1、中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准使用辐射显色薄膜和聚甲基丙烯酸甲酯剂量测量系统测量吸收剂量标准方法国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了用辐射显色薄膜和聚甲基丙烯酸甲酯剂量测量系统测定吸收剂量的操作与测试程序本标准适用于这两种剂量测量系统测定光子照射下用水吸收剂量表示被照射材料中的吸收剂量其他薄膜 薄片 剂量计可参照使用电子束剂量测量亦可参照执行本标准规定这两种剂量测量系统的适用条件如下辐射显色薄膜吸收剂量吸收剂量率光子能量辐照温度剂量计吸收剂量吸收剂量率光子能量辐照温度术语吸收剂量除以的商 其中是电离辐射授与质量为的物质中的平均能量吸收剂量单位为戈瑞符号为批采用同一工
2、艺流程生产的质量 组成相同的同一批剂量计辐射显色薄膜剂量计是一种含有某种隐色染料 如副品红氰化物 六羟乙基副品红等 的特制薄膜 这种薄膜经电离辐射辐照后 从无色显出颜色 经过标准剂量计校准后 在选定的波长下测量吸光度的变化值 即可确定吸收剂量聚甲基丙烯酸甲酯剂量计一种特制的密封在包装袋中的材料的剂量计这种剂量计经电离辐射辐照后引起的吸光度变化值是吸收剂量的函数剂量测量系统由剂量计 相关的分析仪器及剂量响应校准曲线 或剂量响应函数 组成的测量剂量的系统吸光度变化值在选定波长下测得的因辐照而引起的剂量计的吸光度的变化值 即辐照前后剂量计吸光度之差其中分别为辐照前与辐照后剂量计的吸光度比吸光度变化值
3、吸光度变化值除以剂量计的厚度即单位为检定为评定计量器具的计量学特性 确定其是否符合检定规程要求所进行的全部工作校准在规定条件下为确定剂量计的辐射响应与吸收剂量之间的关系的全部操作校准曲线表示一给定种类的同一批剂量计的比吸光度变化值与吸收剂量之间的对应关系的曲线 或数学关系式也称为剂量响应曲线 或剂量响应函数校准装置由电离辐射源 标准剂量计和有关的仪器设备组成的用于校准剂量计的装置溯源性通过连续的比较链 使测量结果能够与国家吸收剂量基准联系起来的特性意义和用途辐射显色薄膜与剂量测量系统提供了测量以水吸收剂量表示的材料中吸收剂量的方法在电离辐射作用下 剂量计中发生辐射化学反应 改变了原来的可见或紫
4、外吸光光谱在此辐射诱生的吸收区内选定的某个波长下测定比吸光度变化值 再根据能溯源到国家标准的校准曲线或相应的函数关系式确定吸收剂量某些辐射显色薄膜及剂量计列于附录补充件辐射显色薄膜与聚甲基丙烯酸甲酯剂量测量系统广泛用于多种产品的辐射加工中 如辐射化工医疗用品灭菌与食品保鲜等仪器设备辐射显色薄膜剂量计剂量计分光光度计 或专用读数仪分光光度计的波长范围 波长与吸光度的准确度和重现性 光谱带宽以及杂散光等均满足使用要求辐照模体校准工作必须在壁材料为聚苯乙烯或有机玻璃的水模体或固体模体中的校准点处进行水模体应配有使剂量计严格定位的支架和不渗水的套管 固体模体设有相应的孔道 校准点周围材料 或水 的厚度
5、应大于射线电子平衡厚度测厚仪测量剂量片厚度的精密度置信概率剂量计 分光光度计 或专用读数仪 与测厚仪应依法定期检定 其性能应经常核查并记录在案剂量计的校准辐射显色薄膜与剂量计都是相对测量剂量计每批剂量计使用前必须进行校准 建立量值溯源性用标准剂量测量系统 按国家计量检定规程测定校准点的吸收剂量率 和辐射源到辐照位置的重复性校准工作必须在辐照模体中的校准点进行辐照模体应放置在校准点位置距辐射源处剂量率合适的均匀辐射场中 严格定位 附近不应堆放其他物品 辐照模体的温度控制在每次辐照前后监测辐照温度将辐射显色薄膜剂量计置于辐照模体内校准点处辐照 剂量计前后用聚苯乙烯或有机玻璃条夹紧 剂量计的几何中心
6、 测量点 应与校准点重合在剂量计测量范围内均匀选取七个不同辐照剂量 或每个量级取四个剂量值每个辐照剂量重复照射个剂量计 对薄膜剂量计取五片为一组用分光光度计 或专用读数仪 在规定波长下测量辐照与未辐照剂量计的平均吸光度 得到不同剂量下平均吸光度的变化值用测厚仪测量剂量计的厚度计算比吸光度变化值若商品辐射显色薄膜与剂量计的厚度经过生产单位检测 并提供书面的名义厚度及其变化范围 用户证实后可以直接引用名义厚度在双对数坐标纸 对辐射显色薄膜 或普通坐标纸 对上 以吸收剂量为横坐标 以比吸光度变化值为纵坐标 绘制剂量响应校准曲线 或拟合成最适宜的函数关系式 直线 多项式或指数函数剂量计的测量重复性按下
