JJF(京) 70-2019 智能可穿戴輻射劑量檢測設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國地方計量技術(shù)規(guī)范JJF(京)70-2019智能可穿戴輻射劑量檢測設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范智能可穿戴輻射劑量檢測設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范JJF(京)70—2019黃新生(北京市計量檢測科學(xué)研究院)I 2引用文獻(xiàn) 2 25計量性能要求 36校準(zhǔn)條件 37校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 48校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) 9 附錄A測量不確定度評定實例 11附錄B校準(zhǔn)原始記錄參考格式 附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁信息及格式 Ⅱ照J(rèn)JG1009-2016及GB/T13161-2015;所使用的個人劑量當(dāng)量Hp(10)約定值的測定方法及其不確定度評估主要參照GB/T12162.2-2004和GB/T12162.3-2004;所使用的參考輻射取自GB/T12162.1-2000,部分參照ICRUReport47;各種輻射質(zhì)的Hp(10)的轉(zhuǎn)換系數(shù)采用GB/T12162.3-2004中提供的數(shù)據(jù)。本規(guī)范增加了在運動狀態(tài)下，智能可穿戴輻射1范圍2引用文獻(xiàn)ICRUReport47外照射光子和電子輻2其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語3.1個人劑量當(dāng)量Hp(d)personaldoseequivalentHp(d)d為10mm,Hp(d)可寫為Hp(10)。3.2智能可穿戴輻射劑量檢測設(shè)備smartwearableradiationdosimeter3.3約定值conventionalquantityvalue為特定目的而按一定規(guī)范賦予某一量的(量)值。3.6測量點pointoftest輻射場中劑量當(dāng)量率Hp(10)約定值(或參考值)已測定的一特定點，校準(zhǔn)時探測器3.7參考點referencepointofanassembly4概述記錄由外照射X、γ輻射作用于佩帶者的個人劑量當(dāng)量Hp(10)并同時具有個人劑量當(dāng)量率Hp(10)聲光報警功能的數(shù)顯儀器(部分監(jiān)測儀亦兼有個人劑量當(dāng)量率Hp(10)測量功3能或累積劑量當(dāng)量Hp(10)報警功能)。監(jiān)測儀的報警閾值可預(yù)置調(diào)整。除上規(guī)范中。其一大特點是可以在運動狀態(tài)下進(jìn)行監(jiān)測，評價其運動狀態(tài)5計量性能要求監(jiān)測儀的輻射計量性能必須滿足表1的要求。性能影響量的變化范圍靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差有效測量范圍內(nèi)3個數(shù)量級有效測量范圍內(nèi)統(tǒng)計漲落能量/入射角響應(yīng)6校準(zhǔn)條件校準(zhǔn)實驗室的環(huán)境條件應(yīng)符合表2的要求。環(huán)境溫度相對濕度大氣壓力γ輻射本底周圍劑量當(dāng)量率不大于0.25μSv·h1測量點的空氣比釋動能(率)值由防護水平電離室型劑量儀測量，其最值應(yīng)可溯源4需采用的X、γ參考輻射見表3。輻射場條件應(yīng)滿足GB12162.1-2000規(guī)定的要求，須覆蓋10μSv/h~10mSv/h,在校準(zhǔn)中可能需使用多個137Cs輻射源以覆蓋被檢監(jiān)測儀的全部測量范圍，在此情況下，從每個源所能獲得的所有測量點的Hp(10)可用范圍(可通過改變輻射源與儀器探頭距離的方法獲得)必須至少與由另一個源所能得到的可甩范圍在測量點的輻射束的均勻區(qū)域應(yīng)能完全覆蓋計量標(biāo)準(zhǔn)儀器和體模),該區(qū)域內(nèi)的不均勻性應(yīng)不超過5%。散射輻射對各測量點劑量當(dāng)量率的貢獻(xiàn)應(yīng)小于總值的5%。