中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF2224—2025便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforHighRangeAmbientDoseEquivalent(Rate)PortableMetersforPhotonRadiations2025-03-27發(fā)布2025-09-27實施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2224—2025便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforHighRangeAmbientDoseEquivalent(Rate)PortableMetersforPhotonRadiations→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→JJF2224—2025→→→→→→→→→→→→→歸口單位:全國電離輻射計量技術(shù)委員會起草單位:上海市計量測試技術(shù)研究院中國計量科學(xué)研究院江蘇省計量科學(xué)研究院本規(guī)范委托全國電離輻射計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF2224—2025本規(guī)范起草人:陳建新(上海市計量測試技術(shù)研究院)孫訓(xùn)(上海市計量測試技術(shù)研究院)李德紅(中國計量科學(xué)研究院)王遙(上海市計量測試技術(shù)研究院)王鵬(江蘇省計量科學(xué)研究院)JJF2224—2025Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語和計量單位 (1)3.1術(shù)語 (1)3.2計量單位 (2)4概述 (2)5計量特性 (2)5.1相對固有誤差 (2)5.2(周圍劑量當(dāng)量率)響應(yīng)時間 (2)5.3重復(fù)性(統(tǒng)計漲落) (2)6校準(zhǔn)條件 (2)6.1環(huán)境條件 (2)6.2計量標(biāo)準(zhǔn) (3)6.3參考輻射 (3)6.4配套設(shè)施 (3)7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 (4)7.1相對固有誤差 (4)7.2(周圍劑量當(dāng)量率儀)響應(yīng)時間 (5)7.3重復(fù)性(統(tǒng)計漲落) (5)7.4校準(zhǔn)因子(線性響應(yīng)) (5)8校準(zhǔn)結(jié)果表達 (6)9復(fù)校時間間隔 (6)附錄A校準(zhǔn)原始記錄信息與推薦格式 (7)附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式 (8)附錄C周圍劑量當(dāng)量率校準(zhǔn)因子Cf不確定度評定 (9)JJF2224—2025ⅡJJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐制定本規(guī)范的基礎(chǔ)性規(guī)范。本規(guī)范參考了IEC60846-2:2015《輻射防護儀器β、X和γ輻射周圍和/或定向劑量當(dāng)量(率)儀和/或監(jiān)測儀第2部分:應(yīng)急輻射防護用便攜式高量程β和光子劑量與劑量率儀》、GB/T12162.1《用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第1部分:輻射特性及產(chǎn)生方法》、GB/T12162.2《用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第2部分:輻射防護用的能量范圍為8keV~1.3MeV和4MeV~9MeV的參考輻射的劑量測定》、GB/T12162.3《用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第3部分:場所劑量儀和個人劑量計的校準(zhǔn)及其能量響應(yīng)和角響應(yīng)的測定》的技術(shù)要求和方法。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF2224—20251便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于應(yīng)急事故輻射防護場合的便攜式高量程外照射光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀器的校準(zhǔn)。儀器適用的光子輻射能量范圍為80keV~1.3MeV。