中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF2017—2022(20~150)kVX射線束半值層儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforHalf-valueLayerMetersof(20~150)kVX-raybeam2022-12-27發(fā)布2023-06-27實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2017—2022(20~150)kVX射線束半值層儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF2017—2022CalibrationSpecificationforHalf-valueLayerMetersof(20~150)kVX-raybeam歸口單位:全國電離輻射計量技術(shù)委員會主要起草單位:中國測試技術(shù)研究院廣東省計量科學(xué)研究院參加起草單位:山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院西藏自治區(qū)計量測試所海南省計量測試所本規(guī)范委托全國電離輻射計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF2017—2022本規(guī)范主要起草人:許詩朦(中國測試技術(shù)研究院)何韻(廣東省計量科學(xué)研究院)楊乾(中國測試技術(shù)研究院)參加起草人:范杰(中國測試技術(shù)研究院)范醫(yī)魯(山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院)謝浩東(西藏自治區(qū)計量測試所)王鼎鳳(海南省計量測試所)JJF2017—2022目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)術(shù)語和計量單位………………………(1)123術(shù)語…………………(1)計量單位……………(1)3.13.2概述……………………(1)計量特性………………(2)校準(zhǔn)條件………………(2)456環(huán)境條件……………(2)標(biāo)準(zhǔn)裝置……………(2)參考輻射場…………(2)6.16.26.3校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………(2)7校準(zhǔn)項(xiàng)目……………(2)一般性檢查…………(2)重復(fù)性………………(3)示值誤差……………(3)7.17.27.37.4校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………(4)復(fù)校時間間隔…………(4)89附錄ARQR、RQA、RQT、RQR-M和RQA-M系列輻射質(zhì)……(5)附錄B參考輻射場半值層的測量方法………………(7)附錄C半值層儀校準(zhǔn)記錄推薦格式…………………(8)附錄D半值層儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式…………………(9)附錄E半值層儀示值誤差的不確定度評定示例……(10)ⅠJJF2017—2022引言本規(guī)范的編寫以JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1035—2006《電離輻射計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》為基礎(chǔ)和依據(jù)。校準(zhǔn)方法及計量特性主要參考了IEC61267:2005《醫(yī)用診斷X射線設(shè)備測量特性使用的輻射條件》(Medicaldiag-nosticX-rayequipment—Radiationconditionsforuseinthedeterminationofcharacteris-tics)、IEC61674:2012《醫(yī)用電氣設(shè)備X射線診斷影像中使用的電離室和/或半導(dǎo)體探測器劑量計》(Medicalelectricalequipment—Dosimeterswithionizationchambers/andorsemiconductordetectorsasusedinX-raydiagnosticimaging)和IAEATRS457放射診斷劑量學(xué):國際規(guī)定(DosimetryinDiagnosticRadiology:AnInternationalCodeofPractice)。