Дозиметры фотонного излучения

ГОСТ 25935-83Группа Ф29

ПРИБОРЫ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ

Dosimetric instruments.Methods of measuring main parameters  

Дата введения 1985-01-01

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 06.10.83 N 4807

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. Проверен в 1990 г. ПЕРЕИЗДАНИЕ июнь 1990 г. с Изменением N 1, утвержденным в марте 1990 г. (ИУС 7-90).Настоящий стандарт распространяется на дозиметрические приборы, блоки детектирования и измерительные каналы многоканальных систем с дозиметрическими блоками детектирования, предназначенные для измерения экспозиционной дозы и кермы фотонного излучения, поглощенной и эквивалентной дозы фотонного и нейтронного излучения, а также для измерения мощности всех вышеперечисленных величин (далее — дозиметры фотонного или нейтронного излучения, дозиметры), и устанавливает методы измерения основных параметров дозиметров:диапазона измерений,основной погрешности,диапазона энергий регистрируемого излучения, энергетической зависимости,анизотропии чувствительности,зависимости чувствительности от мощности дозы,радиационного ресурса,предельно допустимого облучения,радиационной устойчивости,времени установления рабочего режима,времени установления показаний,времени непрерывной работы,нестабильности показаний.(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЙ И ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ

1.2. Подготовка к измерениям

1.2.2. Уровень фона ионизирующего излучения не должен приводить к дополнительной погрешности измерений, превышающей основной погрешности дозиметра для проверяемой точки. При большем уровне фона следует учитывать его вклад в результат измерений.

1.3. Проведение измерений

Измерение параметров дозиметров проводят с применением образцовых средств измерений, аттестованных по величинам, измеряемым дозиметрами, в соответствии с действующими поверочными схемами и нормативно-техническими документами на методы и средства поверки, настоящим стандартом и технической документацией на конкретный тип дозиметра.Допускается применение образцовых средств измерений, приведенных в приложении 2, заимствованных из поверочных схем для средств измерений величин, не совпадающих с величиной, измеряемой дозиметром, с использованием переходных коэффициентов, приведенных в приложениях 3-5.При проверке дозиметра по МИ 1788 по методу подобия с применением бета-источников в качестве отношений характеристик указанных источников допускается использовать отношения показаний любого дозиметра, регистрирующего бета-частицы и обеспечивающего отсчет показаний с погрешностью не более 0,5% при нестабильности не более 1% за время измерений. Отношение характеристик источников определяют при аттестации установки с бета-источниками или при измерениях параметров дозиметра.При проверке дозиметра по МИ 1788 по методу подобия с применением рентгеновских установок уровень излучения следует контролировать при помощи ионизационной камеры-свидетеля и электроизмерительной аппаратуры, обеспечивающих отсчет показаний с выполнением указанных выше требований.При поэлементной проверке дозиметра суммарная погрешность измерений электрических величин, состоящая из погрешностей нормированных характеристик сигналов, сигналов блока детектирования (узла детектора) и других составных элементов дозиметра — не должна превышать основной погрешности дозиметра.При проверке отдельного блока детектирования или узла детектора погрешность измерений сигнала не должна превышать его основной погрешности.При проверке дозиметра, в том числе по МИ 1788, по методу подобия нормированных электрических сигналов, погрешность нормированной характеристики сигналов не должна превышать основной погрешности дозиметра.

1.3.3. На установке с образцовыми источником или дозиметром:размер поля излучения должен быть достаточным для полного перекрытия чувствительного объема детектора (дозиметра, блока детектирования), толщина стенки которого превышает минимальное значение , определяемое пробегом вторичных заряженных частиц (справочные приложения 3, 4). В противном случае требуемые размеры поля определяют экспериментально для конкретного типа дозиметра;суммарная толщина слоя вещества между источником и детектором, включая толщину стенки детектора и слоя воздуха между ними, должна превышать значение . В противном случае перед детектором (дозиметром, блоком детектирования) помещают дополнительный фильтр из воздухоэквивалентного вещества недостающей толщины и в результат измерений вводят поправку на ослабление излучения этим фильтром, определяемую экспериментально для конкретного типа дозиметра;равномерность поля излучения должна удовлетворять следующим условиям:для установки с коллимированным пучком излучения и образцовым источником, мощность дозы которой определяется по закону обратных квадратов расстояний, равномерность поля является достаточной, если для проверяемого дозиметра отклонение от этого закона не превышает указанного в п.1.3.2;для установки с направленным излучением и образцовым дозиметром неравномерность поля по сечению чувствительного объема детекторов проверяемого и образцового дозиметров в любой плоскости, проходящей через центр рабочего объема и повернутой затем около этого центра в положение, перпендикулярное направлению излучения, не должна превышать 0,3 соответствующей основной погрешности этих дозиметров. В зависимости от геометрии измерений допускаемая неравномерность поля может быть увеличена в соответствии со справочным приложением 8;для установки с диффузным полем излучения и образцовым дозиметром неравномерность поля по чувствительному объему детекторов проверяемого и образцового дозиметров не должна превышать соответствующей основной погрешности этих дозиметров с учетом анизотропии дозиметров и поля излучения установки. В зависимости от геометрии измерений допускаемая неравномерность поля может быть уточнена в соответствии со справочным приложением 9.

