GB/T 16640-2008 辐射加工剂量测量系统的选择和校准导则

ICS17．240

A58

缮雪

,tl华人民√，、，’H

共和I国国家标准

151261：2002

GB／T

166401996

代替GB／T

辐蔓l,-J-N

q-#U量测量系统的

选择和校准导则

Standardforselectionandcalibrationoffor

guidedosimetrysystems

radiation

processing

(ISO／ASTM51261：2002，IDT)

2008-09-19发布2009-08—0

1实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局辔士

中国国家标准化管理委员会锭仰

GB／T51261：2002

10640--2008／ISO／ASTM

目次

前言…………

l范围--……·

2规范性引用文件…………

3术语和定义………………·Ⅲ●，0

4意义与用途……………--0

5剂量计的分类和应用……0

6剂量测量系统的选择……·0

7分析仪器的校准和性能验证0

8剂量测量系统的校准……0

9产品中吸收剂量的表述…·-

10基本文件要求…………·

11测量不确定度…………·-

12关键词……

附录A(资料性附录)吸收剂量的表述……·

附录B(资料性附录)附加剂量的确定·……·

附录C(资料性附录)不确定度来源………··

附录D(资料性附录)剂量计特性示例……--

附录E(资料性附录)测量剂量率响应的方法

参考文献…………--u¨坨坨n¨””毖船

GB／T51261：2002

16640--2008／ISO／ASTM

刖吾

本标准等同采用ISO／ASTM51261：2002{辐射加工剂量测量系统的选择与校准导则》(英文版)。

为便于使用，本标准做了下列编辑性修改：

a)按照汉语习惯对一些编写格式进行了修改。

b)对于ISO／ASTM

51261：2002引用的其他国际标准中有被等同采用为我国标准的，本标准用

引用我国的这些国家标准或行业标准代替对应的国际标准，其余未有等同采厢为我国标准的

国际标准，在本标准中均被直接引用。

c)

I6640

本标准代替GB／T1996《辐射加工剂量测量系统的选择与校准导则》。本标准与

16640

GB／T1996相比主要变化如下：

重新规定了标准的“意义与用途”(1996版4．1、4．2、4．3；本版的4．1、4．2、4．3)；

将标准剂量计细分为参考标准剂量计和传递标准剂量计，增加了对基准剂量计、参考剂量计的

定义(1996版5．1；本版的5．1、5．1．1、5．1．2)；

——增加了剂量计测量系统选择的“通用准则”和“工作剂量计测量系统的附加准则”(见第6章)；

增加了剂量计测量系统校准对“提供程序、协议和人员培训”的规定(见8．1．2)；

增加了确定吸收剂量率响应和传递剂量响应的规定(见8．4和8．5)；

增加了基本文件要求的条款(见10．5、10．6和10．7)；

增加了测量不确定度的评定原则(见第u章)；

增加r资料性附录“吸收剂量的表述”(见附录A)；

增加了资料性附录“附加剂量的确定”(见附录B)；

增加了资料性附录“测量剂量率响应的方法”(见附录E)。

本标准的附录A、附录B、附录c、附录D、附录E为资料性附录。

本标准由中国核工业集团公司提出。

本标准由全国核能标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：中国计量科学研究院。

本标准主要起草人：张辉、张彦立、夏渲、刘智绵。

16640

本标准所代替标准的历次本版发布情况为：GB／T1996。

Ⅲ

51261：2002

GB／T16640--2008／ISO／ASTM

辐射加工剂量测量系统的

选择和校准导则

1范围

1．1本标准规定了7射线、x射线和电子束辐射加工中用于测量吸收剂量的剂量测量系统的选择和

校准的基本原则。本标准给出了用于校准和商用辐射加工中质量保证的剂量测量系统的类型、吸收剂

量的表述方法和剂量测量的不确定度评价。分析仪器的校准见相关的剂量测量系统标准。

000MeV～50

1．2本标准测量吸收剂量的上限为lkGy；辐射能量范围为o．1MeV(光子和电子)。

1．3本标准应与特定的剂量学系统的具体应用标准结合使用。

1．4本标准不包括中子或重带电粒子的辐射加工剂量测量。

1．5本标准不涉及与使用者相关的安全问题(如果存在)。本标准的使用者负责建立适用的安全和健

康标准，并在使用前确定其适用的限制范围。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

165091650951707：

GB／T辐射加工剂量测量不确定度评定导则(GB／T2008，ISO／ASTM

2005，IDT)

GB／T165102008，Is0／AsTM51400：

16510辐射加工剂量学校准实验室的能力要求(GB／T

2002，1DT)

