎn)生的重鉻酸鹽劑量計(jì)依據(jù)的反應(yīng)是由于電離輻射與水相互作用產(chǎn)生的輻解產(chǎn)物可將輻解產(chǎn)物可將CrCr2 2O O7 72- 2- 中的中的CrCr6+6+離子還原為離子還原為CrCr3 3離子離子 CrCr2 2O O7 72- 2- Cr

18、Cr3 3 重鉻酸根離子（重鉻酸根離子（ CrCr2 2O O7 72-2-）在可見(jiàn)光區(qū)）在可見(jiàn)光區(qū)350nm350nm和和440nm 440nm 處有處有2 2個(gè)吸收個(gè)吸收峰，在峰，在350nm350nm有峰，摩爾吸光系數(shù)較大，可用來(lái)測(cè)量低劑量量程，有峰，摩爾吸光系數(shù)較大，可用來(lái)測(cè)量低劑量量程，而平臺(tái)而平臺(tái)440nm440nm處摩爾吸光系數(shù)較低，可用來(lái)測(cè)量高劑量量程。處摩爾吸光系數(shù)較低，可用來(lái)測(cè)量高劑量量程。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 重鉻酸鹽劑量計(jì)重鉻酸鹽劑量計(jì)低量程重鉻酸鹽劑量計(jì)低量程重鉻酸鹽劑量計(jì) 測(cè)量波長(zhǎng)：測(cè)量波長(zhǎng)：350nm;350nm; 測(cè)量范圍：測(cè)

19、量范圍：0.4-50.4-5（kGy);kGy); 測(cè)量不確定度：測(cè)量不確定度：4-5%4-5%（k=2).k=2).高量程重鉻酸鹽劑量計(jì)高量程重鉻酸鹽劑量計(jì) 測(cè)量波長(zhǎng)：測(cè)量波長(zhǎng)：440nm;440nm; 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：5-405-40（kGy);kGy); 測(cè)量不確定度：測(cè)量不確定度：4-5%4-5%（k=2)k=2)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 重鉻酸鹽劑量計(jì)重鉻酸鹽劑量計(jì)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 固體劑量計(jì)固體劑量計(jì) 固態(tài)物質(zhì)可以是無(wú)色的塑料、玻璃、無(wú)機(jī)或有機(jī)晶體、固態(tài)物質(zhì)可以是無(wú)色的塑料、玻璃、無(wú)機(jī)或有機(jī)晶體、半導(dǎo)體、照相膠

20、片等。側(cè)量的輻射效應(yīng)主要為光學(xué)性半導(dǎo)體、照相膠片等。側(cè)量的輻射效應(yīng)主要為光學(xué)性質(zhì)的變化，如吸收光譜、發(fā)光光譜的變化；或是電性質(zhì)的變化，如吸收光譜、發(fā)光光譜的變化；或是電性質(zhì)的變化，如光電流的變化、發(fā)射電子等。質(zhì)的變化，如光電流的變化、發(fā)射電子等。 固體劑量計(jì)都是相對(duì)測(cè)量手段，為了獲得準(zhǔn)確、重現(xiàn)固體劑量計(jì)都是相對(duì)測(cè)量手段，為了獲得準(zhǔn)確、重現(xiàn)的結(jié)果，每批樣品必須仔細(xì)校準(zhǔn)，建立量值溯源性，的結(jié)果，每批樣品必須仔細(xì)校準(zhǔn)，建立量值溯源性，并且校準(zhǔn)應(yīng)盡可能與使用條件一致，并且嚴(yán)格控制劑并且校準(zhǔn)應(yīng)盡可能與使用條件一致，并且嚴(yán)格控制劑量計(jì)的厚度與貯存條件。量計(jì)的厚度與貯存條件。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量

21、方法輻射加工劑量測(cè)量方法 丙氨酸丙氨酸/ /ESR劑量計(jì)劑量計(jì) 丙氨酸是一種氨基酸，輻照后氨基脫落，形成具有不丙氨酸是一種氨基酸，輻照后氨基脫落，形成具有不成對(duì)電子的穩(wěn)定的自由基成對(duì)電子的穩(wěn)定的自由基CH3-CH-COOHCH3-CH-COOH，成為順磁性物，成為順磁性物質(zhì)。自由基濃度質(zhì)。自由基濃度( (總數(shù)總數(shù)) )可用專門測(cè)量自由基的電子順可用專門測(cè)量自由基的電子順磁共振（磁共振（EPREPR）譜儀定量測(cè)量。將測(cè)得的結(jié)果（如相對(duì)）譜儀定量測(cè)量。將測(cè)得的結(jié)果（如相對(duì)波譜峰高）與標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)得的劑量響應(yīng)曲線進(jìn)行波譜峰高）與標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)得的劑量響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，或利用劑量響應(yīng)函數(shù)公式計(jì)算，即

22、可確定吸收比較，或利用劑量響應(yīng)函數(shù)公式計(jì)算，即可確定吸收劑量。劑量。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 丙氨酸丙氨酸/ /ESR劑量計(jì)劑量計(jì) 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0.1-400.1-40（kGy);kGy);測(cè)量不確定度：測(cè)量不確定度：4-5%4-5%（k=2)k=2)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 丙氨酸丙氨酸/ /ESR劑量計(jì)劑量計(jì)丙氨酸劑量計(jì)由丙氨酸試劑與黏合劑丙氨酸劑量計(jì)由丙氨酸試劑與黏合劑( (例如石蠟例如石蠟) )以一定比例均勻以一定比例均勻混合制成混合制成, , 其綜合性能優(yōu)于其他任何輻射加工劑量計(jì)。丙氨酸劑其綜合性能優(yōu)于其他任何輻射