周圍劑量當(dāng)量·率H*(10)范圍為0.1mSv/h~10Sv/h。2引用文件本規(guī)范引用下列文件:JJG393便攜式X、γ輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀和監(jiān)測儀檢定規(guī)程JJF1001通用計量術(shù)語及定義JJF1035電離輻射計量術(shù)語及定義GB/T4960.1核科學(xué)技術(shù)術(shù)語第1部分:核物理與核化學(xué)GB/T4960.6核科學(xué)技術(shù)術(shù)語第6部分:核儀器儀表GB/T12162.1用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第1部分:輻射特性及產(chǎn)生方法GB/T12162.2用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第2部分:輻射防護用的能量范圍為8keV~1.3MeV和4MeV~9MeV的參考輻射的劑量測定GB/T12162.3用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第3部分:場所劑量儀和個人劑量計的校準(zhǔn)及其能量響應(yīng)和角響應(yīng)的測定IEC60846-2:2015輻射防護儀器β、X和γ輻射周圍和/或定向劑量當(dāng)量(率)儀和/或監(jiān)測儀第2部分:應(yīng)急輻射防護用便攜式高量程β和光子劑量與劑量率儀(Radiationprotectioninstrumentation—Ambientand/ordirectionaldoseequivalent(rate)metersand/ormonitorsforbeta,Xandgammaradiation—Part2:Highrangebetaandphotondoseanddoserateportableinstrumentsforemergencyradiationprotec-tionpurposes)ICRUReport47外照射光子和電子輻射劑量當(dāng)量的測量(Measurementofdoseequivalentsfromexternalphotonandelectronrad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。3術(shù)語和計量單位3.1術(shù)語JJF1001、JJF1035、GB/T4960.1、GB/T4960.6界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。JJF2224—202523.1.1周圍劑量當(dāng)量H*(10)ambientdoseequivalentH*(10)由相應(yīng)的擴展齊向場在ICRU球體內(nèi)、逆齊向場的半徑上深度10mm處產(chǎn)生的輻射場中某一點的劑量當(dāng)量。3.1.2[劑量當(dāng)量(率)儀的]試驗點pointoftest[ofadoseequivalent(rate)me-ter]約定值已知的一點,并且劑量當(dāng)量(率)儀的參考點須置于在該點上用于測量和試驗?zāi)康摹?.1.3[測量裝置的]響應(yīng)時間responsetime[ofameasuringassembly]從測量裝置的輸入量發(fā)生階躍變化到輸出信號第一次達到其最終值的某一給定百分?jǐn)?shù)(通常取90%)時所經(jīng)歷的時間。3.2計量單位3.2.3本規(guī)范中所用到的其他量均采用國際單位制(SI)單位。另外對輻射能量也可采用電子伏特,符號:eV,1eV=1.602×10-19J4概述3.2.3本規(guī)范中所用到的其他量均采用國際單位制(SI)單位。另外對輻射能量也可采用電子伏特,符號:eV,1eV=1.602×10-19J4概述便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀指用于特定核事故應(yīng)急場合測定由外照射光子輻射產(chǎn)生的周圍劑量當(dāng)量H*(10)(率)的總質(zhì)量不超過4kg的便攜式輻射防護測量儀器。這類儀器包括一個探測部件和一個測量部件,兩者用長桿或通過電纜、無線信號相互連接,也可以裝成一個整體,并配有把手、背帶等附件以便于攜帶和操作。探測部件中含有輻射探測器,如電離室、計數(shù)管、半導(dǎo)體探測器等。其在光子的作用下產(chǎn)生某種形式的電信號,由測量部件測量并指示出來。5計量特性以下技術(shù)參數(shù)不適用于合格性判定,僅供參考。5.1相對固有誤差劑量當(dāng)量率:-17%~+25%;累積劑量當(dāng)量:-17%~+25%。5.2(周圍劑量當(dāng)量率)響應(yīng)時間·<10s(H0約10mSv/h)。