1663951607：

6B／T16639使用丙氨酸一EPR剂量测量系统的标准方法(GB／T2008，ISO／ASTM

2004，IDT)

6841

keV～25l2008，

GB／T16841能量为300MeV电子束辐射加工装置剂量学导则(GB／T

IS0／ASTM51649：2005，IDT)

ASTME170辐射测量与剂量学术语

ASTME178处理离群观测值的实践

ASTME456量和统计术语

ASTME666计算x或7射线吸收剂量的方法

AS'I、ME668使用热释光(TLD)剂量测量系统确定电子设备辐射损伤试验中吸收剂量的实践

ASTME1026使用弗里克标准剂量测定系统的标准规范

ISO／ASTM

51204用于食品处理的7辐照装置剂量测量的实践

ISO／ASTM

51275使用辐射显色薄膜剂量测量系统标准实践

ISO／ASTM

51276使用聚甲基丙烯酸甲酯剂量测量系统标准实践

ISO／ASTM

51310使用辐射化学光学波导剂量测量系统的实践

1SO／ASTM51431

电子束和轫致辐射装置食品加工用剂量学实践

ISOASTM

51538使用氯苯乙醇剂量测量系统的实践

1SOtASTM

51540使用辐射化学液体剂量测量系统的实践

ISOASTM

51631使用量热法剂量测量系统对电子束剂量测量和剂量汁校准的实践

1

51261：2002

GB／T16640--2008／ISO／ASTM

ISO／ASTM51650使用CTA剂量测量系统的实践

ISO／ASTM51702辐射加工7辐照装置的剂量学实践

Is0／AsTM51956辐射加工用热释光剂量测量系统的实践

MeV～25

ICRUMeV的x射线和7射线

14号报告辐射剂量学：最大光子能量为0．6

kV～150

ICRUkV的x射线发生装置

17号报告辐射剂量学：管电压为5

ICRU

34号报告脉冲辐射剂量学

ICRUMev～50MeV的电子束辐射剂量学

35号报告初始能量为1

ICRU

37号报告电子和正电子的阻止本领

ICRU

60号报告电离辐射基本量和单位

3术语和定义

ASTME170和ICRU第60号报告确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3．1

calibration

认可的剂量测量校准实验室accrediteddosimetrylaboratory

满足特定的性能指标，经国家计量行政管理部门认证和批准的进行剂量校准的实验室。

3．2

curve

校准曲线calibration

表示剂量测量系统响应函数的曲线图。

3．3

校准装置calibrationfacility

由辐射源和相关设备组成的用于获取剂量计响应函数或校准曲线的装置。该装置可在指定的位置

和材料中提供均匀、重复并能溯源到国家或国际认可的标准吸收剂量(或吸收剂量率)值。

3．4

带电粒子平衡chargedparticalequilibrium

受照介质中某点处的如下状态：在该点周围的体积元内，进入和离开的带电粒子的动能和数目彼此

相等。

注：当电于为主要的带电粒子时，常用“电子平衡”术语来描述带电粒子的平衡。

3．5

batch

剂量计批dosimeter

采用受控且固定的工艺流程制备的性能、质量、组成相同且具有唯一标识代码的同批剂量计。

3．6

剂量测量系统dosimetrysystem

由剂量计、测量仪器、相关的参考标准和使用程序组成的用于确定吸收剂量的系统。

3．7

电子平衡electron

equilibrium

针对电子的带电粒子平衡。

3．8

测量比对measurementintercomparison

用可溯源至国家或国际认可标准的某一标准参考装置或物质对现场测量系统实施测量评价的

过程。

注：在辐射加工中，剂量计发放的JE．9-实验室可在某一辐照装置上辐照参考标准或传递标准剂量计，然后将其寄回

参加比对的实验室进行测量分析。换句话说，剂量计发放主导实验室也可邮寄剂量计给参加比对的实验室辐

照，然后将辐照过的剂量计寄回剂量计发放实验室用于分析评价的过程。

2

51261．2002

GB／T16640--2008／ISO／ASTM

3．9

assurance

测量质量保证计划measurementplan

quality

为保证测量不确定度满足特定应用要求，建立量值溯源性的一整套测量程序计划。

3．10

测量溯源性measurementtraceability

通过连续的比较链，证明测量结果能够与国家或国际认可的标准在不确定度可接受范围内一一致的

特性。

3．11

dosimeter

基准剂量计primary-standard

由国家和国际标准化组织建立的吸收剂量标准剂量计，其量值和测量不确定度的确定与同种量的