1.3.4. Требования к равномерности поля излучения не распространяются на установку, основанную на методе эквивалентного поля или на методе подобия.

1.3.6. С целью сокращения времени и трудоемкости измерений или при отсутствии на предприятии требуемых ОСИ*, параметры дозиметра допускается проверять поэлементно: блок детектирования (узел детектора) и электроизмерительную часть, которую также допускается проверять поэлементно._________________* ОСИ — образцовые средства измеренийКаждый составной элемент дозиметра должен быть проверен во всем диапазоне измерений и комплектно весь дозиметр — в любой одной или нескольких точках диапазона.В стационарных дозиметрах и многоканальных системах с дозиметрическими блоками детектирования по согласованию с организациями Госстандарта проверяют параметры только блока детектирования и электроизмерительной части канала.При поэлементной проверке дозиметра, измеряющего только дозу, чувствительность которого постоянна в диапазоне измеряемых доз, должны быть проверены: блок детектирования (узел детектора) — в рабочем диапазоне мощностей доз, электроизмерительная часть дозиметра (комплектно или поэлементно) — в диапазоне электрических сигналов, соответствующих диапазону измеряемых доз комплектно весь дозиметр — в любой одной или нескольких точках диапазона.

1.3.8. Положение проверяемых точек аналогового дозиметра — по ГОСТ 8.013, МИ 1788, РД 50-444, РД 50-458, цифрового дозиметра — в соответствии с технической документацией на конкретный тип дозиметра.

,

,

.

1.3.10. С целью сокращения времени и трудоемкости измерений, соответствие параметров дозиметра требованиям технической документации определяют путем проверки нахождения среднего арифметического значения показаний дозиметра в каждой проверяемой точке в интервале (,). Значение вычисляют по формуле

где — нормированная в технической документации основная погрешность дозиметра в точке для доверительной вероятности 0,95, %; — погрешность используемого ОСИ в точке , %.Количество измерений в каждой точке должно быть таким, при котором случайная погрешность результата измерений дозиметра не превышает . Если дозиметр имеет нелинейность только в конце диапазона измерений, положение проверяемых точек должно соответствовать п.1.3.9.

1.3.12. С целью сокращения времени и трудоемкости измерений, количество измерений в отдельных точках допускается уменьшать до одного.

1.4. Обработка результатов измерений — по государственным стандартам и другой нормативно-технической документации, указанной в п.1.3.1, и технической документации на конкретный тип дозиметра.(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1. Аппаратура и средства измерений — по пп.1 и 2 таблицы обязательного приложения 1.

2.3. Проведение измерений

2.3.2. Измерения параметров дозиметра фотонного или нейтронного излучений проводят по МИ 1788, РД 50-444 или по РД 50-458 и ГОСТ 8.355, а также — по технической документации на конкретный тип дозиметра. При этом иные физические величины, кроме экспозиционной дозы, переноса энергии фотонного излучения или флюенса нейтронов, измеряемые проверяемым дозиметром, допускается определять с помощью ОСИ экспозиционной дозы, переноса энергии или флюенса нейтронов с использованием коэффициентов перехода — по ГОСТ 8.087 и справочным приложениям 3-5.(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.4. Допускается проводить измерения при различных уровнях излучения с учетом зависимости чувствительности дозиметра от мощности дозы.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНИЗОТРОПИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

3.2. Подготовка к измерениям — по пп.1.2.1; 1.2.2.

3.4. Обработка результатов измерений — по ГОСТ 27451 с отнесением результатов к показаниям дозиметра, расположенного под углом, указанным в технической документации на конкретный тип дозиметра.

4.1. Аппаратура и средства измерений — по пп.1 или 2 таблицы обязательного приложения 1.