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF2017—2022(20~150)kVX射線束半值層儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍1本規(guī)范適用于放射診斷(20~150)kVX射線的直讀式半值層儀校準(zhǔn),其測量范圍不得小于14mmAl。引用文件2本規(guī)范引用了下列文件:GBT19629/—2005醫(yī)用電氣設(shè)備X射線診斷影像中使用的電離室和(或)半導(dǎo)體探測器劑量計IAEATRS457放射診斷劑量學(xué):國際規(guī)定(DosimetryinDiagnosticRadiology:AnInternationalCodeofPractice)IEC61267:2005醫(yī)用診斷X射線設(shè)備測量特性使用的輻射條件(Medicaldi-agnosticX-rayequipment—Radiationconditionsforuseinthedeterminationofcharac-teristics)IEC61674:2012醫(yī)用電器設(shè)備X射線診斷影像中使用的電離室和/或半導(dǎo)體探測器劑量計(Medicalelectricalequipment—Dosimeterswithionizationchambersandor/semiconductordetectorsasusedinX-raydiagnosticimaging)凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位3術(shù)語3.1半值層Half-valueLayer;HVL3.1.1置于X射線輻射束通過的路徑上,能使空氣比釋動能率的值減小一半所需的給定材料的厚度。通常用鋁片的厚度表示。計量單位3.2空氣比釋動能率的單位:戈(瑞)每秒,符號為Gys/。半值層單位:毫米鋁,符號為mmAl。3.2.13.2.2概述4直讀式半值層儀(以下簡稱半值層儀)是用于測量X射線輻射質(zhì)的儀器,通常由若干探測器、覆蓋在探測器上不同厚度的過濾和測量單元(或靜電計)三部分組成,通過測量穿過不同厚度附加過濾片的空氣比釋動能率,計算初始空氣比釋動能率減弱一半時的濾片厚度,得到半值層的值。1JJF2017—2022計量特性5半值層儀各項(xiàng)目的計量特性和要求見表1。表1計量特性和要求項(xiàng)目分辨力示值誤差重復(fù)性常規(guī)診斷乳腺診斷不小于0.1mmAl小于5%或0.2mmAl小于1%不小于0.01mmAl小于10%或0.02mmAl小于1%注:以上指標(biāo)不用于合格性判別,僅供參考。校準(zhǔn)條件6環(huán)境條件6.1溫度:(15~25)℃。6.1.16.1.26.1.3相對濕度:(30~75)%。氣壓:(80~106)kPa。標(biāo)準(zhǔn)裝置6.2數(shù)顯千分尺:測量范圍(),:。0~25mmMPE±2m6.2.16.2.2μ標(biāo)準(zhǔn)診斷水平劑量計:測量范圍(6×10-5~1)Gymin/,年穩(wěn)定性不超過±1%,其電離室在輻射質(zhì)RQR3~RQR10、RQA3~RQA10、RQT系列、RQR-M系列及RQA-M系列的能量響應(yīng)不超過±2.6%。衰減過濾片:由純度優(yōu)于99.9%的不同厚度鋁片組成,其組合厚度應(yīng)滿足6.2.2(0.05~37)mmAl。用于40kV5μm。10m40kV以下時優(yōu)于以上測量時,均勻性優(yōu)于,μ溫度計:測量范圍(0~50)℃,最小分度值不大于0.1℃。6.2.36.2.4氣壓計:測量范圍(80~106)kPa,最小分度值不大于0.1kPa。參考輻射場6.36.3.1X射線輻射源的管電壓范圍(20~150)kV,(40~150)kV的管電壓誤差不超過±2.0%,(20~40)kV的管電壓誤差不超過±0.5kV。建立一個或多個與附錄A一致的輻射質(zhì),或其他靶材和附加過濾乳腺輻射質(zhì)。6.3.26.3.3輻射場為準(zhǔn)直束輻射場,在測試平面,推薦射野10cm×10cm或?10cm。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7校準(zhǔn)項(xiàng)目7.1半值層儀的校準(zhǔn)項(xiàng)目包括重復(fù)性和示值誤差。一般性檢查7.2檢查并記錄半值層儀的分辨力。2JJF2017—2022重復(fù)性7.3以相對實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示重復(fù)性。在參考輻射質(zhì)條件下,重復(fù)測量10次。按公式()1計算相對實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差V。n∑(Mi-M)2V=1·Mi=1(1)×100%n-1式中:Mi———被校半值層儀的讀數(shù),mmAl;———被校半值層儀讀數(shù)的平均值,mmAl;———測量次數(shù)(n=10)。