GB/T 12162.3-2004 用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的 X和γ参考辐射 第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量响应和角响应的测定

ICS＿17.240一一

Fa.

中华人民共和国国家标准

GB/T12162.3-2004/ISO4037-3：1999

代替GB/T8994-1988

用于校准剂量仪和剂量率仪及

确定其能量响应的X和Y参考辐射

第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的

校准及其能量响应和角响应的测定

Xandgammareferenceradiationforcalibratingdosemetersanddoseratemeters

andfordeterminingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-

Part3：Calibrationofareaandpersonaldosemetersandthemeasurementoftheir

responseasafunctionofenergyandangleofincidence

（ISO)4037一3：1999，IDT>

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GB/T12162.3-2004/ISO4037-3：1999

前言

GB/T12162《用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和7参考辐射》预计的结构分为

四部分：

—第1部分：辐射特性及产生方法；

—第2部分：辐射防护用的能量范围为8keV^-1.3MeV和4McV-9MeV的参考辐射的剂量

测定；

—第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量响应和角响应的测定；

—第4部分：低能X射线参考辐射场中场所剂量仪和个人剂量计的校准。

本部分为GB/T12162的第3部分，对应于ISO4037-3:1999《场所剂量仪和个人剂量计的校准及

其能量响应和角响应的确定）｝（英文版）。本部分与IS04037-3的一致性程度为等同采用。

本部分代替GB/T8994-1988《辐射防护仪器的校准与定度X,7照射量率仪》。本部分与

GB/T8994-1988《辐射防护仪器的校准与定度X,7照射量率仪》在技术内容上主要差异：

GB/T8994-1988是基于照射量对防护仪表及照射量率仪进行校准的。在GB/T8994-1988中无论

场所仪表还是个人剂量计，都是在自由空气中按照射量直接校准。本部分是根据ICRU定义的实用

量〔1,2,3,41（周围剂量当量、定向剂量当量、个人剂量当量）对辐射防护〔5〕仪表进行校准（ICRU定义的实用

量是基于ICRP60号出版物[6]中定义的有效剂量无法直接测量这一事实），因此对于场所剂量仪按照

周围剂量当量、定向剂量当量校准时，是在自由空气中进行，对于个人剂量计按照个人剂量当量校准时，

是在ISO推荐的体模上进行的。

本部分的附录A为资料性附录。

本部分由中国核工业集团公司提出并归口。

本部分起草单位：中国原子能科学研究院。

本部分主要起草人：魏可新、郭文、李景云。

本部分所代替标准的历次版本为：GB/T8994--19883

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GB/T12162.3-2004/ISO4037-3：1999

用于校准剂量仪和剂量率仪及确定

其能量响应的X和Y参考辐射第3部分：场所

剂量仪和个人剂量计的校准及其能量响应和角响应的测定

1范围

GB/T12162的本部分规定了利用平均能量在8keV-1.3MeV和4McV-9MeV之间的参考辐

射校准场所剂量（率）仪和个人剂量计的方法。本部分对不同类型的剂量（率）仪分别规定了其校准程

序。对于场所剂量仪含可携式和固定安装的剂量（率）仪；个人剂量计含全身和肢端剂量计。同时给出

推荐使用的体模和转换系数，不确定度报告和校准记录及证书出据的指导等。本部分也规定了确定剂

量计能量响应和角响应的方法。

本部分不适用于固定安装场所剂量仪的就地校准。

注I：术语剂量仪为用于个人或场所监测的所有剂量仪或剂量率仪的总称。

注2：除非另有说明，本部分中术语比释动能指自由空气比释动能。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T12162的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分达成

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

部分。

GB/T12162.1用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的x和7参考辐射第1部分：辐

射特性和产生方法（GB/T12162.1-2000,idtISO4037-1:1996)＿二，．＿

”’一GB/T12162.2用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的x和，参考辐射第2部分：辐

射防护用的能量范围为8keV一1.3MeV和4MeV^-9MeV的参考辐射的剂量测定

(GB/T12162.2一2004，ISO4037-2：1997，IDT)

JJF1059测量不确定度评定与表示

3术语和定义

下列术语和定义适用于GB/T12162的本部分。

3.1

剂且当里doseequivalent

H

组织中一点的吸收剂量D和品质因子Q的乘积，即：

H＝QD

剂量当量的单位是焦耳每千克（(J"kg‘），专用名称为希沃特（Sv)，对于本部分中涉及的光子和电

子辐射的品质因子为la

3.2

周围剂盆当]Iambientdoseequivalent

H‘（10)