4.3. Проведение измеренийИзмерения проводят не менее чем в двух точках и , где — верхний предел диапазона мощности дозы, для которого необходимо определить зависимость чувствительности от мощности дозы.Снимают показания и дозиметра в точках и . В случаях, предусмотренных п.1.3.6, измерения проводят поэлементно.Погрешность отсчета показаний и не должна превышать нормированного в технической документации на конкретный тип дозиметра изменения его чувствительности во всем диапазоне мощности дозы. В случае невыполнения этого условия в точке , измерения проводят в точках и .Погрешность мощности дозы установки или изменение этой погрешности во всем проверяемом диапазоне мощности дозы не должны превышать значения, указанного для погрешности отсчета показаний доз

4.4. Обработка результатов измерений Изменение чувствительности в процентах для всего диапазона мощности дозы до вычисляют по формуле

где

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО РЕСУРСА

5.2. Подготовка к измерениям — по пп.1.2.1; 1.2.2.

5.3.1. Дозиметр (блок детектирования, узел детектора) фотонного или нейтронного излучения подвергают облучению при заданной максимальной дозе излучения или максимальном флюенсе нейтронов.Перед началом и после окончания облучения измеряют показание дозиметра от поверочной установки или от радиационной установки, или от контрольного источника.

5.4. Обработка результатов измерений.Вычисляют разность показаний при измерениях по п.5.3.1.

6.1. Аппаратура и средства измерений — по пп.1, 2 или 3 таблицы обязательного приложения 1.

6.3. Проведение измерений

6.3.2. Перед началом и после окончания облучения дозиметра при определении предельно допустимого облучения измеряют показание дозиметра от поверочной установки или от радиационной установки, или от контрольного источника. Продолжительность облучения — 5 мин.

6.3.4. Допускается определять радиационную устойчивость на основании статистических и справочных данных об аналогичных изделиях и применяемых компонентах.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО РЕЖИМА И ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПОКАЗАНИЙ

7.2. Подготовка к измерениям — по пп.1.2.1; 1.2.2.

7.4. Обработка результатов измерений — по ГОСТ 17226.

8.1. Аппаратура и средства измерений — по пп.1-3 или 4 обязательного приложения 1.

8.3. Проведение измеренийИзмерение нестабильности проводят по ГОСТ 27451. Проверку времени непрерывной работы проводят путем измерения нестабильности в течение времени, заданного в технической документации, или другим способом согласно технической документации на конкретный тип дозиметра.

9. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

** На территории Российской Федерации действуют «Межотраслевые Правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). *** На территории Российской Федерации действуют СП 2.6.1.758-99. **** На территории Российской Федерации действует СП 2.6.1.799-99. — Примечание «КОДЕКС».

ПРИЛОЖЕНИЕ 1Обязательное

1. (Исключен, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). Перечень образцовых средств измерений ионизирующих излучений

_______________* Для быстрых нейтронов. ** Для тепловых нейтронов.Примечание. Допускается применение других типов образцовых средств измерений, аналогичных приведенным.Приложение 2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

________________* Источник Cs для типового коллиматора по п.1.3.2.** Источник Co для типового коллиматора по п.1.3.2.Примечания:

2. Коэффициент перехода к поглощенной дозе приведен для максимального значения дозы в условиях равновесия вторичных заряженных частиц в полубесконечном плоском фантоме из вещества, эквивалентного мышечной ткани, облучаемом широким мононаправленным пучком фотонов, падающим перпендикулярно его поверхности, после введения поправки на ослабление первичного излучения в фантоме. Экспозиционная доза должна быть измерена образцовым дозиметром (справочное приложение 2) на передней поверхности тканеэквивалентного (водного) фантома либо в свободном воздухе. В последнем случае коэффициенты перехода должны быть умножены на коэффициент обратного рассеяния , полученный экспериментально для различных энергий фотонов:

3. Коэффициент перехода к эквивалентной нормируемой дозе приведен для значения дозы, нормируемой НРБ-76/87 при коэффициенте изотропности =1 и коэффициенте качества =1, в соответствии с установленным этими нормами соотношением между предельно допустимыми дозами 5:15:30 для трех групп критических органов и с учетом ослабления излучения на следующих принятых глубинах расположения этих органов: 1000, 300 и 7 мг/см для I, II и III группы соответственно. При энергии фотонов свыше 15 кэВ критическими являются органы I группы, при энергиях от 13 до 15 кэВ — органы II группы, ниже 13 кэВ — органы III группы.Экспозиционная доза должна измеряться как указано в примечании 2.Максимальная эквивалентная доза в тканеэквивалентном фантоме может быть определена с помощью коэффициента перехода к поглощенной дозе с учетом единиц измерения соответствующих величин.