23、加工劑量計(jì)。丙氨酸劑量計(jì)可測(cè)劑量范圍寬；線性好，在量計(jì)可測(cè)劑量范圍寬；線性好，在10102 210104 4GyGy，其線性相關(guān)系數(shù)，其線性相關(guān)系數(shù)大于大于0.99990.9999；穩(wěn)定性好，一年中自由基的衰退只有；穩(wěn)定性好，一年中自由基的衰退只有0.5%0.5%；測(cè)量重；測(cè)量重復(fù)性好；它的輻射吸收性能與水等效，對(duì)大多數(shù)輻照物而言，放復(fù)性好；它的輻射吸收性能與水等效，對(duì)大多數(shù)輻照物而言，放在其中的丙氨酸劑量計(jì)所測(cè)吸收劑量可以直接當(dāng)作輻照物的吸收在其中的丙氨酸劑量計(jì)所測(cè)吸收劑量可以直接當(dāng)作輻照物的吸收劑量，無(wú)須換算；劑量計(jì)結(jié)實(shí)、體積小、便于郵寄；自由基濃度劑量，無(wú)須換算；劑量計(jì)結(jié)實(shí)、體積小、便于

24、郵寄；自由基濃度測(cè)量是非破壞性的分析方法，因而可反復(fù)測(cè)讀。測(cè)量是非破壞性的分析方法，因而可反復(fù)測(cè)讀。鑒于其良好的劑量學(xué)特點(diǎn)，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)鑒于其良好的劑量學(xué)特點(diǎn)，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu) (IAEA) (IAEA) 在在19851985年年選用其推出了用于統(tǒng)一選用其推出了用于統(tǒng)一IAEAIAEA成員國(guó)的吸收劑量量值的成員國(guó)的吸收劑量量值的“國(guó)際劑量國(guó)際劑量保證服務(wù)（保證服務(wù)（IDASIDAS）”計(jì)劃。近年來(lái)，計(jì)劃。近年來(lái)，NISTNIST、NPLNPL、GSFGSF、等西方發(fā)、等西方發(fā)達(dá)國(guó)家正在進(jìn)行將丙氨酸達(dá)國(guó)家正在進(jìn)行將丙氨酸/EPR/EPR劑量計(jì)作為參考標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的研究。劑量計(jì)作為參考標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的研究。

25、 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 PMMA（聚甲基丙烯酸甲醋）劑量計(jì)（聚甲基丙烯酸甲醋）劑量計(jì) 專門配方的聚甲基丙烯酸甲醋薄片是目前較常用的固專門配方的聚甲基丙烯酸甲醋薄片是目前較常用的固體劑量計(jì)。無(wú)色體劑量計(jì)。無(wú)色PMMA (Perspex HX)PMMA (Perspex HX)與紅色與紅色PMMA PMMA (Perspex Red 400(Perspex Red 400與與Red 4034)Red 4034)已被廣泛采用，英國(guó)、已被廣泛采用，英國(guó)、加拿大、日本已有專用于劑量測(cè)定的商品出售。加拿大、日本已有專用于劑量測(cè)定的商品出售。 在照射過(guò)的無(wú)色透明的在照射過(guò)的

26、無(wú)色透明的PMMAPMMA中測(cè)量的是由輻射產(chǎn)生的中測(cè)量的是由輻射產(chǎn)生的不飽和活性基團(tuán)（例如不飽和活性基團(tuán)（例如C=0C=0）在）在305305或或314nm314nm波長(zhǎng)波長(zhǎng)下的下的吸光度。厚度為吸光度。厚度為1mm1mm3mm3mm的的Perspex HXPerspex HX，可測(cè)，可測(cè)1kGy1kGy50kGy50kGy的吸收劑量。紅色的吸收劑量。紅色PMMAPMMA照射后在可見(jiàn)光區(qū)（照射后在可見(jiàn)光區(qū)（605 605 nm nm 或或640 nm640 nm）測(cè)量吸光度變化，測(cè)定范圍為）測(cè)量吸光度變化，測(cè)定范圍為1kGy1kGy40kGy40kGy。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射

27、加工劑量測(cè)量方法 PMMA（聚甲基丙烯酸甲醋）劑量計(jì)（聚甲基丙烯酸甲醋）劑量計(jì)第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 輻射顯色薄膜劑量計(jì)（輻射顯色薄膜劑量計(jì)（RCD） 輻射顯色染料薄膜劑量計(jì)（輻射顯色染料薄膜劑量計(jì)（RCDRCD）是一種很有特色的固態(tài)劑量計(jì)。它）是一種很有特色的固態(tài)劑量計(jì)。它含有一種無(wú)色或接近無(wú)色的染料母體（三苯甲烷染料的衍生物）的塑含有一種無(wú)色或接近無(wú)色的染料母體（三苯甲烷染料的衍生物）的塑料薄膜照射后會(huì)顯色，顯色的程度與吸收劑量有一定的關(guān)系，只要測(cè)料薄膜照射后會(huì)顯色，顯色的程度與吸收劑量有一定的關(guān)系，只要測(cè)量一定波長(zhǎng)下的吸光度變化，即可從校準(zhǔn)曲線中得到吸收劑

28、量。一種量一定波長(zhǎng)下的吸光度變化，即可從校準(zhǔn)曲線中得到吸收劑量。一種輻射顯色染料為六羥基乙基付品紅氰化物的尼龍薄膜，照射后的最大輻射顯色染料為六羥基乙基付品紅氰化物的尼龍薄膜，照射后的最大光吸收波長(zhǎng)為光吸收波長(zhǎng)為604nm604nm，厚度為，厚度為50m50m的薄膜在的薄膜在604nm604nm下可測(cè)至下可測(cè)至30 kGy30 kGy，采用較低的波長(zhǎng)如采用較低的波長(zhǎng)如540nm540nm或或510nm510nm可測(cè)劑量增大到可測(cè)劑量增大到300kGy300kGy。誤差分析表明其測(cè)量擴(kuò)展不確度為誤差分析表明其測(cè)量擴(kuò)展不確度為6%(6%(k k=2)=2)，可以作為一種響應(yīng)穩(wěn)定、，可以作為一種響應(yīng)

