【国家标准(GB)】 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的x和γ参考辐射 第1部分:辐射特性及产生方法

ICS17.240
中华人民共和国国家标准
GB/T 12162.1—2000
idt ISO 4037-1: 1996
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
X and gamma reference radiation for calibrating dosemetersand doserate meters and for determining their responseas a function of photon energyPart 1 :Radiation characteristics and production methods2000-12-11发布
2001-07-01实施
国家质量技术监督局发布
GB/T12162.1—2000
ISO前言
引用标准
连续谱过滤X辐射
荧光X辐射
放射性核素辐射
能量在4MeV～9MeV间的光子辐射7
附录A（提示的附录）半值层的测量（摘译自ICRU第10b报告VI-6-b）·.·附录B（提示的附录）
参考文献
-iiAoNniKAca-
GB/T12162.1—2000
本标准是根据国际标准化组织ISO4037-1：1996《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》对GB12162一1990进行修订的。在技术内容上与该国际标准等同，编写规则上符合GB/T1.1一1993的规定。为了使辐射防护剂量仪和剂量率仪的校准有章可循和实现可比性，国际标准化组织（ISO）于1979年颁布了国际标准ISO4037“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”，我国等效采用ISO4037编制了GB12162—1990。由于ISO已将ISO4037修订成为一系列标准，其中ISO4037-1是参考辐射，ISO4037-2和ISO4037-3分别为参考辐射剂量学和环境及个人剂量仪表校准，前且在技术内容上也有较大修改，所以有必要对GB12162一1990进行相应修订。由于我国已具备了标准要求的技术条件，故此次修订等同采用国际标准ISO4037-1。
本标准与GB12162~-1990相比在技术内容上主要改动是：参考辐射的分类方法由原来的三个系列改为四组七个系列；增加了4 MeV～9MeV光子参考辐射。在一些技术细节上也作了增补，如使用荧光X射线的指导和用衰减器改变°Co和137Cs射线比释动能率等，本标准在编制中基本上保持原标准格式不变，只将4.2.3中的注改为4.2.3.1，以下各条号逐个加一，如4.2.3.1改为4.2.3.2等。原标准的附录A作为本标准的附录B，本标准的附录A是引用标准ICRU第10b号报告中有关半值层测量的部分译文。本标推从实施之日起，同时代替GB12162-1990。本标准的附录 A和附录 B是提示的附录。本标准由中国核工业总公司提出并归口。本标准起草单位：中国原子能科学研究院。本标准主要起草人：李景云、郭文、万兆勇、侯金兵。GB/T12162.12000
ISO前言
- KAoNi KAca-
ISO(国际标准化组织）是各国家标准化组织（ISO成员组织)的一个世界范围的联合组织。制订国际标准的工作通常通过ISO技术委员会进行。对已建立了技术委员会的课题感兴趣的每一个成员组织在该委员会中都有代表权。与ISO有联系的国际组织，不论是政府的还是非政府的，也可参与ISO的工作。ISO在所有电工标准化事宜上与国际电工委员会紧密合作。技术委员会的国际标准草案分发到各成员国进行表决。国际标准的出版要求至少75%的参加投票的成员组织的赞成。
国际标准ISO4037-1由ISO/TC85（核能）技术委员会，SC2(辐射防护）分委员会制定。ISO4037-1本版和ISO4037-2-起替代ISO4037：1979第一版（已经过技术修订）。ISO4037总题目为“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”，由以下三部分组成。
第1部分：辐射特性和产生方法
第2部分：用于辐射防护目的的能量范围在8keV~～1.3MeV以及4MeV～9MeV的X和参考辐射剂量学
第3部分：环境及个人剂量仪表校ISO4037本标准的附录A为提示的附录。N
中华人民共和国国家标准
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