在辐射场中一点的剂量当量，是由相应的扩展齐向场中ICRU球中与齐向场相反方向半径上深度

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为10mm处产生的剂量当量。周围剂量当量的单位是焦耳每千克（(J"kg-')，专用名称为希沃特（SOo

注：在扩展齐向场中，在所涉及的整个体积内光子注量和能量分布与检验点有相同值，且场是单向的。

3.3

定向剂f当fdirectionaldoseequivalent

H'(0.07,a)

辐射场中一点的剂量当量，是由相应的扩展场在ICRU球内规定方向fZ的半径上深度为0.07mm

处产生的剂量当量。是向剂量当量的单位是焦耳每千克（(J·kg-1)，专用名称为希沃特（SOo

注1：在一个单向场中，方向可由逆向入射场半径与指定半径的夹角a表示，当a=。时H'(0.07;,0）也可写

成H'(0.07)。

注2：在扩展场中，在所涉及的体积上光子注量和它的角度以及能量分布与测量点实际场有相同值。

3.4

个人剂f当fpersonaldoseequivalent

Hp(d)

人体规定点以下一定深度d处软组织的剂量当量，对于弱贯穿辐射，皮肤剂量当量采用深度

0.07mm。这个深度的个人剂量当量表示为Hp(0.07)。对于强贯穿辐射，通常采用10mm深度的剂量

当量并用类似的方法表示，即H,(10)。个人剂量当量的单位是焦耳每千克（(J·kg-')，专用名称为希沃

特（SO。

注：软组织的定义与ICRU51号报告17)中的定义相同。

3.5

影响finfluencequantity

影响参数influenceparameter

影响测量结果但并非测量目的的量。

例如：非密封电离室剂量计的读数受周围大气温度和气压的影响。尽管确定剂量的值时需要这两

个量，但测量这两个量并不是主要目的。

3.6

参考条件referenceconditions

规定用于测量仪器性能试验的条件亦即保证测量结果比对有效性的条件。

注I：参考条件可认为是其校准因子不需要作任何修正即有效的一组影响量。

注2：被测量的量可根据被校准仪器的特性自由选择。但被测量的量一定不是一个影响量。

3.7

标准试验条件standardtestconditions

规定用于辐射场剂量测量或进行校准和确定仪表响应时的一组影响量或仪器参量的值（或取值范

围）。

注：理想情况下，校准应在参考条件下进行。但参考条件并不是总能达到的（如周围空气的压强）或不容易达到（如

环境温度），所以允许使用围绕参考条件一个小的间隔内的值。原则上，应修正由于条件偏离参考条件而带来

的校准因子的偏差，但实际上，往往设定一个不确定度作为判据，判断哪些影响量是必须修正或者只将其效应

包含在不确定度中。在型式试验中，非检验目的的影响量的值均固定在标准检验条件范围内。本部分使用的

标准检验条件和参考条件在附录A的表A.I和A.2中给出。

3.8

校准条件calibrationconditions

在标准试验条件范围内的校准时的实际条件。

三．9

参考点referencepoint

剂量仪上的一点，在进行校准或试验时将该点放置在检验点上。

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GBJT12162.3-2004/ISO4037-3：1999

注：测量距离系指辐射源到剂量仪参考点的距离。

3.10

盘的约定真值conventionaltruevalueofaquantity

被测量量的最佳估计值。该值由初级或次级标准确定；或者由用初级或次级标准校准过的参考仪

器确定。

例如：在一个组织机构内，由次级标准仪器得到的测量结果被视为被测量量的约定真值。

注：通常认为约定真值足够接近真值，对于给定目的其差别认为无意义。

3.11

参考方向referencedirection

剂量仪所在坐标系中一规定OJ方向，相对于该方向给出单向辐射场中辐射人射方向的角度。

3.12

参考取向referenceorientation

辐射人射方向与剂量仪的参考方向相一致时的剂量仪取向。

3.13

检验点pointoftest

辐射场中的一点，在进行校准或试验时，剂量计的参考点放置在该点上，该点被测量量的约定真值

已知。

3.14

响应response

R

剂量仪的指示值M与检验点被测量量的约定真值的比。通常响应的类型应予以说明。

例女〔：相对于周围剂量当量H`(10)的响应：

R＝MJH‘（10)