29、穩(wěn)定、測(cè)量簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠的電子束吸收劑量傳遞標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠的電子束吸收劑量傳遞標(biāo)準(zhǔn)。 第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 輻射顯色薄膜劑量計(jì)（輻射顯色薄膜劑量計(jì)（RCD）第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 CTA CTA（三醋酸纖維素）薄膜劑量計(jì)（三醋酸纖維素）薄膜劑量計(jì) CTACTA也是一種常用測(cè)量電子束劑量的薄膜劑量計(jì)，其方也是一種常用測(cè)量電子束劑量的薄膜劑量計(jì)，其方法是在法是在290nm290nm波長(zhǎng)可測(cè)量由輻射引起的吸光度變化。這波長(zhǎng)可測(cè)量由輻射引起的吸光度變化。這種變化與吸收劑量在很寬的范圍內(nèi)呈直線關(guān)系。該劑種變化與吸收劑量在很寬的范

30、圍內(nèi)呈直線關(guān)系。該劑量計(jì)適用于較高的劑量水平量計(jì)適用于較高的劑量水平( (50kGy50kGy200kGy200kGy) )。在通常。在通常使用的電子束與使用的電子束與射線照射下，劑量率對(duì)響應(yīng)影射線照射下，劑量率對(duì)響應(yīng)影10106 6 GyhGyh-1 -1 以上時(shí)，照射溫度不影響測(cè)量結(jié)果，故此劑量以上時(shí)，照射溫度不影響測(cè)量結(jié)果，故此劑量計(jì)對(duì)測(cè)量電子劑量特別有用。計(jì)對(duì)測(cè)量電子劑量特別有用。 誤差分析表明其測(cè)量擴(kuò)展不確度為誤差分析表明其測(cè)量擴(kuò)展不確度為8%(8%(k k=2)=2)，可以作為，可以作為一種測(cè)量簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠的電子束吸收劑量工作劑量一種測(cè)量簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠的電子束吸收劑量工作劑量計(jì)。

31、計(jì)。第一章第一章 輻射加工劑量測(cè)量方法輻射加工劑量測(cè)量方法 CTACTA（三醋酸纖維素）薄膜劑量計(jì)（三醋酸纖維素）薄膜劑量計(jì)第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容1 1 研究與開(kāi)發(fā)研究與開(kāi)發(fā) 研究產(chǎn)品中的劑量與輻射效應(yīng)的關(guān)系，各種因素的影研究產(chǎn)品中的劑量與輻射效應(yīng)的關(guān)系，各種因素的影響（如劑量、劑量率、溫度、介質(zhì)、含水量、氣氛、響（如劑量、劑量率、溫度、介質(zhì)、含水量、氣氛、原材料、配方、前處理與后處理工藝等等），建立在原材料、配方、前處理與后處理工藝等等），建立在一定條件下吸收劑量與輻照物品中產(chǎn)生所需效應(yīng)之間一定條件下吸收劑量與輻照物品中產(chǎn)

32、生所需效應(yīng)之間的關(guān)系，確定實(shí)現(xiàn)某種產(chǎn)品輻照工藝的最佳劑量水平的關(guān)系，確定實(shí)現(xiàn)某種產(chǎn)品輻照工藝的最佳劑量水平和劑量限值（即選定工藝劑量）和劑量限值（即選定工藝劑量）。 第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容 2 2 輻照裝置確認(rèn)（鑒定）輻照裝置確認(rèn)（鑒定）的目的是驗(yàn)證的目的是驗(yàn)證輻照裝置是否具備進(jìn)輻照裝置是否具備進(jìn)行輻射加工的能力行輻射加工的能力，證明該裝置能以一種重現(xiàn)、可控制的方式對(duì)，證明該裝置能以一種重現(xiàn)、可控制的方式對(duì)產(chǎn)品輻照規(guī)定的劑量。裝置確認(rèn)包括對(duì)加工設(shè)備的檢驗(yàn)，運(yùn)行參產(chǎn)品輻照規(guī)定的劑量。裝置確認(rèn)包括對(duì)加工設(shè)備的檢驗(yàn)，運(yùn)行參數(shù)的刻度

33、與穩(wěn)定性考驗(yàn)，劑量測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)，檢驗(yàn)?zāi)M產(chǎn)品或數(shù)的刻度與穩(wěn)定性考驗(yàn)，劑量測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)，檢驗(yàn)?zāi)M產(chǎn)品或產(chǎn)品中吸收劑量與劑量分布的值及其重現(xiàn)性。劑量測(cè)量包括測(cè)量產(chǎn)品中吸收劑量與劑量分布的值及其重現(xiàn)性。劑量測(cè)量包括測(cè)量輻射源到輻照位置的重復(fù)性，輻照?qǐng)鰟┝糠植迹a(chǎn)品單元的劑量輻射源到輻照位置的重復(fù)性，輻照?qǐng)鰟┝糠植?，產(chǎn)品單元的劑量分布，一定堆積密度和裝載模式的產(chǎn)品中運(yùn)行參數(shù)如產(chǎn)品傳輸速分布，一定堆積密度和裝載模式的產(chǎn)品中運(yùn)行參數(shù)如產(chǎn)品傳輸速度和工位停頓時(shí)間與產(chǎn)品吸收劑量的關(guān)系，以確認(rèn)典型密度范圍度和工位停頓時(shí)間與產(chǎn)品吸收劑量的關(guān)系，以確認(rèn)典型密度范圍內(nèi)產(chǎn)品在特定輻照條件下所受到的劑量、劑量分布和劑