X and gamma reference radiation for calibrating dosemetersand doserate meters and for determining their responseas a function of photon energyPart 1 :Radiation characteristics and production methods范围
GB/T12162.1--2000
idt ISO 4037-1: 1996
代替GB/T12162-1990
本标准规定了用于校准防护水平剂量仪和剂量率仪（空气比释动能率从10μGy·h-1～10Gy·h-1)及确定其能量响应特性的X和参考辐射的特性和产生方法。参考辐射分为四组，每组对应于一个特定光子能量范围，它们的产生方法分4章描述并在其中规定了这些辐射的特性。这4组参考辐射是：a）约7keV~~250keV能量范围的连续谱过滤X辐射和21Am的辐射。b）8keV～100keV能量范围的荧光X辐射。c）600keV～1.3MeV能量范围的放射性核素辐射。d）4MeV～9MeV能量范围的反应堆和加速器产生的?辐射。应从表1中选用这些参考辐射。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T3358.1—1993统计学术语第一部分：—般统计术语GB40761983密封放射源般规定
GB/T11086--1989铜及铜合金术语GB/T14053--1993辐射防护用的能量为8keV～1.3MeVX和参考辐射的剂量测量ICRU第10b号报告照射中的物理问题，美国国家标准局手册，85（1964）3定义
本标准采用下列定义
3.1平均光子能量Emeanphotonenergy，E由下列公式定义的比值：
国家质量技术监督局2000-12-11批准@EdE
（1）
2001-07-01实施
式中：@e-
GB/T 12162.1—2000
Φ(E)对能量E的微商，即：
其中,Φ(E)是能量在0与E之间的光子总注量。在本标准中，平均光子能量简称为“平均能量”。表1X和参考辐射及其平均能量
荧光X辐射，
平均能量
低空气比释动能率
过滤X辐射,平均能量
窄谱系列
1）当质子能量在反应阈能附近时，见7.1。宽谱系列
3.2谱分辩率（半峰高处的全宽度）Rspectralresolution，Re由下列公式定义的比值，以百分数表示：2
-HiiKAoNniKAca-
辐射，平均能量
高空气比释动能率
59.5(241Am)
662(137Cs)
1173 和
1333(6°Co)
4440(12C)
6000(Ti)
61301)
(160*和16N)
8500(Ni)
GB/T 12162.1—2000
式中：△E一对应于谱的最大纵坐标一半处的谱宽度。注：在谱中存在荧光辐射的情况下，测量的谱宽度仅仅根据连续谱求出。在本标准中，谱分辨率简称为分辨率。3.3半值层（空气比释动能)HVL或HVLa[2）half-valuelayer（airkerma）,HVLorHVL使辐射束的空气比释动能率减少到其初始值的一半的指定材料的厚度。在这个定义中，空气比释动能率不包括初始在束散射以外的所有散射辐射的贡献。3.4同质系数hhomogeneitycoefficient，h第一半值层（1stHVL)与第二半值层（2stHVL）（空气比释动能）的比值：h
3.5有效能量 Eeeffective energy,EeffIstHVL
2ndHVI
（3）
（4）
有一定能量范围的X射线组成的辐射的有效能量是具有与其相同HVL的单能X射线的能量。3.6 峰-峰电压值[波纹］ value of peak-to-peak voltage [ripple]对于给定电流，由以下公式定义的比值，以百分数表示：Umin×100
式中：Umax、Umin
分别是电压波动的最大值和最小值。3.7 X射线机 X-ray unit
由高压发生器，带有保护壳的X射线管和高压连接器件组成的装置。3.8X射线管X-ray tube
通过电势差加速电子束轰击阳极而产生X射线的真空管。3.9监测仪monitor
..（5）
用于在照射期间监测空气比释动能率的稳定性，或者用于在逐次照射后比较空气比释动能值的仪3.10初级辐射（束）primary radiation（beam)X射线管发射的辐射(束)。
3.11次级[荧光］辐射secondary［fluorescence」 radiation辐射体发射的辐射（束）。
3.12X射线管屏蔽X-ray tube shielding用于减小散射X辐射对初级或次级[荧光］辐射束贡献的固定或可移动的屏蔽板。4连续谱过滤X辐射
4.1总则
本章规定了过滤X辐射的特性以及在实验室产生规定的参考辐射方法。4.1.1辐射质
在本标准中，过滤X辐射的辐射质由以下参数表征：a）辐射束的平均能量E，以于电子伏(keV)表示；b）分辨率Re，用百分数表示；
c）半值层（空气比释动能)HVL，用毫米铝或毫米铜表示；d）同质系数h。
