X射線防護(hù)材料衰減性能的測(cè)定

1、前言    根據(jù)中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法制定本標(biāo)準(zhǔn)，原標(biāo)準(zhǔn)GB16363-1996與本標(biāo)準(zhǔn)不一致的，以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。    本標(biāo)準(zhǔn)保留了原標(biāo)準(zhǔn)GB16363-1996中實(shí)際可行的部分內(nèi)容，即屏蔽性能要求。與此同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC1331-1:1994醫(yī)用診斷X射線防護(hù)器具第1部分:防護(hù)材料衰減性能的測(cè)定，依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)增加了寬束測(cè)量條件。    本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部提出并歸口。    本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國(guó)疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所。&#

2、160;   本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:林志凱、趙蘭才、崔廠志、金輝、葛淑清。    本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部負(fù)責(zé)解釋。X射線防護(hù)材料衰減性能的測(cè)定Determination of attenuation properties for protective materials against X-raysGBZ/T 147-20021 范圍    本標(biāo)準(zhǔn)推薦了對(duì)X射線防護(hù)材料衰減性能的測(cè)量方法。    本標(biāo)準(zhǔn)適用于X射線管電壓為(30400)kV、總過濾為(0.053.5)mmCu的X射線

3、防護(hù)材料。2 術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2.1 衰減比 attenuation ratio    核輻射在經(jīng)防護(hù)材料衰減前后的空氣比釋動(dòng)能率之比值。2.2 鉛當(dāng)量 lead equivalent    用鉛作為參考物質(zhì)時(shí)以鉛的厚度來(lái)表示的衰減當(dāng)量，單位是毫米鉛(mmPb)。每單位厚度(mm)防護(hù)材料板的鉛當(dāng)量稱為比鉛當(dāng)量，比鉛當(dāng)量應(yīng)該是衰減性能、物理性能和使用性能的最佳結(jié)合。2.3 寬射束 broad beam     輻射量測(cè)量中的一種輻射束條件。當(dāng)輻射束立體角增大時(shí)，所測(cè)量的輻射

4、量并無(wú)明顯增加，但存在散射影響。2.4 窄射束 narrow beam    為了測(cè)量理想的輻射量而用立體角盡可能小的輻射束，在此條件下散射輻射的影響趨于最小值，并在必要時(shí)保證側(cè)向電子平衡。3 測(cè)定項(xiàng)目與一般要求3.1 衰減比    所測(cè)防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明衰減比，即核輻射經(jīng)防護(hù)材料衰減后減弱的倍數(shù)。3.2 累積因子(符號(hào):B)    所測(cè)防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明累積因子B，即被測(cè)物質(zhì)在所規(guī)定的輻照條件下，寬射束中心的相應(yīng)輻射量值與窄射束中心的相應(yīng)輻射量值之比。3.3 衰減當(dāng)量(符號(hào):)   

5、; 所測(cè)防護(hù)材料應(yīng)標(biāo)明在規(guī)定線質(zhì)的線束中和規(guī)定的測(cè)量條件下，與參考物質(zhì)具有相同衰減程度時(shí)被測(cè)防護(hù)材料所相當(dāng)?shù)膮⒖嘉镔|(zhì)的厚度(mm)。3.4 鉛當(dāng)量    出廠的X射線防護(hù)材料應(yīng)該標(biāo)明其標(biāo)稱鉛當(dāng)量和非均勻性，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)。3.5 非均勻性    防護(hù)材料衰減當(dāng)量的非均勻性應(yīng)不超過±10%。4 量的測(cè)量    本章主要規(guī)定了在測(cè)定防護(hù)材料衰減性能時(shí)，應(yīng)根據(jù)寬束測(cè)量條件和窄束測(cè)量條件測(cè)量相關(guān)輻射量、幾何量，同時(shí)對(duì)輻射探測(cè)器的位置、檢驗(yàn)儀器、檢驗(yàn)物、線質(zhì)均提出了要求。根據(jù)所測(cè)相關(guān)輻射

6、量給出防護(hù)材料的衰減性能。4.1 輻射量    在測(cè)定衰減性能時(shí)，應(yīng)按照表1中的要求測(cè)定空氣比釋動(dòng)能率。表1 應(yīng)測(cè)定的空氣比釋動(dòng)能率衰減性能 符號(hào) 空氣比釋動(dòng)能率 條文        衰減比 F 測(cè) 測(cè)   測(cè) 測(cè) 5.1 累積因子 B 測(cè)   測(cè) 測(cè) 測(cè) 5.2 衰減當(dāng)量       測(cè)     5.3 鉛當(dāng)量   pb     測(cè)     5.4 非均勻性 V     測(cè)  