34、量不均勻內(nèi)產(chǎn)品在特定輻照條件下所受到的劑量、劑量分布和劑量不均勻度，以及它們的準(zhǔn)確性與重復(fù)性，是否滿足規(guī)定的要求。度，以及它們的準(zhǔn)確性與重復(fù)性，是否滿足規(guī)定的要求。第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容 3. 輻照工藝確認(rèn)輻照工藝確認(rèn)當(dāng)對(duì)新產(chǎn)品實(shí)施輻照時(shí)（或產(chǎn)品規(guī)格改變時(shí)），應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的輻照當(dāng)對(duì)新產(chǎn)品實(shí)施輻照時(shí)（或產(chǎn)品規(guī)格改變時(shí)），應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的輻照工藝進(jìn)行工藝確認(rèn)。工藝進(jìn)行工藝確認(rèn)。工藝確認(rèn)的目的是要保證該工藝能滿足對(duì)產(chǎn)工藝確認(rèn)的目的是要保證該工藝能滿足對(duì)產(chǎn)品吸收劑量的要求。品吸收劑量的要求。對(duì)于給定的產(chǎn)品裝載模式，應(yīng)繪制其輻照單對(duì)于給定的產(chǎn)品

35、裝載模式，應(yīng)繪制其輻照單元的吸收劑量分布圖，測(cè)量產(chǎn)品劑量分布的目的是取得總體平均元的吸收劑量分布圖，測(cè)量產(chǎn)品劑量分布的目的是取得總體平均劑量值與劑量不均勻度，以及確定最大劑量、最小劑量的位置，劑量值與劑量不均勻度，以及確定最大劑量、最小劑量的位置，并選定日常劑量監(jiān)測(cè)位置。并選定日常劑量監(jiān)測(cè)位置。靜態(tài)輻照時(shí)必須預(yù)先測(cè)定空?qǐng)龅膭┝糠植?，繪制等劑量曲線，選靜態(tài)輻照時(shí)必須預(yù)先測(cè)定空?qǐng)龅膭┝糠植?，繪制等劑量曲線，選定產(chǎn)品堆碼的確切位置與方式，制定產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)、移位的正確程序。定產(chǎn)品堆碼的確切位置與方式，制定產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)、移位的正確程序。通過(guò)劑量分布測(cè)量，驗(yàn)證總平均劑量與劑量不均勻度是否滿足加通過(guò)劑量分布測(cè)量，驗(yàn)

36、證總平均劑量與劑量不均勻度是否滿足加工工藝的要求，針對(duì)放在選定輻照位置上一定密度的產(chǎn)品與堆碼工工藝的要求，針對(duì)放在選定輻照位置上一定密度的產(chǎn)品與堆碼翻轉(zhuǎn)方式確定所需的輻照時(shí)間。翻轉(zhuǎn)方式確定所需的輻照時(shí)間。第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容輻射加工劑量測(cè)量的意義和內(nèi)容4. 日常劑量監(jiān)測(cè)日常劑量監(jiān)測(cè) 輻照裝置日常運(yùn)行中除了通過(guò)監(jiān)測(cè)刻度過(guò)的輻照運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行加工控制輻照裝置日常運(yùn)行中除了通過(guò)監(jiān)測(cè)刻度過(guò)的輻照運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行加工控制外，要求把劑量計(jì)置于產(chǎn)品輻照箱最大劑量或最小劑量位置（也可放在外，要求把劑量計(jì)置于產(chǎn)品輻照箱最大劑量或最小劑量位置（也可放在其他布放與卸下較為方便的

37、位置，不過(guò)該處的劑量值應(yīng)已被確定并重現(xiàn)）其他布放與卸下較為方便的位置，不過(guò)該處的劑量值應(yīng)已被確定并重現(xiàn)）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)加工運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)督控制，來(lái)保證產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)加工運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)督控制，來(lái)保證產(chǎn)品獲得的吸收劑量與其分布在工藝劑量范圍內(nèi)，并盡可能提高輻照效率。獲得的吸收劑量與其分布在工藝劑量范圍內(nèi)，并盡可能提高輻照效率。劑量測(cè)量作為一種獨(dú)立的監(jiān)控手段，必要時(shí)也可同時(shí)采用檢驗(yàn)產(chǎn)品中的劑量測(cè)量作為一種獨(dú)立的監(jiān)控手段，必要時(shí)也可同時(shí)采用檢驗(yàn)產(chǎn)品中的輻射效應(yīng)進(jìn)行控制。輻射效應(yīng)進(jìn)行控制。 此外，還應(yīng)定期標(biāo)定輻照?qǐng)觯藢?duì)產(chǎn)品劑量不均勻度，檢驗(yàn)裝置運(yùn)行參此外，還應(yīng)定期標(biāo)定輻照?qǐng)?/p>

38、，核對(duì)產(chǎn)品劑量不均勻度，檢驗(yàn)裝置運(yùn)行參數(shù)與產(chǎn)品劑量的關(guān)系。為避免產(chǎn)生重復(fù)照射或漏照，產(chǎn)品箱上盡可能貼數(shù)與產(chǎn)品劑量的關(guān)系。為避免產(chǎn)生重復(fù)照射或漏照，產(chǎn)品箱上盡可能貼有目視輻照指示片。當(dāng)輻射源的活度與結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品密度以及有目視輻照指示片。當(dāng)輻射源的活度與結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品密度以及其他能影響劑量分布的因素發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新測(cè)定劑量分布。其他能影響劑量分布的因素發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新測(cè)定劑量分布。第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 不同材料中吸收劑量的換算不同材料中吸收劑量的換算 輻射加工中劑量測(cè)量的具體方法是把劑量計(jì)插人產(chǎn)品輻射加工中劑量測(cè)量的具體方法是把劑量計(jì)插人產(chǎn)品或其模擬物中的適當(dāng)位置，