5.3重復(fù)性(統(tǒng)計漲落)周圍劑量當(dāng)量:(16-H/H0)%,H0≤H≤11H0;周圍劑量當(dāng)量率:(16-H·/H·0)%,H·0≤H·≤11H·0?！0、H0分別為儀器的劑量當(dāng)量/劑量當(dāng)量率有效測量范圍的下限。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件JJF2224—202536.1.1環(huán)境溫度:(20±5)℃。6.1.2相對濕度:≤80%。6.1.3環(huán)境本底輻射:<0.75μSv/h。6.1.4無明顯影響儀器正常工作的機械振動和電磁干擾。6.2計量標(biāo)準(zhǔn)參考級電離室劑量計和參考輻射場組成,其量值可溯源至國家空氣比釋動能基準(zhǔn)值,05).定(2(考值)由參考測量點的空氣比釋動能值Ka按式(1)確定:式中:M—該測量點計量標(biāo)準(zhǔn)儀器的讀數(shù),div;H*(10)=h(10)·Ka=h(10)式中:M—該測量點計量標(biāo)準(zhǔn)儀器的讀數(shù),div;NK—計量標(biāo)準(zhǔn)器的空氣比釋動能(率)校準(zhǔn)因子,Gy·div-1;h(10)—空氣比釋動能Ka→周圍劑量當(dāng)量H*(10)的轉(zhuǎn)換系數(shù),Sv/Gy;137Csγ參考輻射的h(10)的推薦值為1.20,60Coγ參考輻射的h(10)推薦值為1.16,241Amγ參考輻射的h(10)推薦值為1.74;K—考慮散射輻射、輻射場能量差異及非均勻性等各種影響因素,引入的修正系數(shù)。6.3參考輻射6.3.1能量范圍:γ參考輻射為137Cs(661.7keV)和/或60Co(1173、1332.5)keV等?！?.3.2周圍劑量當(dāng)量率范圍:137Csγ參考輻射產(chǎn)生的H*(10),下限不大于1.0mSv/h,137Cs和60Coγ參考輻射場組合成的總劑量當(dāng)量(率)校準(zhǔn)范圍至少覆蓋4個數(shù)量級。6.3.3輻射場的均勻區(qū)域應(yīng)能完全覆蓋計量標(biāo)準(zhǔn)儀器及被校準(zhǔn)儀器的探測器部件,該區(qū)域內(nèi)的不均勻性應(yīng)不超過5%。各測量點的散射輻射對劑量當(dāng)量率的貢獻不大于總值輻射場的環(huán)境本底輻射可用環(huán)境監(jiān)測用空氣比釋動能率儀進行測量驗證。相關(guān)X參考輻射的條件及校準(zhǔn)方法等可參考γ參考輻射。6.4配套設(shè)施6.4.1探測器定位裝置用于安置參考劑量計電離室或受校探測器,能在輻射場中移動并準(zhǔn)確定位于某一測量點。源至探測器距離的測量定位誤差應(yīng)優(yōu)于±1.0mm。6.4.2溫度計測量范圍(0~50)℃,最小分度值不大于0.2℃。6.4.3氣壓計測量范圍(86~106)kPa,最小分度值不大于0.1kPa。JJF2224—202546.4.4計時器測量上限不低于1000s,最小分度值不大于0.01s。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1相對固有誤差須使用137Cs(或60Co)γ參考輻射場校準(zhǔn)便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀的相對固有誤差和重復(fù)性項目。如因137Cs輻射無法覆蓋周圍劑量當(dāng)量率范圍而使用60Co輻射校準(zhǔn),則在儀器的測量范圍內(nèi)至少需有一個測量點使用137Cs輻射校準(zhǔn),并根據(jù)各輻射的響應(yīng)特性將60Coγ輻射測得的相對誤差數(shù)據(jù)修正至137Cs輻射。7.1.1周圍劑量當(dāng)量率儀校準(zhǔn)所用輻射的周圍劑量當(dāng)量率范圍須覆蓋(1mSv/h~10Sv/h)的4個十進制量級范圍。在輻射儀劑量當(dāng)量率有效測量范圍的每個十進量級內(nèi)至少選取一個校準(zhǔn)測量點,數(shù)顯示式和數(shù)字式儀器相鄰兩點間相差應(yīng)不大于10倍,模擬顯示的儀器應(yīng)選在每個量程的50%~75%范圍內(nèi)或附近。對于采用2個(或多個)不同靈敏度的探測器組合成的探頭,并通過內(nèi)部切換探測器來擴展測量范圍的儀器,校準(zhǔn)測量點應(yīng)包括探測器切換點附近高低2個探測器的2個測量點?！⒈恍x器按其參考取向置于輻射場中劑量當(dāng)量率約定值HiC已知的測量點上(長桿型輻射儀的圓柱形探頭典型的校準(zhǔn)方向為垂直于對稱軸),測得被校儀器對測量點的·周圍劑量當(dāng)量(率)讀數(shù)值Hi。按公式(2)計算各個測量點上儀器測得值的相對偏差I(lǐng)i:··Ii=×100%(2)式中:H·i—第i個測量點的劑量當(dāng)量率讀數(shù);H·iC—第i個測量點的劑量當(dāng)量率約定值。