JJG 853-2013 低本底α、β测量仪

中华人民共和国国家计量检定规程JJG853-2013低本底α、p测量仪LowBackgroundAlpha/BetaMeasuringInstruments2013-08-15发布2014-02-15实施等国家质量监督检验检蔑总局发布中华人民共和自国家计量检定规程低本底Q，P测量仪JJG853-2013国家质量监督检验检疫总局发布'‘中国质检出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:[phone]发行中心:[phone]读者服务部:[phone]中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销*开本880X12301/16印张1字数22千字2013年12月第一版2013年12月第一次印刷*书号155026•J-2866定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:[phone].TJG853-2013低本底α、P测量仪检定规程飞。-0.。-0·。.JG明白…臼阴…dm-ud43中…LU创……部归…qGi叩…u代…广55啃七VerificationRegulationoftheLowBackgroundAlpha/BetaMeasuringInstruments归口单位z全国电离辐射计量技术委员会起草单位z中国计量科学研究院上海市计量测试技术研究院本规程委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释JJG853-2013本规程起草人z徐春长〈中国计量科学研究院)梁瑭成(中国计量科学研究院)何林锋(上海市计量测试技术研究院)陈靖(中国计量科学研究院)JJG853-2013目录πu1在1i1i1i1i9臼9μ。由9μ9LH9μ9臼?。，。白ququRUFhuau巾'Qd样式页一二第书………酬地样果仁式结MM式定NU…理…格检报…位……HHHHHHHH…………处…录/荒…求…………求识制…的己书确…且L…慨附加丹江摆摆出时宫附加…围用语术计述量仪探重串用外量检检检检检ABC言范引术概计通计言121234112345录录录引1231L45FLFLL丘6ι711111附附附IJJG853-2013引JJF1002一2010((国家计量检定规程编写规则》、JJF1001-2011((通用计量术语及定义》、JJF1059.1一2012((测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规程修订工作的基础性系列规范。与JJG853-1993相比，除编辑性修改外，本规程主要技术变化如下z一一取消低本底α、日测量仪的分级;一一取消要求受检用户提供一一取消稳定性检定7.3.2,7.3.3,7.3.4)。EJJG853-2013低本底α、P测量仪检定规程1范围本规程适用于采用固体闪烁探测器和半导体探测器的低本底α、日测量仪的首次检定、后续检定和使用中检查，不适用于流气正比计数器以及液体闪烁计数器等类型测量仪器的检定。2引用文件本规程引用下列文件zJJF1035-2006电离辐射计量术语及定义GB/T11682-2008低本底α和/或R测量仪ISO9697:2008水质元盐水中总R活度测量厚源法(Waterqua1ity-Measurementofgrossbetaactivityinnon-salinewater-Thicksourcemethod)ISO18589-6:2009环境中放射性活度测量土壤第6部分z总α与总R的活度测量(Measurementofradioactivityintheenvironment-Soil-Part6:Measurementofgrossalphaandgrossbetaactivities)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件，其最新版本〈包括所有的修改单〉适用于本规程。3术语和计量单位3.1术语3.1.1仪器本底instrumentalbackground仪器正常工作状态下，测量元放射性污染的空样品盘时的示值。3.1.2表面发射率surfaceemissionrate放射源在2π球面度内的发射率。3.1.3标准平面源referenceplanesources性质和活度在某一确定的时间内都是已知的，并能用作参考的固态平面放射源。3.1.4探测效率detectionefficiency在一定探测条件下，探测器测得的计数率与被测源发射率的比值。3.1.5串道比interfereratio(crosstalk)仪器测量单一α或目标准源时，在自道或α道的计数与α和R道的总计数之比。3.2计量单位3.2.1[源]表面发射率每分钟2π球面度，符号(min•21tsr)-1。3.2.2单位面积平均本底计数率每平方厘米分钟，符号cm-2•min-11JJG853-20134概述低本底α、R测量仪主要由探测器单元、信号处理单元和屏蔽单元等组成。测量时，探测器记录人射的α、自粒子，计数率与样品中核素活度成正比。探测器单元由主探测器、反符合探测器等构成，置于屏蔽单元内。信号处理单元由计算机和测量主机构成。屏蔽单元一般由铅和钢等材料制成。低本底α、自测量仪主要应用于水质监测、食品卫生、环境放射性评价与辐射防护等领域。5计量性能要求5.1仪器本底5.1.1单位面积，α5.1.2单位面霉的5.2探测效6.1.1仪器外观不应6.1.2仪器应标明制造等信息，其标识应牢固、清晰。7计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1检定条件7.1.1计量标准7.1.1.1α标准平面源α标准平面源的技术指标见表1。