5. Коэффициенты перехода для конкретного источника излучения могут быть уточнены при его метрологической аттестации.

7. Коэффициент перехода от экспозиционной дозы к полевой поглощенной дозе (поглощенной дозе в центре водяного шара радиусом 1 см) составляет:9,7·10 Гр/Р (0,97 рад/Р) ±5% для источника Cs; 9,6·10 Гр/Р (0,96 рад/Р) ±3% для источника Co.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (справочное). Коэффициенты перехода от переноса энергии «пси» к экспозиционной Х, к поглощенной в мышечной ткани Д и к эквивалентной Н дозам фотонного излучения, минимальная толщина слоя вещества l(min) для различных максимальных энергий..

Коэффициенты перехода от переноса энергии к экспозиционной , к поглощенной в мышечной ткани и к эквивалентной дозам фотонного излучения, минимальная толщина слоя вещества для различных максимальных энергий тормозного спектра

1. Перенос энергии определяют с помощью образцовых средств измерений, аттестованных по потоку энергии или энергии пучка тормозного излучения с погрешностью не более 5%, с учетом неравномерности поля излучения, погрешности определения сечения пучка и нестабильности излучения во времени.

3. Эффективная энергия тормозного спектра для дозиметров равна 0,36 максимальной энергии спектра.

5. Коэффициенты приведены для дозиметров радиационного контроля. Для дозиметров поглощенной дозы иного назначения соответствующий коэффициент может быть использован, если при измерениях выполнены условия равновесия вторичных заряженных частиц.

7. Внесистемные единицы физических величин приведены для справочных целей.Приложение 4. (Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 5Справочное

________________* Источник Рu-Be для открытой геометрии — максимальная поглощенная и эквивалентная дозы в тканеэквивалентном фантоме.** Источник Cf для открытой геометрии — максимальная поглощенная и эквивалентная дозы в тканеэквивалентном фантоме.Примечания:

2. Коэффициенты перехода включают вклад вторичного гамма-излучения, образующегося в тканеэквивалентном фантоме.

4. Коэффициенты перехода для нейтронных источников приведены без учета вклада в дозу испускаемого ими сопутствующего гамма-излучения, определяемого при метрологической аттестации конкретного источника.Вклад в дозу — по ГОСТ 26146 (верхняя граница) и ГОСТ 8.521.

6. Внесистемные единицы физических величин приведены для справочных целей.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 (справочное). Закон обратных квадратов расстояний

Закон устанавливает зависимость мощности дозы (или аналогичной характеристики поля) за вычетом вклада рассеянного в помещении излучения, усредненной по чувствительному объему детектора дозиметра, от расстояния между центрами источника излучения и детектора для установок с направленным излучением, в том числе установок с коллимированным пучком или с открытой геометрией.На больших расстояниях, на которых размеры источника и детектора много меньше , справедлив приближенный закон обратных квадратов

где , — мощность дозы на расстояниях и для точечного источника и детектора, обычно =1 м;Соотношение между и (черт.1) приводится выражением

где , — элементы объема (или поверхности) источника и чувствительного объема (или поверхности) детектора ;, — неравномерность источника и чувствительности детектора по объему (поверхности) с учетом их анизотропии и поглощения излучения; — расстояние между элементами и , при этом .Для встречающихся на практике размеров источника и детектора уточнение в выражении (2) поправки на ослабление излучения в воздухе для протяженных источника и детектора, по сравнению с приведенной в формуле (1) для точечных источника и детектора, не требуется.В случае больших расстояний выражение (2) может быть представлено в виде ряда по степеням

где — отклонение от приближенного закона обратных квадратов (1);, и т.д. — значения соответствующих величин, усредненных по объемам (поверхностям) источника и детектора с учетом неравномерности и (знаки и приведены для выбранных на черт.1 направлений осей и ).Выбор эффективных центров источника и детектора является произвольным и определяется удобством расчета или представления экспериментальных данных.

Геометрия расположения источника ионизирующего излучения и детектора

и — эффективные центры детектораЧерт.1

, (4)

Коэффициенты и в формуле (4) для некоторых частных случаев

1. Передняя рабочая поверхность источника или детектора заштрихована для случаев полусферы и поверхностей полуцилиндров (случаи 3, 6, 9). Если рабочей является задняя, незаштрихованная часть поверхности, коэффициенты и в формуле (4) становятся отрицательными.