实际上，辐射质主要依赖于：
加在X射线管上的高压；
总过滤的性质和厚度；
靶特性。
GB/T 12162.1—2000
为了保证产生符合规定的参考辐射,产生辐射的设备应满足在4.2中规定的条件。4.1.2参考辐射的选择
本章规定了4个系列的参考辐射（见表2），每个系列由谱的分辨率表征：a）低空气比释动能率系列（见图1)；b）窄谱系列（见图2)；
c）宽谱系列（见图3)；
d）高空气比释动能率系列（见图4）。表2过滤X辐射规范
系列名称下载标准就来标准下载网
低空气比释动能率
高空气比释动能率
分辨率，Re
未规定
1）距离X射线管焦斑1m，管工作电流1mA。同质系数，h
（近似值）
0.75~1. 0
0.67~0.98
0.64~0.86
2）在带电粒子平衡的条件下，空气比释动能近似等于空气吸收剂量。3）平均能量低于30keV时，可以是其他值。 KANi KAca=
典型空气比释动能率1).2）
Gy·h-
3×10-43)
10-3～10-2 3）
10-2～10-1 3)
10-2 0. 5
图1～图4所示的谱主要是基于理论计算[3],仅作为示例给出。在参考文献[4]、参考文献[5]、参考文献[6]、参考文献[7]和参考文献[8]中给出了一些实际谱和一些谱的实测例子。只要空气比释动能率在受测试的仪器量程范围内，建议用最窄的谱（最小分辨率的谱)来测量仪器响应随光子能量的变化。高空气比释动能率系列适于测定一些仪器的过载特性。表3、表4、表5和表6中分别详细给出4个系列中每-个系列的工作条件。表7给出了对特定固定过滤值为产生高空气比释动能率系列的辐射质所需要的附加过滤的例子。表3低空气比释动能率系列的特性平均能量，E
分辨率，Re
1）管电压在有负荷时测量
管电压\
附加过滤2
1 st HVL
0. 058 Al
2）对于三个最低能量，建议固有过滤为1mm铍，对于其他能量，总过滤包括附加过滤加上调整到4mm铝的固定过滤。（见4.2.3）
3）建议固有过滤为1mm铍，但是只要平均能量在±5%以内和分辨率在土15%以内与表中所给的值一致，也可使用其他值的固有过滤。
4）HVL.在距离焦斑1m测量。2 nd HVL不包括在这个系列中，因为它与第一半值层没有明显的差别。4
平均能量,E
分辨率,RE
管电压1)
1）管电压在有负荷时测量。
GB/T 12162.1-2000
表 4窄谱系列特性
附加过滤？）
1 st HVL
0. 047 A1
2 nd HVL4)
0. 091 Cu
2）对于五个最低能量，建议固有过滤为1mm铍，对于其他能量总过滤包括附加过滤加上调整到4mm铝的固定过滤（见4.2.3）。
3）建议固有过滤为1mm铍，但是只要平均能量在土5%以内和分辩率在土15%以内与表中所给的值一致，其他值固有过滤也可以使用。
4）HVL在距离焦斑1m测量。
表5宽谱系列特性
平均能量，E
分辩率，RE
1）管电压在有负荷时测量。
管电压1)
附加过滤2）
1 st HVL3
2）对于所有能量，总过滤包括附加过滤加上调整到4mm铝的固定过滤（见4.2.3)。3）HVL在距离焦斑1m测量。
2 nd HVL3>
管电压1
1）管电压在有负荷时测量。
GB/T12162.1—2000
表6高空气比释动能率系列特性
1stHVL3
iKAoNi KAca-
2）这个参考辐射是作为300kV产生的参考辐射的替代而引人的，当最大负荷时X射线机高压不能达到300kV时使用。
3）HVL在距离焦斑1m测量：
表7高空气比释动能率系列近似特性管电压
附加过滤”
1 st HVL
2ndHVL
平均光子能量，E
注：表中所列的值摘自 Seelentag et al.[5]的表B4和表 B5,而图 4所示的谱是用这些表所列的条件计算得到的[3]。空气路程(已包括在附加过滤中)对低能辐射是重要的。给定的X射线设备的实际谱分布明显地依赖于靶的角度和粗糙程度
1）对100kV以上的管电压，总过滤包括附加过滤加上调整到4mm铝的固定过滤（见4.2.3）。对100kV及以下的管电压，本表例中的固有过滤近似4 mm铍皱。2）半值层在距离焦斑1㎡测量。对于低空气比释动能率、窄谱以及宽谱系列，“标准实验室”应该通过能谱研究证实其产生的辐射的平均能量值与表3、表4、表5中列出的值在土3%以内符合；谱的分辨率与表3、表4、表5中列出的值在±10%以内符合。
对于这三种系列中平均能量低于30keV的参考辐射，平均能量应在土5%以内，分辨率应在士15%以内与表 3、表4、表5中列出的值一致。对于使用1mm铝或小于1mm铝附加过滤的参考辐射，靶角度、靶状况以及空气路程会强烈地影响平均能量、分辩率以及HVL。如果一个实验室没有谱仪系统，应利用表3、表4、表5所列的高压及过滤特性，并通过4.3中描述的简单方法验证所产生的参考辐射。6
GB/T 12162. 1-2000
对于高空气比释动能率系列参考辐射，辐射质用X射线管电压和第一半值层规定，产生高空气比释动能率的方法在4.4中给出。