7、;   5.5 是按照第43條在經(jīng)過衰減的寬射束中測(cè)量的空氣比釋動(dòng)能率，是按照第43條在本經(jīng)過衰減的寬射束中測(cè)量的空氣比釋動(dòng)能率，是按照第44條在經(jīng)過衰減的窄射柬中測(cè)量的空氣比釋動(dòng)能率，是根據(jù)圖1測(cè)定的輻射源與檢驗(yàn)物之間寬射柬中心處的空氣比釋動(dòng)能率，是如圖1所示的經(jīng)限束系統(tǒng)后，同c點(diǎn)離輻射源相同距離處測(cè)定的寬射束外的空氣比釋動(dòng)能率，是如圖1所示的初始寬射束投影內(nèi)、由光闌限制的輻射束外的空氣比釋動(dòng)能率，是同點(diǎn)離輻射源相同距離處測(cè)定的經(jīng)衰減的寬射束空氣比釋動(dòng)能率。 4.2 幾何量應(yīng)該按照表2中的要求測(cè)定示出的幾何量。4.3 寬射束條件下的測(cè)量4.3.1在寬射束條件下，應(yīng)該按照?qǐng)D1的要求進(jìn)

8、行測(cè)量。4.3.2 在測(cè)量期間，空氣比釋動(dòng)能率應(yīng)不大于空氣比釋動(dòng)能率的5%，即                                0.05×。4.3.3 在測(cè)量期間，空氣比釋動(dòng)能率應(yīng)不大于空氣比釋動(dòng)能率的1%，即    

9、0;                            0.01× 表2 應(yīng)測(cè)定的幾何量 衰減性能 符號(hào) c a b A W 條文 衰減比 F     測(cè)   測(cè) 5.1 累積因子 B 測(cè) 測(cè)   測(cè) 測(cè) 5.2 衰減當(dāng)量        

10、;   測(cè) 5.3 鉛當(dāng)量           測(cè) 5.4 非均勻性 V           5.5 c是對(duì)測(cè)量點(diǎn)離輻射源的距離(見圖2)偏差的修正因子。按照下式測(cè)定c:                          

11、0;                                 a是圖2所示的窄射束中心從檢驗(yàn)物的遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測(cè)器參考點(diǎn)的距離。a應(yīng)不小于截面A平方根的10倍;b是圖1所示的寬射束中心從檢驗(yàn)物的遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測(cè)器參考點(diǎn)的距離，A是圖2所示的檢驗(yàn)物遠(yuǎn)側(cè)平面處窄射束的截面

12、，W是輻射探測(cè)器的參考點(diǎn)與任何相鄰物或墻壁之間的距離(見圖1和圖2)。                                              

13、;                                                  圖1&#

14、160;  寬射束測(cè)量條件示意圖(單位:mm)4.4 窄束條件下的測(cè)量4.4.1 在窄射束條件下，應(yīng)該按照?qǐng)D2的要求進(jìn)行測(cè)量。4.4.2 在檢驗(yàn)物的遠(yuǎn)側(cè)，輻射束的直徑應(yīng)該為20mm±1mm。4.4.3 根據(jù)第6.5.1條測(cè)定均勻度時(shí)，在檢驗(yàn)物遠(yuǎn)側(cè)應(yīng)該將窄射束限制到直徑不大于10mm。4.5 輻射探測(cè)器的位置    距離W應(yīng)不小于700mm。4.5.1 測(cè)定衰減比時(shí)，應(yīng)測(cè)量有和沒有檢驗(yàn)物條件下的空氣比釋動(dòng)能率和。從檢驗(yàn)物遠(yuǎn)側(cè)平面到輻射探測(cè)器參考點(diǎn)的距離b應(yīng)為50mm±1mm(見圖1)。4.5.2 在空氣比釋動(dòng)能率的測(cè)量中，對(duì)于累積因子的

15、測(cè)量，從檢驗(yàn)物的遠(yuǎn)側(cè)到輻射探測(cè)器參考點(diǎn)的距離應(yīng)不小于截面A平方根的10倍。4.6 檢驗(yàn)儀器4.6.1 檢驗(yàn)儀器的輻射探測(cè)器，在半球面上對(duì)射線入射方向的響應(yīng)依賴性很小，應(yīng)忽略不計(jì)。4.6.2 輻射探測(cè)器測(cè)量管電壓為40kV-400kV的X射線時(shí)，探測(cè)器對(duì)射線能量的響應(yīng)依賴性必須不超過±20%。4.6.3 輻射探測(cè)器靈敏體積的直徑和長(zhǎng)度均應(yīng)不超過50mm。                   