39、當(dāng)劑量計(jì)本身有相當(dāng)體積或其模擬物中的適當(dāng)位置，當(dāng)劑量計(jì)本身有相當(dāng)體積的情況下實(shí)際測(cè)得的是劑量計(jì)本身的吸收劑量。只有的情況下實(shí)際測(cè)得的是劑量計(jì)本身的吸收劑量。只有劑量體系與照射樣品的原子組成、密度、形狀、容器劑量體系與照射樣品的原子組成、密度、形狀、容器及照射條件完全相同，劑量體系的吸收劑量才能代表及照射條件完全相同，劑量體系的吸收劑量才能代表樣品中的吸收劑量。當(dāng)劑量計(jì)與產(chǎn)品由輻射吸收特性樣品中的吸收劑量。當(dāng)劑量計(jì)與產(chǎn)品由輻射吸收特性差異較大的不同物質(zhì)組成時(shí)，即使它們?cè)谕瑯忧闆r下差異較大的不同物質(zhì)組成時(shí)，即使它們?cè)谕瑯忧闆r下照射，兩者的吸收劑量并不相同，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿Q照射，兩者的吸收劑量并不相

40、同，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿Q算。算。 第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 在無(wú)劑量率效應(yīng)的情況下，適于測(cè)量在無(wú)劑量率效應(yīng)的情況下，適于測(cè)量射線的射線的劑量計(jì)也可用來(lái)測(cè)量電子束劑量。由于電子束劑量計(jì)也可用來(lái)測(cè)量電子束劑量。由于電子束射程短，劑量率高，劑量分布不太均勻，而且射程短，劑量率高，劑量分布不太均勻，而且會(huì)產(chǎn)生電荷積累和溫度升高等問(wèn)題，選用的劑會(huì)產(chǎn)生電荷積累和溫度升高等問(wèn)題，選用的劑量計(jì)必須充分考慮這些特點(diǎn)量計(jì)必須充分考慮這些特點(diǎn) 由于電子束射程短，劑量分布梯度大，日常檢由于電子束射程短，劑量分布梯度大，日常檢測(cè)劑量與劑量分布通常采用空間分辨能力高的測(cè)劑量與劑量分

41、布通常采用空間分辨能力高的薄膜劑量計(jì)進(jìn)行劑量測(cè)量。薄膜劑量計(jì)進(jìn)行劑量測(cè)量。 第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 1 1 深度劑量分布深度劑量分布 深度劑量分布曲線給出了電子束垂直于介質(zhì)平面人射深度劑量分布曲線給出了電子束垂直于介質(zhì)平面人射時(shí)，沿射束中心軸吸收劑量隨深度變化的關(guān)系。典型時(shí)，沿射束中心軸吸收劑量隨深度變化的關(guān)系。典型的深度劑量分布曲線開(kāi)始隨著被照物深度的增加由于的深度劑量分布曲線開(kāi)始隨著被照物深度的增加由于散射電子造成的積累使劑量值逐漸增大，到劑量值達(dá)散射電子造成的積累使劑量值逐漸增大，到劑量值達(dá)到最大值后逐漸下降，一定距離后下降加速，再變得到最大

42、值后逐漸下降，一定距離后下降加速，再變得緩慢并與橫軸相交。緩慢并與橫軸相交。第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 1 1 深度劑量分布深度劑量分布 實(shí)際射程實(shí)際射程R Rp p為深度劑量分布曲線為深度劑量分布曲線 上幾乎直線下降拐點(diǎn)處的切線與上幾乎直線下降拐點(diǎn)處的切線與 韌致輻射本底外推線的交點(diǎn)所對(duì)韌致輻射本底外推線的交點(diǎn)所對(duì) 應(yīng)的深度，這時(shí)的實(shí)際射程也就應(yīng)的深度，這時(shí)的實(shí)際射程也就 是外推射程是外推射程R Rexex。 第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 射程與能量的關(guān)系射程與能量的關(guān)系 電子在給定材料中穿透的能力幾乎正比于它

43、們的初始電子在給定材料中穿透的能力幾乎正比于它們的初始能量。能量。利用這種關(guān)系可確定電子束的能量。所以電子利用這種關(guān)系可確定電子束的能量。所以電子束能量常常采用簡(jiǎn)單易行的射程法進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)射束能量常常采用簡(jiǎn)單易行的射程法進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)射程測(cè)定，再?gòu)膱D表或計(jì)算公式由射程一能量關(guān)系確定程測(cè)定，再?gòu)膱D表或計(jì)算公式由射程一能量關(guān)系確定電子束能量。電子束能量。 第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 射程與能量的關(guān)系射程與能量的關(guān)系第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 電子束能量測(cè)量電子束能量測(cè)量 電子束能量可以用磁偏轉(zhuǎn)、核反應(yīng)及射程法測(cè)定