Mn示值誤差7.4示值誤差由相對示值誤差或示值誤差表示。測試平面與焦點(diǎn)間距離d推薦為1000mm,測試平面上射野推薦為10cm×10cm或?10cm。將被校儀器探測器置于測試平面,探測器中心位于射線束軸上,探測器測量面與射線束軸垂直,其空間分布如圖1所示。圖1半值層儀校準(zhǔn)示意圖被校儀器至少測量三次,由公式()計算被校儀器半值層(HVL)的示值誤差,2由公式()計算被校儀器的相對示值誤差。3()2δ=H-H0H-H0()3Δδ=×100%H0式中:———被校儀器半值層讀數(shù)的平均值,mmAl;———測試點(diǎn)的半值層標(biāo)準(zhǔn)值,mmAl;———被校儀器的示值誤差,mmAl。———被校儀器的相對示值誤差。HH0δΔδ3JJF2017—2022校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8校準(zhǔn)結(jié)果出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書除應(yīng)包括JJF1071—2010中所要求的內(nèi)容外,還應(yīng)包含計量特性校準(zhǔn)需注明的原則與環(huán)境條件。復(fù)校時間間隔9用戶可根據(jù)儀器的使用情況和儀器本身質(zhì)量自行確定復(fù)校時間的長短,建議復(fù)校時間間隔為12個月。4JJF2017—2022附錄ARQR、RQA、RQT、RQR-M和RQA-M系列輻射質(zhì)RQR系列輻射質(zhì)見表A.1。表A.1RQR系列輻射質(zhì)輻射質(zhì)管電壓/kV半值層/mmAlRQR2RQR3RQR440501.421.782.192.583.013.483.975.006.5760RQR5*70RQR6RQR7RQR8RQR9RQR108090100120150RQA系列輻射質(zhì)見表A.2。表A.2RQA系列輻射質(zhì)輻射質(zhì)RQA2RQA3RQA4管電壓/kV輔助過濾/mmAl半值層/mmAl405042.23.81016212630344045605.4RQA5*706.8RQA6RQA7RQA8RQA9RQA10808.2909.210012015010.111.613.3RQT系列輻射質(zhì)見表A.3。5JJF2017—2022表A.3RQT系列輻射質(zhì)輻射質(zhì)管電壓/kV輔助過濾/mmCu半值層/mmAlRQT81001201500.200.250.306.98.4RQT9*RQT1010.1RQR-M系列輻射質(zhì)見表A.4。表A.4RQR-M系列輻射質(zhì)輻射質(zhì)管電壓/kV半值層/mmAlRQR-M1252830350.280.310.330.36RQR-M2*RQR-M3RQR-M4RQA-M系列輻射質(zhì)見表A.5。表A.5RQA-M系列輻射質(zhì)輻射質(zhì)管電壓/kV輔助過濾/mmAl半值層/mmAlRQA-M12528303522220.560.600.620.68RQA-M2*RQA-M3RQA-M4注:標(biāo)注*的輻射質(zhì)為該系列輻射質(zhì)的參考輻射質(zhì)。6JJF2017—2022附錄B參考輻射場半值層的測量方法半值層標(biāo)準(zhǔn)值測試示意圖見圖B.1,測試平面與焦點(diǎn)間距離d1推薦為1000mm,測試平面與系列過濾片距離d2推薦為500mm,測試平面上射野推薦為10cm×10cm或?10cm。按照附錄A中IEC61267推薦的系列輻射質(zhì)建立輻射場或其他不同靶材和附加過濾的乳腺輻射質(zhì)建立輻射場。在每個輻射質(zhì),用標(biāo)準(zhǔn)診斷水平劑量計測量射線穿過不同厚度鋁片的射線強(qiáng)度,通過作圖法或最小二乘法擬合,確定射線強(qiáng)度減弱到初始值一半時的鋁片厚度,該厚度即為該輻射質(zhì)的半值層(HVL)。圖B.1半值層標(biāo)準(zhǔn)值測試示意圖7JJF2017—2022附錄C半值層儀校準(zhǔn)記錄推薦格式校準(zhǔn)證書號:證書單位:樣品名稱:樣品編號:校準(zhǔn)依據(jù):校準(zhǔn)日期:地址:年月日生產(chǎn)廠家:樣品型號:探測器型號:校準(zhǔn)地點(diǎn):探測器編號:1校準(zhǔn)用主要計量標(biāo)準(zhǔn)器具器具名稱型號規(guī)格編號測量范圍準(zhǔn)確度或不確定度證書號有效期至環(huán)境條件:2校準(zhǔn)結(jié)果2.1分辨力:2.2重復(fù)性溫度:℃,相對濕度:%。