其他测量标准无关。

3．12

load

加工负荷process

作为单一整体辐照、具有特定装载形态的某体积物质。

3．13

assurance

质量保证quality

为达到预定的质量水平，提供足够置信度所必需的校准、测量或加工的全部系统活动。

314

dosimeter

参考标准剂量计reference-standard

具有较高计量学特性标准的剂量计，用于溯源至基准剂量汁并与基准剂量计测量保持一致的标准

剂量计。

315

function

响应函数response

对于给定的剂量测量系统，剂量汁响应与吸收剂量关系的数学表达式。

3．16

dosimeter

工作剂量计routine

使用基准、参考标准或传递标准剂量计校准过的用于[_i常吸收剂量测量的剂量计。

3．17

模拟产品simulated

product

与被辐照的产晶、材料或物质具有相似的减弱、散射性质的材料。

注：在描述辐照装置特性时，模拟产品作为用于实际辐照产品、材料或物质的替代物。在测量吸收剂量分布时，模拟

产品为模体材料。

3．18

stock

库存剂量计dnsimeter

由使用者保存的另一部分同批剂量计。

3．19

dosimeter

传递标准剂量计transfer-standard

在测量标准相互比较中用作媒介的标准剂量计。通常是一种性能稳定、结实的参考标准剂量计，它

能够可靠地传递吸收剂量值，进行邮寄比对或校准工作剂量计和刻度辐射场。

3．20

验证verification

通过对客观凭证的检查以确定是否符合某一特殊要求所进行的全部工作。

3

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16640--2008／ISO／ASTM

4意义与用途

4．1电离辐射可在产品中产生各种期望的效应。其应用包括：医疗保健产品的消毒和灭菌、食品加工、

聚合物改性、电子器件的辐照以及油墨、涂层和胶粘剂的固化等“]”1。在这些应用中吸收剂量范围为

约10

Gy至100kGy，或更高。

4．2许多国家都制定了医疗保健产晶的消毒和灭菌与食品加工的相关规定。这些规定要求校准剂量

测量系统的响应并将该系统溯源至国家标准o]o]o…。足够量的具有合理统计控制和文件记录的剂量

计是保证产品正确加工的必要条件。

4．3必须选用正确的剂量测量系统以保证产品接受期望的吸收剂量，剂量计必须经过校准。工作剂量

测量系统的校准可通过直接在国家或授权的标准实验室中对工作剂量计进行标准化辐照的方式实现，

也可通过使用自有的校准设施[61或在生产用辐照装置中进行。应了解并考虑所有可能影响剂量计响应

的因素，包括：环境条件以及这些条件在生产装置内的变化。同时必须校准相关的分析仪器。

5剂量计的分类和应用

5．1根据剂量计的品质和应用领域可将剂量计分为以下四类：

5．1．1基准剂量计：基准剂量计由国家标准实验室建立、保存，用于校准辐射场。基准剂量汁的典型用

途是校准或比对剂量测量校准实验室的辐射场，通常不作工作剂量计使用。有关基准剂量计选择和校

告)。

5．1．2参考标准剂量计：参考标准剂量计用于辐射场和工作剂量计的校准，也可用于需要高质量剂量

测量辐射加工的常规剂量测量。广泛使用的参考标准剂量计包括：硫酸亚铁(Fricke)水溶液

(见GB／T

139)和丙氨酸一EPR剂量测量系统(见GB／T16639)。有关参考标准剂量计选择和校准见

6．2和8．2．2。用作基准剂量计的设备同样也可用作参考标准剂量计，但应按8．2．2的规定进行校准。

表1列出了参考标准剂量计的示例；这些剂量计系统特性的细节见附录D。

表1参考标准剂量计

剂量计读出系统吸收剂量(Gy)范围参考文献

电离室静电计10叫～10[11]、[12]

量热计热量计102～105[13]

5

丙氨酸EPR谱仪1～10[14]

紫外分光光度计或

5

硫酸铈亚铈溶液103～10EIs]、[I6]

电化学势能计

分光光度计、比色滴定、

氯苯一乙醇溶液10～2×106[17]、[18]

高频电导仪

硫酸亚铁溶液紫外分光光度计20～4×102[19]

15

重铬酸钾／银溶液紫)b／可见分光光度计03～10Czo]

5．1．3工作剂量计：工作剂量计用于测量辐射场和产品中的剂量分布以及日常剂量监测。有关工作剂

量计选择和校准的陈述见6．2和8．4。表2列出了工作剂量计的示例；这些剂量计系统特性的细节见

附录D。

4

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16640--2008／ISO／ASTM

表2工作剂量计

剂量计读出系统吸收剂量(Gy)范围参考文献

5

丙氨酸EPR谱仪1～】0[14]