44、。射電子束能量可以用磁偏轉(zhuǎn)、核反應(yīng)及射程法測(cè)定。射程法比較方便，它是基于在某種材料中測(cè)得的射程，程法比較方便，它是基于在某種材料中測(cè)得的射程，按已知的射程一能量關(guān)系確定電子束能量。按已知的射程一能量關(guān)系確定電子束能量。 對(duì)于聚苯乙烯吸收體對(duì)于聚苯乙烯吸收體E EP P與與R RP P有如下關(guān)系有如下關(guān)系 33. 076. 1ppRE第二章第二章 實(shí)用劑量學(xué)實(shí)用劑量學(xué) 電子束實(shí)用劑量學(xué)電子束實(shí)用劑量學(xué) 電子束能量測(cè)量電子束能量測(cè)量第三章第三章 劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn)劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn) 一、劑量計(jì)的分類一、劑量計(jì)的分類 根據(jù)劑量計(jì)量學(xué)性能的優(yōu)劣和用途，可以把測(cè)根據(jù)劑量計(jì)量學(xué)性能的優(yōu)劣和用途

45、，可以把測(cè)量準(zhǔn)確度與精密度都高的，能作標(biāo)準(zhǔn)使用的劑量準(zhǔn)確度與精密度都高的，能作標(biāo)準(zhǔn)使用的劑量計(jì)稱為標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)。把那些計(jì)量學(xué)性能稍差量計(jì)稱為標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)。把那些計(jì)量學(xué)性能稍差些，但操作簡(jiǎn)便，供應(yīng)充分，能用于日常劑量些，但操作簡(jiǎn)便，供應(yīng)充分，能用于日常劑量監(jiān)測(cè)的劑量計(jì)稱為工作劑量計(jì)。監(jiān)測(cè)的劑量計(jì)稱為工作劑量計(jì)。 第三章第三章 劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn)劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn)一、劑量計(jì)的分類一、劑量計(jì)的分類 工作劑量計(jì)（即常規(guī)劑量計(jì)）工作劑量計(jì)（即常規(guī)劑量計(jì)） 可用來(lái)測(cè)量輻射場(chǎng)與產(chǎn)品劑量分布及進(jìn)行日常劑量監(jiān)可用來(lái)測(cè)量輻射場(chǎng)與產(chǎn)品劑量分布及進(jìn)行日常劑量監(jiān)測(cè)，控制加工工藝與保證產(chǎn)品質(zhì)量。常規(guī)劑量計(jì)通常測(cè)，

46、控制加工工藝與保證產(chǎn)品質(zhì)量。常規(guī)劑量計(jì)通常是一些無(wú)色或彩色的塑料薄膜薄片與液體化學(xué)劑量計(jì)，是一些無(wú)色或彩色的塑料薄膜薄片與液體化學(xué)劑量計(jì)，前者使用前必須經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)。它們受到輻照后前者使用前必須經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)。它們受到輻照后會(huì)引起吸光光譜的變化，利用分光光度計(jì)選擇適當(dāng)?shù)臅?huì)引起吸光光譜的變化，利用分光光度計(jì)選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)測(cè)量薄膜與溶液輻照前后吸光度的變化，即可直波長(zhǎng)測(cè)量薄膜與溶液輻照前后吸光度的變化，即可直接從校準(zhǔn)曲線（劑量響應(yīng)曲線）或計(jì)算公式確定吸收接從校準(zhǔn)曲線（劑量響應(yīng)曲線）或計(jì)算公式確定吸收劑量。劑量。 第三章第三章 劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn)劑量計(jì)的分類、選擇和校準(zhǔn) 劑量計(jì)的校準(zhǔn)劑量

47、計(jì)的校準(zhǔn) 劑量測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)的目的是用準(zhǔn)確可靠的吸收劑量測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)的目的是用準(zhǔn)確可靠的吸收劑量值來(lái)標(biāo)定劑量計(jì)的輻射響應(yīng)，獲得劑量響劑量值來(lái)標(biāo)定劑量計(jì)的輻射響應(yīng)，獲得劑量響應(yīng)校準(zhǔn)曲線或劑量響應(yīng)函數(shù)，應(yīng)校準(zhǔn)曲線或劑量響應(yīng)函數(shù)，建立劑量量值的建立劑量量值的溯源性。溯源性。第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 劑量測(cè)量在輻射加工中有重要的技術(shù)意義，這已是眾劑量測(cè)量在輻射加工中有重要的技術(shù)意義，這已是眾所周知并受到重視的原因。提高劑量測(cè)量的準(zhǔn)確度和所周知并受到重視的原因。提高劑量測(cè)量的準(zhǔn)確度和精密度，確保產(chǎn)品接受一定程度上高于有效劑量和適精密度，確保產(chǎn)品接受一定程度

48、上高于有效劑量和適宜的劑量不均勻度，就可以在保證輻照質(zhì)量下盡可能宜的劑量不均勻度，就可以在保證輻照質(zhì)量下盡可能提高輻照效率和經(jīng)濟(jì)效益。提高輻照效率和經(jīng)濟(jì)效益。 此外，劑量測(cè)量還有重要的法律意義。例如，對(duì)輻照此外，劑量測(cè)量還有重要的法律意義。例如，對(duì)輻照裝置的批準(zhǔn)認(rèn)可，某項(xiàng)工藝的生效，輻照質(zhì)量裝置的批準(zhǔn)認(rèn)可，某項(xiàng)工藝的生效，輻照質(zhì)量I I議的仲議的仲裁都有大量的計(jì)量認(rèn)證、劑量測(cè)量工作要做。裁都有大量的計(jì)量認(rèn)證、劑量測(cè)量工作要做。 第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化可以使測(cè)得的吸收劑量量值準(zhǔn)確一劑量測(cè)量的標(biāo)