3. Если дно цилиндра не является рабочей поверхностью, коэффициенты и для частных случаев, указанных в таблице, принимают вид:(2) — , ;(3) — , ;(5) — , ;(6) —

4. Сочетания геометрий расположения и форм источника и детектора являются произвольными.Выражение (4) позволяет оценить отношение для реальных случаев, принимая, например, в качестве модели сцинтиллятора, слабо поглощающего излучение, сплошной цилиндр, в качестве модели полостной ионизационной камеры или газоразрядного счетчика цилиндрической формы — поверхность переднего полуцилиндра (с точностью до вклада в показания обратно рассеянного от заднего полуцилиндра излучения) и т.д.Расчет согласно отношениям (2)-(4) дает возможность найти для протяженного источника отношение значений для проверяемого дозиметра к значениям мощностей доз, измеренных образцовым дозиметром с точечным или протяженным детекторами. Соответствие расчетной зависимости или и полученной при измерениях с проверяемым дозиметром свидетельствует о том, что отклонение от закона обратных квадратов объясняется геометрическими факторами, а поле излучения установки на различных расстояниях имеет постоянное спектральное распределение. Это позволяет уменьшить минимальное расстояние до источника при измерениях по сравнению со случаем, когда имеет место приближенный закон обратных квадратов.С учетом неравномерности источника и чувствительности детектора, представляющих тела симметричной формы (например, из-за поглощения излучения), при выборе эффективных центров источника и детектора в их геометрических центрах — в выражениях (3) и (4) появляются члены , первого порядка малости, что приводит в общем случае к увеличению отклонения и к усилению взаимного влияния источника и детектора, описываемого произведением .Для уменьшения влияния указанных факторов при обработке экспериментальных данных вместо отношения (4) следует применять следующее выражение

где ,

которое не содержит члена первого порядка малости и множителя, описывающего взаимное влияние источника и детектора. Для симметричных и равномерных источников и детекторов .Выражение (5) является наилучшей аппроксимацией закона обратных квадратов на больших (в принципе — бесконечно больших) расстояниях. Произведение определяют из экспериментальных данных с погрешностью , а смещение эффективных центров источника и детектора относительно первоначально выбранных центров, например, геометрических, определяют из условия обращения в нуль разности .Для больших (но уже не обязательно бесконечно больших) расстояний и наилучшей аппроксимацией, которая приводит к наименьшей области изменения произведения измеряемой дозиметром мощности дозы на квадрат расстояния в интервале (, ), является выражение

где ,используемое в справочном приложении 7.Зависимость от обратного расстояния представляет выпуклую (вогнутую) параболу, симметрично расположенную относительно середины интервала (, ), принимающую равные значения на его концах и достигающую в середине максимума (минимума) при <0 (>0). При этом область изменения

и значение , соответствующее середине области изменения, равно

Отношение

представляет возможность оценить по значению , полученному из экспериментальной кривой . Например, при =0,1.Соотношения (3)-(9) справедливы при условии достаточно быстрой сходимости соответствующих рядов, при которой можно не учитывать члены более высокого порядка малости. Это ограничивает снизу минимальное расстояние от источника до возможного расположения детектора проверяемого или образцового дозиметра. Если одно из тел (источник или детектор) не менее чем в два раза больше другого и его наибольший размер в плоскости , равен , а по оси равен , то погрешность из-за неучета вклада в сумму ряда отброшенных членов не превысит

Для равных по размерам тел эта погрешность возрастает, но не более чем в три раза. Для конкретного случая оценка погрешности может быть существенно ниже: например, для точечного источника и детектора в виде полусферы радиуса с эффективным центром в геометрическом центре полусферы (случай 9 таблицы) погрешность в случае не превышает .Соотношения (3)-(9) иллюстрируются черт.2 для последнего случая для различных положений эффективного центра детектора, выбранных в зависимости от рабочих интервалов обратных расстояний.По мере сокращения интервала при фиксированном уменьшается область (отношение (7) изменения кривых и возрастает отклонение (отношение (8). Влияние членов второго порядка малости (в виде отклонения от касательной при =0) при расположении эффективного центра детектора в геометрическом центре определяется значением (кривая 1 на черт.2, >0). Характер параболы при любом смещении эффективного центра (выпуклая, как на черт.2, или вогнутая) определяется знаком , который может не совпадать по знаку с (как на черт.2). Погрешность из-за неучета вклада членов ряда более высоких порядков малости, чем второй из-за масштаба черт.2 не видна.