輻射質(zhì)平均能量keV本規(guī)程使用ISO標(biāo)準(zhǔn)板模水箱：外部尺寸為30cm×30cm×15cm(高×寬×厚)有機玻璃，前壁部分的厚度不大于2.5mm,其他部分厚度為10mm。置測量。平臺可在導(dǎo)軌上X軸移動，可通過控制軟件設(shè)置目標(biāo)位置、移動距離，可實2次重復(fù)運動后平臺的位置偏差應(yīng)小于1mm。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目JJF(京)70-20195商等必要的標(biāo)記應(yīng)清晰可辨，在機身上或所附技術(shù)文件中明確注明監(jiān)測儀的有效測量(報警)范圍。監(jiān)測儀的外形、重量及配件應(yīng)便于佩戴(附有腕帶或系繩)且不妨礙操作和測量的準(zhǔn)確；如監(jiān)測儀附帶專用的保護套，則必須在戴套的條件下滿足本規(guī)程的所有校準(zhǔn)項目，且在佩戴時其報警聲響和燈光信號不受影響。監(jiān)測儀須為數(shù)顯式，顯示單位須為劑量當(dāng)量單位Sv(或兼有劑量當(dāng)量率Sv/h顯示)。個人劑量當(dāng)量有效測量范圍和劑最當(dāng)量率報警范圍至少覆蓋3個十進(jìn)位量級，且其有效測量(報警)范圍必須覆蓋表1中統(tǒng)計漲落的校準(zhǔn)范圍。7.2.2靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差、統(tǒng)計漲落7.2.2.1監(jiān)測儀相對固有誤差和統(tǒng)計漲落項目的校準(zhǔn)應(yīng)盡量使用137Csγ參考輻射場。如137Cs輻射場無法覆蓋監(jiān)測儀的全部有效測量范圍，亦可采用60Coγ輻射場，但需對采用60Co的相對誤差數(shù)據(jù)按其能量響應(yīng)特性進(jìn)行修正。相對固有誤差、統(tǒng)計漲落項目可使用相同的測量數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)時使用合適的不同劑量當(dāng)量率在監(jiān)測儀劑量當(dāng)量有效范圍的每個十進(jìn)量級內(nèi)至少選取一點，且相鄰兩點間相差應(yīng)不大于10倍。這些劑量當(dāng)量率須在監(jiān)測儀的劑量當(dāng)量率有效范圍內(nèi)。如能確定監(jiān)測儀在相同劑量當(dāng)量率條件下其累積劑量當(dāng)量不存在非線性響應(yīng)問題 (如使用計數(shù)管探頭的監(jiān)測儀等),則上述測量點可適當(dāng)減少，只需檢測不同劑量當(dāng)量率的測量點。7.2.2.2將被檢監(jiān)測儀組合置于ISO標(biāo)準(zhǔn)板模上，使該組合的參考點(即模體表面下10mm點)位于輻射場中劑量當(dāng)量約定值Hc已知的測量點上，其中統(tǒng)計漲落的測量點約定值應(yīng)取在表1的統(tǒng)計漲落校準(zhǔn)范圍內(nèi)。測出監(jiān)測儀劑量當(dāng)量的測得值H,各測量點的重復(fù)測量次數(shù)不少于4次，最低十進(jìn)量級內(nèi)及統(tǒng)計漲落的測量點重復(fù)測量不少于7次。按下式計算出各個測量點的相對偏差I(lǐng);:靜止?fàn)顟B(tài)下校準(zhǔn)因子N:參照所提供的監(jiān)測儀的有效測量范圍，在表1的統(tǒng)計漲落校準(zhǔn)范圍(1~11)μSv內(nèi)選擇合適的測量點按下式測定變異系數(shù)V:6任二個I值之差不超過42%,則認(rèn)為監(jiān)測儀靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差滿足表1的要求。42%,則認(rèn)為監(jiān)測儀靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差不滿足表1的要求，校準(zhǔn)結(jié)果取距[-17%~+25%]范圍相差最大的一個表述。若有一個點的相對誤差I(lǐng)值超出異系數(shù)V值不超過表1中的相應(yīng)限值與表4中c1值的乘積，認(rèn)為監(jiān)測儀的統(tǒng)計漲落滿的V值不超過相應(yīng)限值與ci值的乘積，則認(rèn)為若該V值超過表1中的相應(yīng)限值與c?值的乘積，則認(rèn)為該項目結(jié)果不符合表1的表4w個不同測量點和每個測量點n次測量的c?和c?