取其中絕對值最大者的相對偏差值作為最終儀器相對固有誤差的校準(zhǔn)結(jié)果。7.1.2累積周圍劑量當(dāng)量儀校準(zhǔn)所用輻射的劑量當(dāng)量范圍須覆蓋包括100mSv的4個十進制量級范圍,并在儀器的劑量當(dāng)量率適用范圍內(nèi)采用不同的劑量當(dāng)量率和盡量接近的輻照時間的組合來得到不同的累積劑量當(dāng)量約定值。按7.1.1中相同的原則選取校準(zhǔn)測量點(每個十進量級內(nèi)至少一點),將被校儀器·按其參考取向置于輻射場中劑量當(dāng)量率約定值HiC已知的測量點上(長桿型輻射儀的圓柱形探頭典型的校準(zhǔn)方向為垂直于對稱軸),測得被校儀器對測量點的周圍劑量當(dāng)量讀數(shù)值Hi。按公式(3)計算各個測量點上儀器測得值的相對偏差I(lǐng)i:JJF2224—20255(3)式中:Hi—第i個測量點的累積劑量讀數(shù);·HiC—第i個測量點的劑量當(dāng)量率約定值;t—校準(zhǔn)測量時間。取其中絕對值最大者的相對偏差值作為最終儀器相對固有誤差的校準(zhǔn)結(jié)果。7.2(周圍劑量當(dāng)量率儀)響應(yīng)時間選取7.1中相對固有誤差項目中的低端測量點,使用快門或過濾片快速切換裝置,迅速改變儀器受照劑量當(dāng)量率值,劑量當(dāng)量率值變化幅度須大于10倍,用計數(shù)器(秒表)記錄從切換開始到儀器顯示值達到變化最終值的90%,即H·t時所需時間Δt?！ぁ·t=H·0+90%(H·'-H·i)(4)其中H0、H'分別為切換前、后測量點處儀器的劑量當(dāng)量率讀數(shù)最終值。對部分固定或可設(shè)定采樣/顯示周期的數(shù)顯式儀器,應(yīng)在最短的采樣時間設(shè)定條件下完成本校準(zhǔn)項目,并取測量結(jié)果中最短時間Δt作為校準(zhǔn)結(jié)果。7.3重復(fù)性(統(tǒng)計漲落)·按7.1中的方法,在被校儀器的測量范圍下端(1~11)H0(H0)內(nèi),選一合適的測量點作重復(fù)性的測量,重復(fù)測量20次(累積劑量重復(fù)測量7次),2次測量間隔時間須大于儀器的響應(yīng)時間3倍,用變異系數(shù)表征,按式(5)計算其重復(fù)性(統(tǒng)計漲落):H—該測量點的劑量當(dāng)量(率)n次測量值的平均值(n為重復(fù)測量次數(shù));Hj—第j次劑量當(dāng)量(率)測量值。對部分可設(shè)定采樣/顯示周期的數(shù)顯式儀器,應(yīng)在最短的采樣時間設(shè)定條件下完成本校準(zhǔn)項目。7.4校準(zhǔn)因子(線性響應(yīng))根據(jù)儀器的相對固有誤差測量結(jié)果中各特定劑量當(dāng)量(率)(及能量E)輻射條件下的約定值HC,E和測量值HE,對應(yīng)的響應(yīng)值RE=HE/HC,E,各能量的相對響應(yīng)值按137Cs的響應(yīng)值歸一。校準(zhǔn)因子可由各能量的合適劑量當(dāng)量(率)的響應(yīng)值計算,(6)如在實際校準(zhǔn)測量中HC,E須考慮空氣密度(溫度和濕度)、散射輻射影響、輻射場能量差異及非均勻性等各種影響因素,上述計算式中須考慮各影響量的修正系數(shù)。JJF2224—202568校準(zhǔn)結(jié)果表達按本規(guī)范完成校準(zhǔn)的便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量(率)儀出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式見附錄B,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)給出校準(zhǔn)因子測量結(jié)果的不確定度(評定示例見附錄C)。9復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。用戶根據(jù)使用情況自行確定復(fù)校時間間隔,建議一般不超過12個月。JJF2224—20257附錄A校準(zhǔn)原始記錄信息與推薦格式一、探測器信息:二、其他信息:采樣時間設(shè)置:s;輻射源:137Cs、60Co四、相對固有誤差、重復(fù)性(測量模式:劑量當(dāng)量/劑量當(dāng)量率、采樣時間:s;)條件(距離)Hs/(mSv/h)t/sHi/(單位:)H/(μSv/h)I/%Cf()相對固有誤差重復(fù)性/%:五、響應(yīng)時間(測量模式:劑量當(dāng)量率;單位:mSv/h)條件(距離)·H0·H·HtΔt/s響應(yīng)時間Δt/sJJF2224—20258附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式檢定證書內(nèi)頁信息及推薦格式校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)結(jié)果備注(校準(zhǔn)條件)相對固有誤差/%校準(zhǔn)劑量率范圍響應(yīng)時間/s·劑量當(dāng)量率Ht重復(fù)性/%輻射/劑量當(dāng)量(率)校準(zhǔn)因子輻射源劑量當(dāng)量(率)Sv(Sv/h)校準(zhǔn)因子Cf注:1儀器的測量功能為。