Пример обработки показаний дозиметра при , ,

Кривая 1 — эффективный центр детектора — в геометрическом центре, отношение (4); кривая 2 — эффективный центр детектора смещен относительно геометрического на , отношение (5); кривые 3-6 — эффективный центр детектора смещен соответственно на =0,438, 0,431, 0,417, для интервалов обратных расстояний =0,3 и =0; 1/10; 1/3; 1/2, отношение (6); кривая 7 — предельный случай для =0,3 и 1, отношение (6). Пунктиром показана касательная при =0 к кривой 1. Левая шкала — для кривой 1, правая — для остальных кривых. Границы кривых для рассматриваемых интервалов расстояний отмечены кружками.Черт.2

,

или .

или

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 (справочное). Методика аттестации поверочных дозиметрических установок методом эквивалентного поля

Методика распространяется на поверочные дозиметрические установки и стенды фотонного и нейтронного излучений (далее — установки) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической аттестации или поверки (далее — аттестации) методом эквивалентного поля — методом сравнения при помощи компаратора, однотипного поверяемым дозиметрам, с приведением результатов аттестации к типовым условиям облучения по п.1.3.2 настоящего стандарта.Методика распространяется также на установки для поверки нейтронных радиометров и на установки с иными условиями облучения, не предусмотренными стандартом.Методы сравнения настоящей методики основаны на применении:компаратора, состоящего из одного или нескольких дозиметров, однотипным поверяемым (далее — метод с групповым компаратором) и применяемого для аттестации установок с направленным или диффузным излучением;группового компаратора и специального дополнительного компаратора (далее — метод с дополнительным компаратором), применяемых для аттестации установок с направленным излучением.С помощью группового компаратора передается размер единицы мощности дозы или другой величины, измеряемой поверяемыми дозиметрами (далее — мощность дозы, МД) от поверочной установки более высокого разряда с типовыми условиями облучения к аттестуемой установке. С помощью дополнительного компаратора передается размер единицы МД в самой аттестуемой установке от одного из источников, для которого размер единицы передан с помощью группового компаратора, к остальным источникам, для которых групповой компаратор при аттестации не используют (например, из-за отсутствия поверочных установок с типовыми условиями облучения с требуемой мощностью дозы).При аттестации установки методом с групповым компаратором входящие в него дозиметры градуируют в типовых условиях во всем диапазоне измерений. При аттестации методом с дополнительным компаратором дозиметры группового компаратора градуируют в диапазоне МД, который может быть более узким и находиться вне диапазона измерений поверяемых дозиметров, но должен соответствовать перекрываемому на аттестуемой установке хотя бы с одним из источников — рабочим или дополнительным, применяемым только при ее аттестации.Для увеличения точности аттестации дозиметры группового компаратора градуируют в типовых условиях с определением чувствительности в каждой точке или во всем диапазоне измерений, определяемых при аттестации и, при необходимости, снабжают контрольными источниками и дополнительными электроизмерительными устройствами (пересчетным прибором, цифровым вольтметром, электрометром и т.д.), позволяющими повысить стабильность и точность показаний дозиметров или измерений сигналов их блоков детектирования. Число дозиметров определяют с учетом разброса их характеристик, диапазона расстояний и погрешности аттестуемой установки.С этой же целью характеристики дополнительного компаратора (в большей степени — энергетической зависимости, в меньшей — размера чувствительного объема и анизотропии чувствительности) подбирают возможно более близкими аналогичным характеристикам поверяемых дозиметров, компаратор снабжают контрольным источником. Точность подбора оценивают по результатам измерений по п.4.7.1.Для сокращения операции при повторной аттестации методом с групповым компаратором (при сохранении неизменной геометрии облучения на аттестуемой установке) и методом с дополнительным компаратором предусмотрено определение контрольных значений МД с пересчетом измеряемых значений МД установки, определенных при предыдущей аттестации, пропорционально изменению контрольных значений МД.Установка может быть аттестована одним из методов или, в зависимости от диапазона измерений, разными методами.При проведении аттестации каждое измерение повторяют не менее 3-5 раз и за результат принимают среднее арифметическое значение.Погрешность аттестуемой установки не должна превышать погрешность, допускаемую поверочными схемами на соответствующие образцовые средства измерений с учетом основной погрешности поверяемых дозиметров.

1.1. При проведении аттестации следует выполнять операции в соответствии с табл.1.

Примечания:

2. Операции по пп.4.3-4.7 при повторной аттестации допускается не проводить. При этом на установке, аттестуемой методом с групповым компаратором, должна сохраняться неизменная геометрия облучения.