值Wn次測量的c?值n次測量的c?值4704705116117JJF(京)70-20198l11l111l7.2.2.5對兼具累積劑量當(dāng)量和劑量當(dāng)量率測量功能且其劑量當(dāng)量率測量功能可持續(xù)保持的監(jiān)測儀，并確定監(jiān)測儀的劑量當(dāng)量率和累積劑量是由同一套測量體系得出，其量值等效一致，可用劑量當(dāng)量率的測量值來校準(zhǔn)該監(jiān)測儀的靜止?fàn)顟B(tài)相對固有誤差和統(tǒng)計漲落項目，并按7.2.2.3條中的相同的方法對該項目進(jìn)行最終的判定。在以劑量當(dāng)量率測量功能校準(zhǔn)時，應(yīng)在監(jiān)測儀的有效范圍內(nèi)每個十進(jìn)量級上至少選取一點，且相鄰兩點間相差應(yīng)不大于10倍，按7.2.2.2條類似方法測定其靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差和統(tǒng)計漲落并判定。此外，還必須選擇一合適的測量點(有效測量范圍的中點附近)來驗證其量值的一致性：在一次輻照中同時測得其劑量當(dāng)量值Hp和劑量當(dāng)量率平均值H,兩者須滿足：m——劑量當(dāng)量率的重復(fù)測量次數(shù)。若實際測量結(jié)果不滿足(4)式，則還需按累積劑量當(dāng)量的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。在此情況下，兩種測量模式的相對固有誤差均需滿足表1的要求。用劑量當(dāng)量率測量值來校準(zhǔn)該監(jiān)測儀的統(tǒng)計漲落時，在表1的統(tǒng)計漲落校準(zhǔn)范圍20次，并對校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行判定。在此情況下若統(tǒng)計漲落校準(zhǔn)結(jié)果不符合表1的要求，還需再按累積劑量當(dāng)量測量模式進(jìn)行校準(zhǔn)，并以劑量當(dāng)量功能的測量值作為最終的校準(zhǔn)結(jié)果，并須在校準(zhǔn)證書中注明測量模式。7.2.3運動狀態(tài)下相對固有誤差JJF(京)70-20198述(若超過表1中的相應(yīng)限值，就用該限值表述)。若相對誤差J值超出JJF(京)70-20199應(yīng)使用本規(guī)程6.2.1條所推薦的X、γ參考輻射。對于不同的輻射能量，原則上應(yīng)使用相同的劑量當(dāng)量率。如果這一點無法做到，應(yīng)利用相對固有誤差的測量數(shù)據(jù)對各能量的劑量當(dāng)量的差別進(jìn)行修正(如果需要，可使用內(nèi)插法)。對于表3中每一特定能量E的參考輻射，按7.2.2.2的方法將被檢監(jiān)測儀組合置于已知劑量當(dāng)量約定值Hec的測量點上，讀出儀器的測得值HE,0,作為0°入射角的測量值，兩者的比值HE,o/HEc即其對該輻射能量E的響應(yīng)值RE,0,監(jiān)測儀對該輻射能量E的相對如0°的相對響應(yīng)R'E,o在80keV~1.5MeV的能量范圍內(nèi)都能滿足0.71≤RE,o≤1.67,且相對響應(yīng)值RE,0的變化趨勢是隨能量增加單向變好，則選擇能量范圍低端的2種X輻射(65keV、83keV),將上述測量組合在通過其參考點并包含參考方向的兩個垂直平R'E,α=Rα/Rcs,0滿足表1的要求。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的監(jiān)測儀出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”;b)實驗室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(如證書編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的1)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；9復(fù)校時間間隔建議不超過1年，根據(jù)使用的實際情況確定，用戶可自行確定儀器復(fù)校時間間隔。JJF(京)70-2019附錄A測量不確定度評定實例式中：Nk——電離室型參考劑量儀的空氣比釋動能校準(zhǔn)因子，Gydiv-1;M——參考劑量儀的測量讀數(shù)，div;hpk(10)——空氣比釋動能-深部個劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，Sv/Gy;K——由空氣密度修正、場的非均勻性修正等決定的修正系數(shù)Hi——被測儀器的指示值，Sv。