2JJG853-2013表1α标准平面源的技术指标表面发射率扩展规格表面发射率不确定度核素2UAm、外径;20mm-;35mm,(2.0E十04-1.2E+05)不大于3.0%(是=2)活性区;18mm-;25mm,239PU(min.2πsr或210pO厚度1mm7.1.1.2日标准平面源目标准平面源的技核素90.0%(k=2)7.1.27.1.2.47.2检定检定项检定项目外观和标识仪器本底探测效率重复性串道比+一+一+一+使用中检查+++++一+一+一+注+为应检定的项目一为可不检定的项目。7.3检定方法7.3.1外观和标识目测被检仪器外观，应符合6.1。7.3.2仪器本底被检低本底α、自测量仪开机预热至少30min。将元放射性核素污染的样品盘放人JJG853-2013测量室进行本底测量。测量时间一般不少于24h，或α的累计计数不小于25，目的累计计数不小于100，按式(1)计算被检仪器的本底。-QUα-、，N-M-T=B(1)式中zB以自)一-单位面积α(或自〉本底计数率，min-1;N叫)一一α(或ß)本底总计数;T叫}一一α(或自)本底累计测量时间，mm;S一一有效探测面积，cm2。7.3.3探测效率将α(或自)标准平面源置于样品盘中心，使源表面尽量接近但不超过样品盘的上沿，固定平面源。设置仪器的测量次数及单次测量时间，使得用于计算探测效率的累计总计数不小于40000，按式(2)计算被检仪器的探测效率。λl\TE时〉=(」iEL一一二尘)/Aa(ß)X100%Ta(ß)TOa(ß)(2)式中zεω〉一→一仪器α(或自〉探测效率;Na(ß)一一α(或自)累计计数;Ta(ß)一一测量α(或自)源的累计时间，mln;A时〉一一α(或ß)标准平面源在检定时的表面发射率，(min.21Csr)-1。探测效率检定结果应给出扩展不确定度。7.3.4重复性重复性测量条件下，用被检仪器测量α(或自)标准平面源，设置单次测量时间使得单次测量计数约为4000左右，重复测量不少于10次，按式(3)计算相对实验标准差。v=丰X三(Xi-X)2$=1咱x100%n-.l(3)式中zV一一重复性;Xi---第i次的测量计数，i=1,2,3...,n(n注10);X一-n次测量计数的平均值。7.3.5串道比根据探测效率测量数据，按式(4)计算α射线对R道的串道比，按式(5)计算自射线对α道的串道比。Na�aL→ß=N叫十Nα(4)4JJG853-2013l'iR�aχ问=Nß-a十一Nß式中zχ叫一一α射线对F道的串道比;N叫一一测量α标准平面源时，ß道的计数;凡一一测量α标准平面源时，α道的计数;χ问一-ß射线对α道的串道比;Nß-a一一测量自标准平面源时，α道的计数FNß一一测量目标准平面帽~四霄'因7.4检定结果的处理检定合格的低果;检定不合格~低(5)5JJG853-2013附录A检定记录格式式样低本底α、自测量仪检定记录仪器名称型号/规格出厂编号生产厂家检定日期证书编号检定依据的技术文件检定环境条件温度z℃相对湿度z%环境Y辐射空气比释动能率zμGy/h计量标准证书编号有效期标准源核素表面发射率参考时间Cmin.2πsr)-1α标准平面源目标准平面源检定项目检定结果合格判定外观和标识合格口不合格口测量时间有效探测计数率总计数仪器mm面积cm-2cm-Z•min-1本底α合格口不合格口合格口不合格口α合格口不合格口V1=重复性日合格口不合格口V2=测量时间累计计数净计数探测效探测mln率/min-1率/%效率α源，α道合格口不合格口自源，自道合格口不合格口串道比%串道比α源，自道合格口不合格口P源，α道合格口不合格口检定结论合格口不合格口检定员核验员6JJG853-2013附录B检定证书/检定结果通知书第三页式样B.l检定证书第三页式样序号←--一一_.」一12345检定结论z以下空白证书编号xxxxxx一xxxx栓定结果被检项目外观和标识检定结果仪器本底探测效率重复性一}←一一一一一一一一一一一一上一一一旦旦一一一→一一7JJG853-2013B.2检定结果通知书第三页式样序号123←一一-45检定不合格项目z以下空白L8证书编号xxxxxx一xxxx栓定结果被检项目检定结果外观和标识仪器本底探测效率重复性串道比合格判定JJG853-2013附录C统计不确定度计算方法原子核衰变服从统计规律，由此在测量中引人的不确定度称为统计不确定度。由于存在此项不确定度，同样条件下的测量结果只能在某一误差范围内一致。由原子核衰变规律引起的测量误差是一项随机误差，与采用何种测量仪器元关。这项随机误差对于评估测量结果的可靠性具有重要意义，以下介绍统计不确定度的计算方法。如果对放射性样品发射的粒子数进行无限多次重复测量，那么测量结果将服从泊松分布，概率密度分布曲线如图C.l所示。图中，X轴表示粒子数测量值，Y轴表示出现某一测量值的概率。Yn-2an-ann+σn+2σx图C.l放射性样品发射率测量结果的概率密度分布测量结果与真值〈数学期望)的偏差限用标准偏差σ的倍数k•σ表示。根据泊松分布规律，如果某一时间段的测量总计数为n，那么标准偏差σ为zσ=rn(C.l)测量结果的误差限为土〈是·吟，即测量结果落在从n-k.σ到n+k•σ区间内的概率如表C.l所示。囊巳E撞射性样晶测量结果的概率分布与包含因子蓝的关系测量结果包含因子κ落在从n-k.σ到n+k.σ区间内的概率落在从n-k•()到n+k.σ区间外的慨率1.000.68270.3413一一1.650.90110.09892.000.95450.04553.000.99730.0027JJG853-2013标准偏差σ与测量总汁数n的比值称为相对标准偏差R即zσ-主x100%=毛x100%Cc.2)气In放射性活度测量领域，用σr近似表示统计不确定度。因为实际测量的次数总是有限的，所以用实验相对标准差表示统计不确定度，举例说明如表C.2所示z表巳2测量总计数与统计不确定度的关系统计不确定度测量总计数是=1k=21031.6%63.2%2520.0%40.0%10010.0%20.0%5004.5%8.9%10003.2%6.3%40001.6%3.2%100001.0%2.0%400000.5%1.0%~结合表C.1和表C.2可看出，当测量总计数达到10000时，统计不确定度可控制到2.0%ω=2，包含概