輻射質(zhì):,示值單位:mmAl12345678910V/%2.3示值誤差射野:cm×cm,距離:量程:cm,被校儀器設(shè)置:管電壓輻射質(zhì)kV標(biāo)準(zhǔn)值樣品讀數(shù)示值誤差U/%(k=2)mmAlmmAl□%□mmAl校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:備注:8JJF2017—2022附錄D半值層儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式證書編號:××××××校準(zhǔn)環(huán)境條件及其地點(diǎn)溫度:℃,相對濕度:%。校準(zhǔn)地點(diǎn):測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備不確定度/準(zhǔn)確度名稱測量范圍證書編號有效期至等級/最大允許誤差校準(zhǔn)結(jié)果1.分辨力:2.重復(fù)性:3.示值誤差及不確定度管電壓附加過濾標(biāo)準(zhǔn)HVLU/%輻射質(zhì)Δδ/%(k=2)kVmmAlmmAl(以下空白)第×頁共×頁9JJF2017—2022附錄E半值層儀示值誤差的不確定度評定示例測量條件與測量方法E.1環(huán)境條件E.1.1實(shí)驗(yàn)室溫度:(19~22)℃,氣壓:(95.0~96.8)kPa,相對濕度:(40~60)%。測量標(biāo)準(zhǔn)E.1.2數(shù)顯千分尺,測量范圍(),:。0~25mmMPE±2mμ測量參數(shù):半值層厚度。E.1.3E.1.4測量方法:使用有較好能量響應(yīng)的劑量計和電離室,測量不同衰減厚度的空氣比釋動能,通過用最小二乘法擬合,確定空氣比釋動能率減弱一半的厚度得到半值層標(biāo)準(zhǔn)值。將被校儀器探測器置于測試平面,不放置衰減過濾器,探測器中心位于射線束軸上,其中軸線或入射平面與射線束軸中心垂直。被校半值層儀至少測量三次,由公式(E.1)計算被校儀器的相對誤差。測量模型E.2H-H0(E.1)Δδ=×100%H0其中:H=MH·ks·kf(E.2)(E.3)lnM·ktp·NK·ke·kc·kdH0=-μ式中:———被校儀器讀數(shù)的平均值,mmAl;———測試點(diǎn)的半值層標(biāo)準(zhǔn)值,mmAl;———被校儀器示值的平均值,mmAl;———被校儀器的相對誤差。HH0MHΔδM———標(biāo)準(zhǔn)劑量計的讀數(shù);———衰減曲線的影響修正;μ———溫度氣壓的影響修正;ktp———標(biāo)準(zhǔn)電離室能量響應(yīng)影響修正;kekc、kd———分別為濾片純度和濾片厚度的影響修正;———輻射場非均勻性影響修正;———輻射源變化影響修正;kfksNK———空氣比釋動能的校準(zhǔn)因子。公式()中被測量Δδ的估計值為y,輸入量估計值為xi,則有:E.1y=f(x1,x2,…,xN)由于各輸入量之間不相關(guān),合成方差為(E.4)10JJF2017—2022H2H()+H2u2()Δδ=2()·uM+uk+uk+u2μr2()2()·rHrsrfH0012·u(kp)+u(Nk)+u(k)+u(k)+u(M)+u(k)(E.5)222222rtrrercrrdμ·H0當(dāng)為RQR5時,H0=2.58mmAl,H=2.50mmAl,式中靈敏系數(shù)為c1HH=0H0.97,c2==1.40。因此,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的方和根。Hμ20輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定E.3標(biāo)準(zhǔn)值測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度E.3.1E.3.1.1標(biāo)準(zhǔn)劑量計溯源引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度()uNrK標(biāo)準(zhǔn)劑量計溯源的不確定度估計為0.50%,B類。標(biāo)準(zhǔn)劑量計測量讀數(shù)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度()uMrE.3.1.2標(biāo)準(zhǔn)劑量計測量讀數(shù)的不確定度估計為0.10%,A類。能量響應(yīng)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(ke)E.3.1.3TW34069-2.5電離室RQR5的校準(zhǔn)因子變化<0.5%,其不確定度估計為0.29%,B類。E.3.1.4衰減曲線μ引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(μ)電離室衰減曲線帶來的不確定度估計為0.30%,B類。濾片厚度測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度()E.3.1.5ukrd為濾片厚度測量帶來的不確定度,最多進(jìn)行三次濾片疊加引入MPE±0.012mm。R