2重復(fù)性測量時的劑量當(dāng)量(率);采樣時間設(shè)置。JJF2224—20259附錄C周圍劑量當(dāng)量率校準(zhǔn)因子Cf不確定度評定用計量標(biāo)準(zhǔn)和被測儀器分別測定周圍劑量當(dāng)量(率)的約定值和儀器指示值,可以確定被測儀器校準(zhǔn)因子、相對固有誤差、能量響應(yīng)等。本報告以137Csγ參考輻射場中校準(zhǔn)高量程周圍劑量當(dāng)量(率)H*(10)儀所得到的校準(zhǔn)因子Cf為例來評定測量結(jié)果的不確定度。C.1測量模型(C.1)式中:NK—電離室型參考劑量儀的空氣比釋動能校準(zhǔn)因子,Gy·div-1;M—參考劑量儀的測量讀數(shù),div;h(10)—空氣比釋動能-周圍劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù),Sv/Gy;KTP—由散射條件、輻射場的能量差異及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。假定各輸入量的不確定度互不相關(guān),則校準(zhǔn)因子Cf的相對不確定度可用下式(C.2)表示:————21/2Γu[h(10)]7Lh————21/2Γu[h(10)]7Lh(10)」Γu(NK)7LNK」Γu(Hi)7LHi」2Γu(K)72++L++LK」LM」(C.2)C.2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.2.1輸入量Ht的標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Ht的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于NK、M、KTP的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。C.2.1.1輸入量NK的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(NK)輸入量NK的不確定度主要來源于國家基準(zhǔn)對標(biāo)準(zhǔn)計量儀進行檢定所得校準(zhǔn)因子的不確定度。檢定證書給出的標(biāo)準(zhǔn)劑量計的校準(zhǔn)因子的相對擴展不確定度為4.0%,包含因子k=2,得估計ur(NK)的可靠性的90%,即則自由度0.2輸入量M的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(M)輸入量M的不確定度由測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(M)。用計量標(biāo)準(zhǔn)器中的標(biāo)準(zhǔn)劑量儀在137Cs輻照場中一固定點連續(xù)測量10次得到測量列(單位:mGy·h-1):4.766、4.766、4.784、4.766、4.749、4.766、4.784、4.766、JJF2224—2025104.749、4.766。其平均值M=4.766mGy·h-1單次相對實驗標(biāo)準(zhǔn)差則ur(M)=0.245%/10≈0.077%單次相對實驗標(biāo)準(zhǔn)差則ur(M)=0.245%/10≈0.077%2定中通常需使用不同體積的電離室進行過渡傳遞,作一次過渡傳遞T的,077%≈0.133%,ν2=9。對于非密封型電離室類儀器,空腔內(nèi)氣體密度受溫度和壓力的影響,造成電離電流測量的不確定性。輸入量KTP的不確定度來源有兩個,分別是溫度引起的不確定度ur(KTP1)和氣壓引起的不確定度ur(KTP2)。a)溫度引起的不確定度ur(KTP1)溫度計本身的示值極限誤差0.01℃可以忽略。根據(jù)經(jīng)驗,儀器電離室探測器與實驗室溫度的最大偏差為±1.0℃。在區(qū)間內(nèi)認(rèn)為是均勻分布,取包含因子則半寬度b)氣壓引起的不確定度ur(KTP2)校準(zhǔn)證書給出的氣壓計的擴展不確定度U=0.3hPa,k=2,得估計則ν32=12標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(KTP)的計算