注1：响应可能随被测量量的大小改变，此种情况称剂量仪具有非线性响应。

注2：响应通常随人射辐射的能量和方向分布而改变。所以通常将响应视为是人射的单能辐射能量E和单向辐射

入射方向f2的函数R(f2,E)}R(E）是能量响应，R(f2)是角响应，n可以以剂量计参考方向与外部单向辐射场

场方向的夹角a表示。

注3：如果剂量仪含有多个探测器，在不同能量和人射方向的组合辐射场中照射，它的响应的求值算法可能不是简

单相加。例如，对剂量当量的贡献有两部分H，和HZ，两个响应读数相加可能与用H,+H：一次照射的读数

不同·即MH,+MH2:#MH,。一。。·此时上茵炸中的函数R(C2,E）不足以表征剂量仪在所有辐射场的特性。

3.15

校准calibration

在一组受控标准试验条件下，定量确定剂量仪读数与被测量值的关系。

注：通常，校准条件是一组标准试验条件（参见附录A.1)。检验制造商所做的校准，或检验剂量计连续长期使用期

间校准因子是否足够稳定的常规校准可在简化的条件下进行。一般来说，常规校准方法以型式试验的结果为

基础制定。常规校准常用以给出批校准因子或单机校准因子。

3.16

校准因子calibrationfactor

N

剂量计测量量的约定真值H除以剂量计的读数M（修正到参考条件）。

例如：对于个人剂量当量的校准因子由下式给出：

N二H,(d)/M

注1：当剂量仪指示被测量的量时校准因子N无量纲。剂量仪准确无误地指示约定真值时，其校准因子为1,

注2：校准因子的倒数等于参考条件下的响应。校准因子只相对于参考条件而言，而响应可以针对测量时的任何

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条件。

注3：校准因子的值可能随被测量量的值改变。此时，称剂量计有非线性响应。

3.17

归一normalization

校准因子乘以一个因子，以便更好地评估在某一影响量范围内被测量的量值。

注：当剂量计经常在与参考条件不同的条件下使用时可以进行归一。此时，应根据参考条件和正常工作条件下的

响应之差进行归一。

3.18

空气比释动能到剂f当f的转换系数kermatodoseequivalentconversioncoefficient

h,

辐射场中一点剂量当量H与空气比释动能K。的商。

h,＝H/K

注1：在第5章和第6章给出的转换系数是基于ICRP74号出版物［”〕的单能数据对谱分布平均得到的。

注2：空气比释动能到剂量当量的转换系数均需说明剂量当量的类型，例如周围剂量当量、定向剂量当量和个人剂

量当量。转换系数h二与能量有关，对于H,(10;a)和H'(0.07;a)还和人射辐射的方向分布有关。所以可考

虑在几个角度上将转换系数作为在单能光子能量E的函数h(E)。以此方式给出的这套基本数据常称为转换

函数。

3.19

反散射因子back-scatterfactor

一个体模前面的空气比释动能率和同一位置的自由空气比释动能率的比。

注I：这里所考虑的场为单向且入射方向与体模表面正交。

注2：反散射因子的值与检验点位置（与离体模表面和射束轴的距离），射束直径，体模大小，以及材料和辐射能量

有关。

4适用于场所剂1t仪和个人剂f计的一般校准程序

4.1一般原则

4.，．1辐射质

使用的所有辐射质应按照GB/T12162.1的要求产生并从中选择。通常，应根据被测试剂量仪给

定的能量、剂量或剂量率范围来选择辐射质。表1给出了GB/T12162.1中规定的所有辐射质及它们

的注量谱平均能量它。表1中对于X辐射，以字母F,L,N,W和H分别表示荧光、低空气比释动能、窄

谱、宽谱和高空气比释动能系列辐射质，其后跟以荧光辐射的辐射体元素符号或过滤束X辐射的产生

电位。由放射源产生的参考辐射是以字母S和放射性核素的元素符号组合表示。核反应产生的参考辐

射以字母R跟以发射辐射的靶元素的元素符号表示。

这些辐射场的剂量测定应按照GB/T12162.2进行。

表1GB/T12162.1中规定的辐射质

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表1（续）

少

4.1.2转换系数

在本部分第5章、第6章和附录A.2的表中，照射距离是从X射线管的焦斑（或放射源的几何中

心）到检验点（被校准的剂量仪的参考点应放置在该上）的距离。对于X荧光辐射和R-C,R-F,R-0辐

射，照射距离是从辐射体的中心或产生辐射的靶的表面到检验点的距离。如果表中给出了距离的范围，

那么在这个距离范围内可以不加修正地使用上述表中的转换系数。

本部分第5章、第6章和附录A.2中转换系数表达式中使用的符号以h',(0.07;E,a)为例解释如

下：h',(0.07;E,a)是指对于能量为F.的光子辐射由空气比释动能K。到0.07mm深度的定向剂量当

量的转换系数，剂量仪的参考方向与辐射入射方向之间的角度为a。如果上角标“‘”由星号代替表示周

围剂量当量，如果由字母“P”代替并写为下角标表示个人剂量当量。对于有一定谱宽度的辐射，符号E

由按照表1表示特定系列参考辐射的字母代替，即F,I.,N,W,H,S或Ro

本部分表2、表8、表15、表21、表27和表A.3中给出的单能辐射〔is]的转换系数的数值认为没有不

确定度。如无特别说明，第5章和第6章其他表中给出的转换系数应当视作伴有2％的标准不确定度。

该项不确定度来源于用来计算转换系数的谱和在检验点实际存在的谱的差别[8]

当管电压低于30kV，尤其是高空气比释动能率系列，对于一给定的实验装置的实际转换系数hK

(10;E)和凡K(10;E,a）的数值可能与第5章和第6章表中的标称值有2％以上的偏差。那些对能量分

布小的变化灵敏的辐射质和相应的转换系数，在相应的表中以表注的形式予以强调。在此情况下，2%

的不确定度有可能是不够的，可能需要适当的不确定度评估或更可靠的转换系数值。如果表1中列出

的辐射质没有包含在转换系数h;;(10;E）和h,K(10;E,a)的表中，意味着不能给出可靠的值。

注：对于低能光子，当空气比释动能主要由谱的低能部分贡献时，能量分布很小的差别就会带来转换系数显著的变

化，因为空气比释动能的主要贡献来源于谱的低能部分，而h'(10)和h,(10)的主要贡献源于谱的高能部分}9]