4.2产生参考辐射的条件和方法
4.2.1X射线机的特性
X射线机的管电压波纹应小于10%，最好使用波纹尽可能低的X射线机（现在商业上可得到波纹小于1%的X射线机）。并能在士1%以内显示其管电压值。X射线管靶应是钨靶，反射型，并且靶面取向与轰击电子方向的夹角应不小于20°。照射期间，管电压的平均值应稳定在1%以内。
注：X射线管应以老化效应最小的方式工作，因为老化效应会增加固有过滤（见4.2.3)。4.2.2管电压
标准实验室应在X射线机工作条件下，在几个管电压上对管电压指示装置进行刻度，最好的方法是利用适当刻度过的电阻串，或是使用高分辨率谱仪测量光子的最大能量。如果用测谱法刻度，管电压应由谱的高能线性部分外推与能量轴的交点得到。管电压的约定真值应推确到土2%以内。没有这些设备的实验室，仍可通过调整管电压来产生表3、表4、表5中描述的辐射。这可以用下列方法之一来完成：
a）对于管电压低于116kV（即低于铀的K吸收缘，115.6keV)所产生的辐射，电压测量装置或仪表可以用基于激发选定元素特征辐射的技术刻度。b）对于高于116kV的管电压，用4.3中所述的方法进行。按4.2.3中描述的方法确定固有过滤：并使用附加铝过滤器调整固定过滤，使其达到所要求的数值（并认为其总和构成新固定过滤），再按4.3中规定的方法以达到参考HVI.来确定管电压。4.2.3过滤
4.2.3.1对于低空气比释动能率系列中的8.5keV、17keV和26keV的三个最低平均能量的辐射，以及对于窄谱系列中的8keV、12keV、16keV、20keV、24keV五个最低平均能量的辐射，总过滤由固定过滤和附加过滤组成。固定过滤是所推荐的X射线管1mm铍或其他值，如果使用其他固有过滤值X射线管L见表3和表4的脚注3）」。4.2.3.2对于其他X参考辐射
a）固定过滤包括X射线管的固有过滤、监督电离室（如果使用的话）的过滤及铝过滤器。铝过滤器是使60kV时总固定过滤等效于4mm铝而加的，并应放置在附加过滤的后面（即离X射线管焦斑最远）以减小来自附加过滤的荧光辐射。b）X射线管的固有过滤包括管的玻璃、油、窗等各组成部分，并以给定电压下铝过滤器的厚度表示。即假定管的各组成部分不存在，这个厚度的铝过滤器能提供具有相同第一半值层的辐射。不应使用固有过滤超过3.5mm铝的管
c）应定期检查固有过滤以保证固有过滤不因为管的老化达到这个极限值，并对由此引起固定过滤的变化进行调整。
4.2.3.3固有过滤应用纯度为99.9%的铝吸收体在60kV没有附加过滤时测量辐射束的第一半值层来确定。方法如下：
a）半值层的测量应依据ICRU报告10b（见附录A（提示的附录）)和参考文献［9的方法进行b）如果在固有过滤的测量中使用蓝督电离室，蓝督电离室应置于两准直器之间，其后再放置铝吸收体，这样使得吸收体反散射辐射不会影响监督电离室。c）使用电离室测定第一半值层，在所关注的能量范围内，该电离室具有已知单位空气比释动能率响应。当铝吸收体厚度增加时光子谱也会改变，应对由此引起的电离室响应变化进行修正。d）固有过滤的测定应在来自铝吸收体并人射到电离室的散射辐射可忽略的条件下进行，因为这些散射辐射将使测量得到的半值层值增大。对于高于100kV管电压产生的辐射，建议将辐射场外推到无限小。
GB/T 12162.1—2000
-ri KAONi KAca-
e）铝吸收体应置于离X射线管焦斑和电离室等距离位置上。电离室处的辐射场直径应保证刚好完全、均勾地照射该电离室。铝吸收体到电离室的距离应至少是该电离室处的辐射束直径的五倍。f）绘出铝的减弱曲线，确定第一半值层，然后根据表8推算出固有过滤，其结果舍入到最接近的0. 1 mm。
对于过滤X辐射，根据表8确定的60kV固有过滤值可以用于其他高压值。因为固有过滤（以毫米铝表示)随高压的变化与所加的过滤相比是很小的注：固有过滤值(以毫米铝表示)随能量而变化，其变化有赖于固有过滤的各组成成分。表8固有过滤
1 st HVL(60 kV)
注：本表数据引自参考文献［10]。4.2.3.4附加过滤
固有过滤
a）对于低空气比释动能率系列、窄谱系列以及宽谱系列，附加过滤包括规定的铅、锡和铜过滤器，如表3、表4、表5所示。
b）对于高空气比释动能率系列，附加过滤包括规定的铝（管电压小于100kV)或铜和铝≥100kV），如表7所示。
c）每种金属过滤器应具有规定厚度的士5%准确度，并尽可能均匀（无气孔，疵点，裂纹以及可见的微粒），并具有表9所示的纯度。附加过滤的各成分应从焦斑由近至远按原子序数减小的顺序进行排列。表 ９金属特性
1)见GB 11086—1989
最低纯度：99.9%
最低纯度：99.9%
最低纯度：99.9%
最低纯度：99.9%
标称密度·g/cm3
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。