49、準(zhǔn)化可以使測(cè)得的吸收劑量量值準(zhǔn)確一致致 實(shí)現(xiàn)劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化，需要研制準(zhǔn)確、重現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化，需要研制準(zhǔn)確、重現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)劑量測(cè)量系統(tǒng)劑量測(cè)量系統(tǒng) 定期用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)所有的工作劑量計(jì)才定期用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)所有的工作劑量計(jì)才能建立量值溯源性，達(dá)到國(guó)內(nèi)吸收劑量量值的準(zhǔn)確一能建立量值溯源性，達(dá)到國(guó)內(nèi)吸收劑量量值的準(zhǔn)確一致致 第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 量量 值值 溯溯 源源 系系 統(tǒng)統(tǒng) 第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 量量 值值 溯溯 源源 系系 統(tǒng)統(tǒng)第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化

50、與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證建立量值溯源性的具體途徑建立量值溯源性的具體途徑 第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 國(guó)家劑量保證服務(wù)（國(guó)家劑量保證服務(wù)（NDAS NDAS ） 國(guó)家計(jì)量院（國(guó)家計(jì)量院（NIM)NIM)郵寄丙氨酸劑量計(jì)給各輻射加工單位郵寄丙氨酸劑量計(jì)給各輻射加工單位（用戶）；用戶將丙氨酸劑量計(jì)照射，用戶用自己的工作（用戶）；用戶將丙氨酸劑量計(jì)照射，用戶用自己的工作劑量計(jì)給出丙氨酸劑量計(jì)的吸收劑量值劑量計(jì)給出丙氨酸劑量計(jì)的吸收劑量值D Di i；用戶將；用戶將D Di i值報(bào)值報(bào)給給NIMNIM，并將丙氨酸劑量計(jì)郵寄給，并將丙氨

51、酸劑量計(jì)郵寄給NIMNIM作劑量評(píng)價(jià)；作劑量評(píng)價(jià)；NIMNIM用用電子自旋共振電子自旋共振(ESR)(ESR)譜儀測(cè)量丙氨酸劑量計(jì)中的自由基數(shù)譜儀測(cè)量丙氨酸劑量計(jì)中的自由基數(shù)目，根據(jù)其目，根據(jù)其ESRESR譜和丙氨酸劑量計(jì)的校準(zhǔn)曲線，確定其吸譜和丙氨酸劑量計(jì)的校準(zhǔn)曲線，確定其吸收劑量值收劑量值D D0 0。NIMNIM根據(jù)根據(jù)D Di i和和D D0 0值，計(jì)算相對(duì)偏差值，計(jì)算相對(duì)偏差(D(Di i一一D D0 0)/ )/ D D0 0，若偏差小于，若偏差小于5%5%，則認(rèn)為用戶給出的吸收劑量值，則認(rèn)為用戶給出的吸收劑量值D Di i是好是好的的; ;偏差小于偏差小于10%10%，則認(rèn)為用戶

52、給出的吸收劑量值，則認(rèn)為用戶給出的吸收劑量值D Di i是可接是可接受的；偏差大于受的；偏差大于10%10%，則認(rèn)為用戶給出的吸收劑量值，則認(rèn)為用戶給出的吸收劑量值D Di i是可是可接受的；最后接受的；最后NIMNIM將測(cè)量結(jié)果（相對(duì)偏差）開(kāi)具證書(shū)發(fā)給將測(cè)量結(jié)果（相對(duì)偏差）開(kāi)具證書(shū)發(fā)給用戶。用戶。 第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證 劑量測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量質(zhì)量保證 具體保證劑量測(cè)量質(zhì)量重要因素具體保證劑量測(cè)量質(zhì)量重要因素 (1) (1) 儀器設(shè)備：必須滿足測(cè)量能力的要求，計(jì)量器具應(yīng)檢定合格；儀器設(shè)備：必須滿足測(cè)量能力的要求，計(jì)量器具應(yīng)檢定合格； (2

53、) (2) 工作環(huán)境：包括溫度、濕度、光照及整齊衛(wèi)生等滿足測(cè)量工工作環(huán)境：包括溫度、濕度、光照及整齊衛(wèi)生等滿足測(cè)量工作的正常進(jìn)行；作的正常進(jìn)行； (3) (3) 人員素質(zhì)：經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，考核合格；人員素質(zhì)：經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，考核合格；(4)(4) 規(guī)章制度：制定切實(shí)可行的保證測(cè)量工作準(zhǔn)確可靠的工作和規(guī)章制度：制定切實(shí)可行的保證測(cè)量工作準(zhǔn)確可靠的工作和管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行；管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行；(5)(5) 操作規(guī)程和技術(shù)法規(guī)：按劑量測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用方法的規(guī)程操作規(guī)程和技術(shù)法規(guī)：按劑量測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用方法的規(guī)程進(jìn)行操作。進(jìn)行操作。第四章第四章 劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量質(zhì)量保證

54、 劑量測(cè)量質(zhì)量保證劑量測(cè)量質(zhì)量保證 劑量測(cè)量結(jié)果的不確定度大小反映了劑量測(cè)量劑量測(cè)量結(jié)果的不確定度大小反映了劑量測(cè)量的質(zhì)量?jī)?yōu)劣；的質(zhì)量?jī)?yōu)劣； 劑量測(cè)量質(zhì)量可以從劑量測(cè)量方法學(xué)特征，劑劑量測(cè)量質(zhì)量可以從劑量測(cè)量方法學(xué)特征，劑量學(xué)性能和測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定來(lái)分析量學(xué)性能和測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定來(lái)分析。 第五章第五章 劑量分布與測(cè)量劑量分布與測(cè)量 輻照裝置劑量分布的測(cè)量輻照裝置劑量分布的測(cè)量 用于測(cè)量輻照裝置劑量分布的材料的密度，應(yīng)與有待用于測(cè)量輻照裝置劑量分布的材料的密度，應(yīng)與有待該輻照裝置加工的產(chǎn)品的堆積密度相同，并且應(yīng)按設(shè)該輻照裝置加工的產(chǎn)品的堆積密度相同，并且應(yīng)按設(shè)計(jì)的體積限度裝滿輻照容器