一次实验布置到另一次实验布置之间能量分布的差异可能由许多因素引起，例如，阳极角度、阳极表面粗糙度、

钨在球管窗上的蒸发、射束中使用了监测电离室、过滤片厚度与标称厚度的偏差、焦斑到检验点空气的长度及

测量时的大气压力等。对于荧光辐射，由于需要将散射辐射贡献降低到可接受的水平，可能需要通过使用薄的

辐射体或／和降低管电压使试验条件最优化。

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4.1.3标准试验条件

校准和响应的确定（见4.1.4)应在标准试验条件下进行。在A.1和A.2中分别给出了辐射相关

的影响量和其他影响量的标准试验条件的范围值。

4.1.4影响f的变化

当通过测量确定一个影响量的变化对响应的影响时，宜将其他影响量保持在标准试验条件内的一

个固定值，否则应予以说明。

注：有些情况下，重要的是使影响量以被检验仪器响应恒定的方式变化。例如，在一个剂量率量程上检验计数管剂

量计的能量响应，此时计数管有显著的死时间，这时希望检验是在恒定读数指示值而不是恒定剂量率情况下进

行。对热释光剂量计显示的所谓超线性同样适用。但是，还应注意通常建议在仪器剂量或剂量率响应基本上

是线性的条件下进行仪器检验。

4.1.5检验点和参考点

测量时应将剂量仪的参考点置于检验点上。制造商应给出剂量仪的参考点和参考方向。参考点应

在剂量仪的外表标明。如果不能实现，应在剂量计的附带文件中说明。所有辐射源至剂量仪的距离均

认为是辐射源至剂量仪参考点的距离。

如被校准剂量仪无参考点或参考方向的资料，应由校准实验室确定，并在校准证书中说明。

注：在点源且无散射辐射和光子吸收的情况下，剂量率与距离1的平方成反比。剂量仪参考点在射束中沿射束方向

1距离上有△1的位置偏差，将导致校准因子2,81/1的相对误差；在垂直于射束轴方向上参考点与射束轴有△x的

位置偏差将导致（,8A/1)Z的相对误差。当存在散射辐射和辐射源有一定线度时，上述近似只限于△1和,81的值

与1相比很小的情况。

4.1.6旋转轴

在确定角响应时，需要旋转场所剂量仪或个人剂量计对体模的整体进行测量。为确定响应随辐射

人射方向的变化应至少绕剂量仪两个旋转轴旋转。这两个旋转轴应彼此垂直，且通过剂量仪的参考点。

图A.1给出了一个几何条件的示例。

4.1.7被校准剂f仪的状态

校准之前，应通过检查确认剂量仪处于良好的工作状态并无放射性污染。剂量仪的操作程序与工

作方式应按说明书进行。

4.1.8电子射程效应

能量超过65keV和2MeV的电子可分别穿透0.07mm和10mm的ICRU组织。所以当光子参

考辐射场可能产生等于或高于上述能量的电子时，应考虑电子射程效应。更详细的讨论见附录A.30

以下是这种情况下的处理程序。

对于量H'(0.07)和H,(0.07)，在表2一表7、表15～表26和表A.3～表A.8覆盖的能量范围内。

由于空气和其他材料（如监测电离室）的存在，光子能量低于250keV[1o[时在参考深度上已完全建立了

电子平衡；在更高能量下确定响应，电子平衡条件下的校准变得没有意义，代之以在合适的电子参考辐