2.1. При проведении аттестации следует применять средства, приведенные в табл.2.

Примечания:

2. Поверочная установка или образцовый дозиметр по п.1, образцовый дозиметр по п.5, вспомогательные средства по п.6 должны иметь свидетельство о поверке или поверительное клеймо.(Измененная редакция, Изм. N 1).

При проведении аттестации следует соблюдать условия, обеспечивающие работоспособность и сохранение погрешности средств измерений, указанных в табл.2.

4.1. Внешний осмотрПри проведении внешнего осмотра должны быть установлены:наличие эксплуатационной документации, свидетельства о метрологической аттестации и протоколов измерений (при повторной аттестации), разрешения на работу с источниками ионизирующих излучений;комплектация установки источниками ионизирующего излучения;отсутствие повреждений установки, влияющих на ее метрологические характеристики.

4.3. Градуировка группового компаратора при аттестации установки методом с групповым компараторомГрадуировку проводят на установке с типовыми условиями облучения (п.1 табл.2), она заключается в определении чувствительности каждого -го дозиметра группового компаратора в каждой точке , при которой на аттестуемой установке должна проводиться поверка.

4.5. Градуировка дополнительного компаратора Градуировку проводят на установке с типовыми условиями облучения (п.1 табл.2), которая заключается в определении показания дополнительного компаратора в относительных единицах для одного из значений , при котором компаратор обладает требуемыми свойствами (п.4 табл.2).

.

4.7.1. На аттестуемой установке создают поле излучения от дополнительного источника (п.2 табл.2) и для каждого -го дозиметра группового компаратора и дополнительного компаратора проверяют соблюдение закона обратных квадратов, то есть постоянство во всем диапазоне расстояний величин:

где — показания -го дозиметра группового компаратора; — показания дополнительного компаратора в тех же единицах, что по п.4.5; — расстояние, в качестве которого допускается использовать показание отсчетного устройства с произвольным положением нуля;, — положения нуля отсчетного устройства для -го дозиметра группового компаратора и для дополнительного компаратора, определяемые экстраполяцией зависимостей и от до пересечения с осью и уточняемые последующим подбором из условия равенств и при крайних значениях .Определяют средние по диапазону расстояний значения и , максимальные отклонения и значений и от их средних значений, максимальное значение из всех , средние по всем дозиметрам значения , , максимальные отклонения от указанных средних значений: — в процентax и — в единицах показаний отсчетного устройства.Значение не должно отличаться от более чем на 10%. В противном случае необходимо точнее подобрать хара

4.7.2. На аттестуемой установке создают поле от одного из ее рабочих источников, которое не было (или не могло быть) аттестовано с помощью группового компаратора, проверяют соблюдение закона обратных квадратов для дополнительного компаратора и определяют среднее значение и максимальное отклонение от среднего значения во всем диапазоне расстояний величины

где — показания дополнительного компаратора в тех же единицах, что по п.4.5; — положение нуля отсчетного устройства для выбранного рабочего источника и дополнительного компаратора.Вычисляют мощность дозы , создаваемую этим рабочим источником на аттестуемой установке при расположении поверяемого дозиметра, однотипного входящим в групповой компаратор, на расстоянии

где

.

4.8. Определение контрольных значений мощности дозыОпределение проводят по показаниям образцового дозиметра, помещаемого в фиксированную точку поля установки при ее аттестации методом с групповым компаратором, или перемещаемого по всему диапазону расстояний для каждого из рабочих источников установки при ее аттестации методом с дополнительным компаратором.

, (5)

;

.

, (6)

,**,

4.9; 4.10. (Измененная редакция, Изм. N 1).

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АТТЕСТАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 8 (справочное). Допускаемая неравномерность направленного излучения установок с образцовым дозиметром