55、。計(jì)的體積限度裝滿輻照容器。 劑量計(jì)應(yīng)布滿每一個(gè)選擇的輻照容器。劑量計(jì)的數(shù)量劑量計(jì)應(yīng)布滿每一個(gè)選擇的輻照容器。劑量計(jì)的數(shù)量和定位將決定劑量分布測(cè)量的空間分辨能力。劑量計(jì)和定位將決定劑量分布測(cè)量的空間分辨能力。劑量計(jì)經(jīng)輻照后回收和讀數(shù)，確定最小最大劑量區(qū)域與不均經(jīng)輻照后回收和讀數(shù)，確定最小最大劑量區(qū)域與不均勻度，并記錄備案。勻度，并記錄備案。 第五章第五章 劑量分布與測(cè)量劑量分布與測(cè)量 產(chǎn)品中劑量分布的測(cè)量產(chǎn)品中劑量分布的測(cè)量 測(cè)量產(chǎn)品中吸收劑量分布測(cè)量的目的是獲得輻照產(chǎn)品的總平均劑測(cè)量產(chǎn)品中吸收劑量分布測(cè)量的目的是獲得輻照產(chǎn)品的總平均劑量值與劑量不均勻度，以及確定量值與劑量不均勻度，以及確定D

56、 Dmaxmax與與 D Dminmin的位置，并選定日常的位置，并選定日常劑計(jì)監(jiān)測(cè)位置。劑量分布應(yīng)采用在整個(gè)產(chǎn)品或模擬產(chǎn)品輻照箱中劑計(jì)監(jiān)測(cè)位置。劑量分布應(yīng)采用在整個(gè)產(chǎn)品或模擬產(chǎn)品輻照箱中按三維空間網(wǎng)格方式均勻布置劑員計(jì)的方法，并針對(duì)較寬的產(chǎn)品按三維空間網(wǎng)格方式均勻布置劑員計(jì)的方法，并針對(duì)較寬的產(chǎn)品密度范圍進(jìn)行測(cè)量。密度范圍進(jìn)行測(cè)量。 對(duì)于連續(xù)輻照裝置，可以在產(chǎn)品輻照箱中按網(wǎng)格式布放一定量的對(duì)于連續(xù)輻照裝置，可以在產(chǎn)品輻照箱中按網(wǎng)格式布放一定量的劑量計(jì)，根據(jù)箱體和測(cè)量要求可以布放劑量計(jì)，根據(jù)箱體和測(cè)量要求可以布放27(327(39)9)，45(345(31515或或5 59)9)，75(575

57、(515)15)或或125(5125(525)25)個(gè)劑量計(jì)。箱內(nèi)裝滿個(gè)劑量計(jì)。箱內(nèi)裝滿定堆積密定堆積密度的產(chǎn)品或模擬產(chǎn)品，在與實(shí)際運(yùn)行下堆積密度相同的條件下進(jìn)度的產(chǎn)品或模擬產(chǎn)品，在與實(shí)際運(yùn)行下堆積密度相同的條件下進(jìn)行輻照。行輻照。 第五章第五章 劑量分布與測(cè)量劑量分布與測(cè)量產(chǎn)品中劑量分布的測(cè)量產(chǎn)品中劑量分布的測(cè)量 吸收劑量不均勻度（通常要求小于吸收劑量不均勻度（通常要求小于2 2） minmax/DDU 第六章第六章 輻照裝置的運(yùn)行和加工的質(zhì)量控制輻照裝置的運(yùn)行和加工的質(zhì)量控制 一一 裝置的安裝鑒定和運(yùn)行鑒定（確認(rèn)）裝置的安裝鑒定和運(yùn)行鑒定（確認(rèn)） 二二 加工性能鑒定（確認(rèn)）加工性能鑒定（確

58、認(rèn)） 三三 日常生產(chǎn)檢測(cè)日常生產(chǎn)檢測(cè) 四四 輻射加工產(chǎn)品質(zhì)量的控制輻射加工產(chǎn)品質(zhì)量的控制 五五 記錄與存檔記錄與存檔 第六章第六章 輻照裝置的運(yùn)行和加工的質(zhì)量控制輻照裝置的運(yùn)行和加工的質(zhì)量控制 一、安裝鑒定一、安裝鑒定是通過(guò)獲取數(shù)據(jù)并文件證明輻照是通過(guò)獲取數(shù)據(jù)并文件證明輻照裝置及其相關(guān)聯(lián)的所有儀器設(shè)備都是按照計(jì)劃裝置及其相關(guān)聯(lián)的所有儀器設(shè)備都是按照計(jì)劃書(shū)來(lái)提供并安裝的認(rèn)定。安裝鑒定的目的是證書(shū)來(lái)提供并安裝的認(rèn)定。安裝鑒定的目的是證明輻射源、與其配套的設(shè)備和測(cè)量?jī)x器是按相明輻射源、與其配套的設(shè)備和測(cè)量?jī)x器是按相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行了提供或安裝。安裝鑒定包括：關(guān)的規(guī)范進(jìn)行了提供或安裝。安裝鑒定包括：輻射源、與其配套的加工設(shè)備和測(cè)量?jī)x器的文輻射源、與其配套的加工設(shè)備和測(cè)量?jī)x器的文件，建立使用它們的試驗(yàn)、運(yùn)行以及校準(zhǔn)程序件，建立使用它們的試驗(yàn)、運(yùn)行以及校準(zhǔn)程序和確認(rèn)它們符合規(guī)范運(yùn)行。有效的安裝鑒定將和確認(rèn)它們符合規(guī)范運(yùn)行