红色透明有机玻璃可见分光光度计102～105[21]、[22]、[23]

5

无色透明有机玻璃紫外分光光度计103～10E21]、[24]

醋酸纤维索分光光度计104～4×105[25]

硼酸锂，氟化锂热释光读数仪10～】03[26]

氟化锂(光学级)紫外／可见分光光度计102～105[27]

5

辐射显色薄膜，光波导可见分光光度计I～10[6]、[8]、[z8]

5

硫酸铈亚铈溶液紫外分光光度计103～10[is]

硫酸亚铁一铜溶液紫外分光光度计103～5×103[29]

——

氯苯乙醇溶液分光光度计、比色滴定、高频电导仪i0～2×i06[18]

4

氨基酸晶溶发光读数仪105～10[30]

2

场效应管伏特计1～2X10[31]

5．1．4传递标准剂量计：是一种专门选择的标准剂量计，用于在授权的或国家标准实验室和照射装置

之问传递剂量信息，为校准装置建立溯源性。传递标准剂量计应在剂量计发放实验室规定的条件下使

用。它们既可以是参考标准剂量计(见表1)也可以是符合特殊应用要求的工作剂量计(见表2)。除表

E

1和表2列出的剂量计外，其他类型剂量计的相关信息见GB／T15053和ASTM668。

注1：在所列的参考标准或工作剂量计中，投有一个剂量计能完全精足第6章给出的“理想”传递标准剂量计的全邦

期望特征。但是，如果剂量计缺少某些期望特征，而该特征对其响应的影响可忽略，或者采用修正因子修正使

其响应满足应用不确定度限制的剂量计，仍可作为传递标准剂量计。

6剂量测量系统的选择

6．1基准剂量测量系统国家实验室依据特定的测量应用要求对基准剂量计的选择准则。

6．2参考标准、传递标准和工作剂量测量系统

6．2．1通用准则

6．2．1，1剂量计对所关注的吸收剂量范围和特定的辐照产品的适用性；

6．2．1．2系统的稳定性和重复性；

6．2．1．3系统校准的难易程度；

6．2．1．4对系统误差控制或修正系统响应的能力，例如：由温度和湿度引起的系统误差(示例见参考文

献[6])；

6．2．1．5建立系统和操作的全部成本，包括剂量计、读出系统和人工成本；

62．1．6在研究的吸收剂量极限值内，确定拟合校准曲线的相关系数；

6．2．1．7剂量计响应对校准以及产品辐照前后和辐照期问的环境条件(如：温度、湿度以及光照)变化

的依赖性。同时需要考虑环境条件对剂量计读出设备的影响；

6．2．1．8剂量汁响应依赖于吸收剂量率或剂量给予方式，或两者兼而有之；

6．2．1．9辐照前后剂量计响应的稳定性；

6．2．1，10同一批次内或不同批次之间剂量计响应的一致性；

6．2．1．11剂量计的尺寸、位置、取向和组成对辐照场或吸收剂量测量的影响。有时还要测量不同材料

界面的吸收剂量(例如骨组织界面或产品表面)。应使用较薄的剂量计，其厚度相对于吸收剂量梯度变

5

51261：2002

GB／T16640--2008／ISO／ASTM

化较小。

6．2．1．12校准和产品辐照场之间不同能谱的影响。

注2：选择剂量测量系统时应考虑剂量测量系统性能全部信息的有效性。

62．2T作剂量测量系统的附加准则

6．2．2．1易用性；

6．2．2．2获得剂量计合理数量的可能性；

6．2．2．3建立剂量计响应所需要的时间，对剂量计读出和表述的人力要求；

6．2．2．4剂量计系统的耐用性(在常规处理和在加工环境使用中的抗损坏性)。

6．2．3传递标准剂量测量系统的附加准则

6．2．3．1辐照前的搁置时问；

6．2．3．2辐照后响应的稳定性(实现的能力)；

6．2．3．3具有耐受递送到辐照装置的便携性和对递送极端环境条件影响的不敏感性。

7分析仪器的校准和性能验证

7．1在整套系统校准前和校准周期内应对剂量测量系统的独立组件进行校准并进行性能验证。应定

期验证系统组件的稳定性；在校准整套系统时，还应证明其组件的性能没有变化。

7．1．1如有适用的标准，应按照文件程序校准独立组件，并确保测量用仪器溯源到国家或国际认可的

标准。

7．1．1．1用分光光度计测量吸光度时，使用溯源至国家标准或国际标准的吸光度滤光片和波长标准检

查，并证明该分光光度计的波长和吸光度值符合相关技术文件的规定。

7．1．1．2用