16、0;                                                  

17、60;           圖2窄射束測(cè)量條件示意圖(單位:mm)4.6.4 X射線高壓發(fā)生裝置應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)管電壓的要求，其實(shí)驗(yàn)管電壓的實(shí)際值不得低于規(guī)定實(shí)驗(yàn)管電壓的90%。4.6.5 標(biāo)準(zhǔn)鉛片的化學(xué)純度應(yīng)為99.99%，厚度精度為±0.01mm4.6.6 過濾條件    用于管電壓在120kV(包括120kV)以下的X射線防護(hù)材料，其實(shí)驗(yàn)管電壓為80120kV，總過濾為2.5mmAl用于管電壓在120kV以上的X射線防護(hù)材料，按最常用的管電壓進(jìn)行，其總過濾

18、按表3的規(guī)定。表3 標(biāo)準(zhǔn)化線質(zhì) X線管電壓 kV* 總過濾 mmCu 30 0.05 50 0.05 80 0.15 100 0.25* 120 0.25* 150 0.7 200 1.2 250 1.8 300 2.5 400 3.5 *百分波紋率不超過4%;*可用2.5mmAl代替 4.7 檢驗(yàn)物4.7.1 在寬射束測(cè)量條件下，檢驗(yàn)物必須是受檢材料板，其尺寸至少為500mm×500mm。4.7.2 在窄射束測(cè)量條件下，檢驗(yàn)物必須是受檢材料板，其尺寸至少為100mm×100mm。4.7.3 用于測(cè)定衰減率時(shí)，各種厚度的檢驗(yàn)物可以通過幾層相同厚度或不同厚度的材料疊加而獲得。

19、4.8 線質(zhì)    應(yīng)該根據(jù)表3中給出的一種或多種線質(zhì)來(lái)測(cè)定衰減性能。5 衰減性能的測(cè)定    在所有測(cè)量期間，必須監(jiān)測(cè)輻射束空氣比釋動(dòng)能率的恒定性。如果空氣比釋動(dòng)能率的漲落超過平均值的5%，則必須對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。5.1 衰減比5.1.1 必須按照下述公式測(cè)定衰減比F:                      &

20、#160;     5.1.2 應(yīng)該用數(shù)值表示衰減比，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。                             5.2 累積因子5.2.1 應(yīng)該按照下述公式測(cè)定累積因子B    

21、60;                                                 式中，c是對(duì)測(cè)量點(diǎn)Ke離輻

22、射源的距離偏差的修正因子。5.2.2 累積因子應(yīng)該用其數(shù)值表示，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。5.3 衰減當(dāng)量5.3.1 通過對(duì)受檢材料的測(cè)量，并同產(chǎn)生同樣比值的一層參考材料的厚度相比較來(lái)測(cè)定衰減當(dāng)量。5.3.2 必須以參考材料的厚度(mm)表示衰減當(dāng)量，同時(shí)一并給出化學(xué)符號(hào)或其它參考材料的標(biāo)識(shí)，并用X射線管電壓和總過濾表示線質(zhì)(見第6章)。5.4 鉛當(dāng)量5.4.1 當(dāng)參考材料為鉛時(shí)，測(cè)量得到的衰減當(dāng)量就是鉛當(dāng)量。5.5 非均勻性5.5.1 應(yīng)該在第4.4.3和4.6.3條以及相應(yīng)衰減值i條件下，由檢驗(yàn)物區(qū)域上獲得的測(cè)量值來(lái)測(cè)定防護(hù)材料的非均勻性。5.5.2 應(yīng)測(cè)定下列條件下的

23、i值:    a)在5到10個(gè)有代表性的部位測(cè)量;    b)在整個(gè)檢驗(yàn)物區(qū)域有代表性的方向上連續(xù)測(cè)量。5.5.3 應(yīng)該按照衰減當(dāng)量單次測(cè)量值i偏離其平均值的最大偏差，來(lái)表示防護(hù)材料的非均勻性:5.5.4 應(yīng)該用相同的單位與衰減當(dāng)量來(lái)標(biāo)明非均勻性的允許偏差，                       

24、60;                例如:     3m±0.2mmPb   100kV   0.25mmCu         (見第6章)6 測(cè)定結(jié)果的說明6.1 如果按本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的衰 減性能符合 標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)在檢驗(yàn)文件上予以說明，例如               衰減比    2×102:  200kV   1.2mmC