7、式计算 并控制在以内式中用相同剂量辐照的剂量计组数一组剂量计的比吸光度变化值平均比吸光度变化值使用程序检查与贮存检查剂量计包装有无缺陷 按照制造者的说明书推荐的条件贮存光照 紫外线 可能导致某些辐射显色薄膜及剂量计变色 在使用的各环节中应尽可能避免光照无包装的剂量计应放置黑纸袋中湿度对剂量计的辐射响应有明显影响 剂量计应有防湿包装 贮存与使用中避免将无防湿包装的剂量计置于相对湿度大于的环境中薄膜与片表面光洁 不得有斑点 印痕和擦伤 检查与使用过程中应用镊子夹薄膜边角或用手拿片的边缘 切勿触及表面使用前将剂量计编号 以便识别辐照进行日常剂量监测时 将带包装的剂量计置于待测位置 在实际辐射加工条件
8、下 可不必考虑剂量计与周围介质之间是否存在电子平衡条件为防止环境条件的影响 测量前剂量计应保存在包装内测量检查剂量计表面 必要时应加以处理把剂量计放在比色架内 置于测量位置 注意剂量计的表面与光束垂直 光束位于剂量计的中央在规定波长下测定几片剂量计的平均初始吸光度初始吸光度比较分散的剂量计 应在辐照前测量每片的初始吸光度测量辐照后剂量计的吸光度 计算吸光度变化值用测厚仪测量剂量计的厚度或采用制造者提供的名义厚度计算比吸光度变化值从校准曲线中查找该值所对应的吸收剂量 或运用校准得到的数学关系式计算吸收剂量在校准与使用剂量计时应考虑温度 湿度 光照 吸收剂量率 辐射能谱及辐照到测量的时间间隔等因素
9、可能对测量结果的影响 使校准与使用时的条件尽可能相同某些剂量计的辐射响应辐照后并不立即达到稳定值 需要另作专门实验 并选择适宜的测量时间记录剂量计的供应者 类型 批号和生产日期校准装置 校准日期 标准剂量计 辐射源 辐照模体 校准位置 测量仪器 环境条件 数据及处理溯源性的建立辐照日期 辐照位置 辐照时间 环境条件测量仪器 测量日期 测量条件 数据与处理吸收剂量值及其精密度与不确定度测试人员签字误差分析测量结果的不确定度是测量质量的一个重要指标 它表征对被测量的值在某个量值范围的一个评定 测量结果的不确定度包含几个分量 按其估算方法不同可分为两类类分量 多次重复测量用统计方法计算出的标准偏差类
10、分量 用其他方法估算出近似的 标准偏差用通常合成方差的方法 即各分量平方和的开方将其合成所得的 标准偏差 称为合成不确定度为了提高置信概率 需要将合成不确定度乘以置信因子取得出置信概率下的总不确定度剂量计测量值的误差必须考虑下列因素辐射因素 辐射能谱 剂量率 射束方向 剂量范围 剂量给予方式 连续或分次环境条件 辐照时的温度 湿度 光照 气氛 周围的散射物 辐照前及辐照后到测量之间贮存时间内剂量计所处的温度 湿度 光照剂量测量系统 剂量计的组成 厚度 均匀性 生产批 库存时间 稳定性 坚实程度 质量控制方法 校准时的误差及环境条件 分析仪器的标准化与分析方法精密度表示测量结果中随机误差大小的程
11、度 属于类误差通常至少包含剂量计的真实响应及分析仪器对响应的测读两种来源 具体值可以用几个剂量计对特定吸收剂量的多次测量来确定偏差包含了所有对测量结果总不确定度有贡献的非随机因素 属于类误差其中包含用于建立对国家标准的溯源性所用的标准剂量计与校准装置相关的偏差和由于标准与现场辐照各种条件差别产生的影响遵循本标准 用辐射显色薄膜与剂量计测得的吸收剂量的精密度总不确定度附录某些辐射显色薄膜及剂量计表补充件名称测量方法测量范围辐射显色染料薄膜剂量计可见分光光度紫色辐照显示薄膜剂量计可见分光光度辐射致色薄膜剂量计可见分光光度辐射变色染料尼龙薄膜剂量计可见分光光度辐射显色薄膜剂量计可见分光光度无色剂量计紫外分光光度红色剂量计可见分光光度琥珀色剂量计可见分光光度注隐色染料为副品红氰化物 基膜为聚乙烯醇缩丁醛含某种三苯基甲烷染料隐色体的显色剂涂在基膜上 基膜为涤纶片含某种隐色染料 基膜为聚乙烯醇隐色染料为副品红氰化物 基膜为尼龙美国远西公司产品附加说明本标准由中国计量科学研究院归口本标准由中国计量科学院负责起草本标准主要起草人李承华 吴智力 张彦立 刘智绵参加起草