Неравномерность поля излучения по сечению чувствительного объема детектора дозиметра в первом приближении не зависит от размеров источника, у которого , и определяется размерами только детектора, пока размеры источника и детектора настолько малы по сравнению с расстоянием между ними, что членами разложения более высокого порядка малости, чем второй, можно пренебречь (см. справочное приложение 6).Для точечного источника неравномерность связана с погрешностью измерений дозиметра в поле направленного излучения, обусловленной отличием значения поля , усредненного по чувствительному объему детектора, от значения поля в месте расположения эффективного центра детектора. Источник считают точечным, если его размеры настолько малы, что значение в формуле (5) справочного приложения 6 не превышает 1/3 основной погрешности дозиметра.Отношение приведено ниже для различных случаев протяженного детектора, указанных в таблице приложения 6, и точечного источника.Неравномерность поля , определенная по п.1.3.3 настоящего стандарта, составляет для случаев 1-6 и для случаев 7-9 таблицы приложения 6.Для цилиндрического детектора отношение представлено на чертеже, из которого следует, например, что оно всегда меньше 1,1 и не превышает по абсолютной величине 0,4 при . В случаях 7-9 детектора сферической формы значения соответственно равны 1/5, 1/2, минус 5/12, при этом в случаях 3, 6, 9 таблицы приложения 6 для несимметричного детектора было принято, что его эффективный центр смещен к источнику на расстояние относительно геометрического центра, а неравномерность поля учитывалась в пределах сечения, проходящего через геометрический центр.По измеренным для образцового и проверяемого дозиметров значениям неравномерности поля оценивают отклонения для обоих дозиметров.Погрешность измерений проверяемого дозиметра, обусловленная расхождением между средними значениями поля, которым соответствуют показания образцового и проверяемого дозиметра, эффективные центры детекторов которых находятся в одной точке поля, равна алгебраической разности указанных отклонений.

Зависимость отношения от формы цилиндрического детектора радиуса и полувысоты для случаев 1-6 таблицы приложения 6

ПРИЛОЖЕНИЕ 9Справочное

ры:

1.1. Поле установки может быть представлено в виде суперпозиции аксиально симметричного поля (п.1 таблицы) и поля мононаправленного источника (п.2 таблицы). Первое из них в центре достигает минимума, второе — максимума. По таблице определяют погрешность =1/2·10%=+5% и =-1/3·15%=-5%. Таким образом, погрешность измерения поля в центре установки с помощью дозиметра не превышает 1±5%, а поскольку погрешности и имеют разные знаки, действительная погрешность за счет усреднения поля будет заведомо меньше .

Отношение для различных геометрий измерений

2.1. Полостная ионизационная камера сферической формы в поле направленного излучения каждого источника может быть приближенно представлена в виде полусферы, являющейся передней стенкой камеры (с точностью до вклада в ее показания обратно рассеянного излучения от задней полусферы). Согласно случаю 9 таблицы справочного приложения 6 отклонение от приближенного закона обратных квадратов для полусферы (или двух полусфер, облучаемых одинаковыми источниками с противоположных направлений) составляет , поскольку эффективным центром детектора является геометрический центр.Если значение поля (например, мощность дозы) в центре установки равно , то максимальное значение поля достигается в точках пересечения сферы прямой, соединяющей источники, минимальное значение достигается в точках пересечения сферы перпендикулярной прямой, проходящей через центр. Неравномерность поля по объему шара .Таким образом, отношение может превышать единицу при

2.2. В случае неодинаковых по мощности дозы источников рассматривают поле, образованное двумя одинаковыми источниками, и поле дополнительного источника, равного разности исходных источников.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10 (правочное). Расчет расстояния между дозиметром и источником при выполнении приближенного закона обратных квадратов с учетом ослабления излучения в воздухе и распада источника

1. Источник, для которого известна мощность дозы на расстоянии , создает на расстоянии мощность дозы , определяемую по формуле

где — коэффициент ослабления излучения источника в воздухе, м, обычно .Отсюда искомое расстояние в метрах определяют по формуле

где ; — приближенное значение расстояния от источника без учета ослабления излучения в воздухе, м.Для источников Cs (=0,0093 м), Co (=0,0063 м), Pu-Be (=0,008 м), Cf (=0,010 м) и тепловых нейтронов (=0,057 м), аттестованных по мощности дозы на расстоянии =1 м, расстояние в метрах определяют по формулам:

,

2. Нейтронный источник, для которого известен полный поток нейтронов в нейтронах в секунду, создает на расстоянии в метрах плотность потока в нейтронах на метр квадратный-секунду, определяемую по формуле

отсюда искомое расстояние в метрах определяют по формуле

где — приближенное значение расстояния от источника без учета ослабления излучения в воздухе, м.Для источников Pu-Be, Cf и тепловых нейтронов, аттестованных по полному потоку , расстояние в метрах определяют по формулам:

.

3. Значения , на момент измерений рассчитывают с учетом поправки на распад за время , прошедшее с последней аттестации источника. Эта поправка, показывающая во сколько раз уменьшилась мощность дозы или поток нейтронов источника, приведена в табл.1-3:

Источник

• http://docs.cntd.ru/document/gost-25935-83