各項靈敏度系數(shù)的絕對值均等于1,即C?=C?=C?=1,C?=-1。2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度將各分量來源與不確定度列于表5,其中的誤差或不確定度均指相對值。xi——測量模型中第i個自變量或輸入估計值；ai——xi的誤差分散區(qū)間半寬、最大允許誤差、誤差限、極限誤差或擴展不確定度；C?——靈敏度系數(shù)；ui(y)/y=|Ci|:u(x;)/xi輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；表5列出的值有的是估計值(a?),有些是檢定證書得到的(a?,k?和v?),、k?=√3適用于均勻分布，u(x?)/x?和u(x?)/x?從10次重復(fù)測量的數(shù)據(jù)得出。對于i=1、3二項，JJF(京)70-2019iXkC1212//193轉(zhuǎn)換系數(shù)hk(10)1415//93、合成不確定度各Xi的誤差彼此獨立，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定0.0248,而的有效自由度ven=61。4、擴展不確定度給定置信水平95%和算得的自由度為61的條件下，查t分布表得覆蓋因子Cf的擴展相對不確定度為5.0%。此值適用于約1Gy/h～10μGy/h的137Cs參考輻射A。2、靜止?fàn)顟B(tài)下、運動狀態(tài)下相對固有誤差及能量/入射角響應(yīng)1、靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差本規(guī)范規(guī)定對監(jiān)測儀靜止?fàn)顟B(tài)下相對固有誤差I(lǐng)的要求是：-17%～+25%,這種不對稱的表述方式其實是要求監(jiān)測儀的校準(zhǔn)因子Cf滿足：0.8≤Cf≤1.2。在實際檢定中考慮到個人劑量當(dāng)量Hp(10)參考值不確定度的存在，具體要求是-17%-Un≤I≤25%+UH,這里Un是個人劑量當(dāng)量Hp(10)參考值的相對擴展不確定度 (k=2),Hc=Nk·M·hp(10)·K,Hc的相對不確定度只包含了(10)式中前面4項，由表5可算出：換算成對校準(zhǔn)因子的要求是：0.773<C<1.271,即：要滿足規(guī)程對相對固有誤差的要求，校準(zhǔn)因子須在0.77～1.27之間。JJF(京)70-2019為便于判斷，上式可按最高的要求簡化為|CF-1|≤22.7%,|C-1|的不確定度就是2、能量/入射角響應(yīng)本規(guī)范規(guī)定對監(jiān)測儀能量/入射角響應(yīng)RE,0的要求是0.71≤RE,o≤1.67,即要求在各種能量/入射角條件下監(jiān)測儀的校準(zhǔn)因子Cf滿足0.6≤Cf≤1.4,為便于判斷，可簡化為：|Ce1|≤40%。立，其中的差異只在于(9)式中的幾個不確定度分量略有不同，可簡單分析如下：Nk:參考劑量儀的特定能量校準(zhǔn)因子，與(9)式相比其不確定度有所增加；M:參考劑量儀的測量讀數(shù)，不確定度不變；hpk(10):轉(zhuǎn)換系數(shù)，不確定度不變；K:各種因素的修正系數(shù)，其中應(yīng)加上輻射能譜差異所引入的不確定度；H:被測儀器的指示值，其中應(yīng)再加上入射角偏差所引入的不確定度；可以粗略認(rèn)為上述因能量和入射角變化所引入的的3項不確定度均為1.0%,且與(10)式中的各分量無關(guān)聯(lián)，以方和根合成：uc(Cr)/C=(0.02482+0.012+0.012+0.012)12=0.3、運動狀態(tài)下相對固有誤差本規(guī)范規(guī)定對監(jiān)測儀運動狀態(tài)下相對固有誤差I(lǐng)的要求是：-23%～+43%,這種不對稱的表述方式其實是要求監(jiān)測儀的校準(zhǔn)因子Cf滿足0.7≤Cf≤1.3,為便于判斷，可簡化為：|C-1|≤30%,|Ce1|的不確定度等于Cf的不確定度，在此情況下上述(9)式和(10)式依然成立，其中的差異只在于(9)式中的幾個不確定度分量略有不同，可簡單分析如下：Nk:電離室型參考劑量儀的空氣比釋動能校準(zhǔn)因子，不確定度不變；M:參考劑量