射场[is〕中校准，电子平衡无须特别注意。附录A.3给出进一步的解释。

对于能量从5-Cs到9MeV和以量H"(10)和H,(10)的校准，首先应按GB/T12162.2的规定确

定检验点的空气比释动能的约定真值。然后将剂量仪的参考点置于检验点并在剂量仪（场所仪表）或剂

量计和体模的整体（个人剂量计）前面放置一厚度足以保证完全电子平衡的PMMA（有机玻璃）板。考

虑由于引人有机玻璃板对辐射场改变的修正时，转换系数宜乘以表14和表33给出的修正因子kPMMAo

有机玻璃板的截面应为30cmX30cm，厚度应为表14和表33给出的值。

注：对于有体模时或一些场所剂量仪的照射，宜将有机玻璃板放置在剂量仪或剂量计与体模的整体之前一定距离

上，以便在确定角响应时无须旋转有机玻璃板。

4.2确定校准因子和响应的方法

4.2.1标准仪器的操作

标准仪器的工作方式应与校准证书和仪器的说明书一致，如调零、预热时间、电池检查、量程或刻度

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修正因子的应用。标准仪器的校准周期应符合国家有关规定。

应使用放射性核素检验源或校准过的辐射场对仪器进行定期测量，以确定标准仪器的复现性在证

书给出值的士2％以内。必要时，应对放射源衰变和空气密度偏离参考条件进行修正。

用替代法进行校准时，应根据辐射源的输出稳定性决定使用（见4.2.3.1和4.2.3.2)或不使用（见

4.2.2.1和4.2.2.2）监测仪。

标准仪器可以有两种类型：一类测量更基本的剂量学量，如空气比释动能；另一类直接测量用以校

准的量。对第一类仪器，在4.2.2至4.2.5的公式中要使用适当的转换系数h，对于第二类仪器转换系

数h为la

4.2.2不使用监测仪的测f

通常放射性核素产生的参考辐射场不需要监测仪。而对于X参考辐射场一般建议使用监测仪。

校准

当辐射场的空气比释动能率在校准期间能在一定范围内保持稳定，可采用此程序。剂量仪的探测

器随后放置于与标准仪器相同的检验点并照射相同时间。剂量仪的校准因子NB可表示为：

hNAMA

N。＝二共止岑兰·········。········。·····……（1）

M$

式中：

NB—被校准剂量仪的校准因子；

h—空气比释动能到剂量当量的转换系数；

NA—标准仪器的校准因子；

MA一一标准仪器的测量值，即读数值乘以空气密度差别的修正因子；

MB—被校准剂量仪的测量值，即读数值乘以空气密度差别的修正因子。

能f响应和角响应的确定

与参考条件不一定相同的条件下，按下式给出剂量仪的响应：

。，。、M。(E,a)＿＿＿＿＿＿＿＿‘。、

R(E,a)＝一二里异宁华毛粤共一一······。。········。·······……（2）

一‘一’一／h(E,a)NAMAkEk,

式（2)中k：和k。是考虑标准仪器在参考条件和实际测量条件下辐射质和辐射人射方向的差异对

读数的修正因子，其他符号意义同4.2.2.1a

剂量仪的响应经常以相对于参考条件下的响应的相对响应：给出：

R

r＝井············。······。····……（3）

Rr

注：通常用相对响应描述角响应和能量响