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1、第32卷第6期原子能科学技术Vol.32,No.61998年11月AtomicEnergyScienceandTechnologyNov.1998用B源实现X、C标准仪器的标定及量程扩展张友忠(中国辐射防护研究院,太原,030006)90用NPL22560剂量计测量自备的Sr检验源,标定其探头与灵敏度更高的电荷测量系统组成的新剂量计,使其测量下限向低端扩展。关键词标定 量值传递 量值溯源中图法分类号TL84X、C辐射的国家标准或称基准通常都建立在较高的剂量率,一般称之为治疗水平的水准上。对于防护水平
2、甚至更低剂量率的环境水平X、C剂量率的测量或监测工作,如何将其量值溯源到国家基准,过去采用的成熟方法是建造一系列体积逐步变大并且最后充以高达2—215MPa氩气的灵敏度逐步提高的电离室,以期在较弱的辐射场内仍能给出足够大的电信号。这个系列电离室组成功地完成了上述量值溯源到国家基准的目的。由于国家基准的强辐射场和防护水平及环境水平的辐射场在能谱分布上可能有很大差异,做为量值传递仪器的电离室的能量响应特性是量传中引入误差的极为重要的因素。由此在制造系列量传电离室时要求能量响应平坦,亦即电离室的响应对能谱
3、分布不敏感。本工作不仅在近似空气等效的材料选取上取得了成功,而且在分别采用铝及钢室壁、内充氩气的电离室制作上(完全离开了空气等效的概念)也取得了成功。采用补偿措施,充分利用门捷列夫周期表上[1]可选用的元素及其物理特性,把铝或钢壳内充氩气的电离室做到和空气等效可媲美的性能。国际原子能机构(IAEA)第133号技术报告中曾经建议,实现从治疗水平到防护水平的X、C测量的量值传递,可采用将量传仪器的二次表即弱电流测量静电计换成更高灵敏度静电[2]计的方法。1989年春,IAEA专家、奥地利人JohannG
4、.Heider在一次座谈会上又简单陈述了同一观点。-14NPL22560剂量仪的漏电流在10A左右,上述IAEA及Heider先生的建议是基于如下前提:漏电流的主要贡献者是电子学线路而不是电离室本身。实验结果证明,这个电离室的-16漏电流在相对湿度低于60%时为10A左右。为此,特别设计和加工了1个插口,把NPL2-162560的电离室接到灵敏度高、漏电流很低(10A)的FJ2356静电计上。这种搭配表明,将NPL22560的二次表换为高灵敏度、低漏电流的静电计,其测量下限可降低2个数量级。张友忠:
5、男,57岁,辐射防护及电离辐射计量专业,副研究员收稿日期:1998204207 收到修改稿日期:1998205209第6期 张友忠:用B源实现X、C标准仪器的标定及量程扩展5471 静电计系统标定如何将接入NPL22560电离室的低漏电流、高灵敏度的静电计的电流和电荷指示标定为剂量是该项工作的关键,这个标定工作的完成就意味着1台测量下限降低2个量级的X、C辐射次级标准仪器的建成。NPL22560的电离室脱离开其配套的主机之后,量值已不再是已知的,必须有1个标准辐射场才能完成量值标定过程。这个标准
6、辐射场不仅需精确地知道能谱成份、剂量率,其剂量率还必须低至防护水平,标定工作才有实用价值。过滤X辐射源是标准辐射场,但其剂量率的量值是靠校准过的标准仪器测定,因此不能90利用。本工作选用NPL22560自带的SrB检验源的辐射场。其工作原理为:当这个检验源用于NPL22560原套装置的检验时,电离室给出的是电荷,但NPL22560的二次表上标定值却是剂量。二次表只认识电荷,它无能力区分电荷是如何产生的。同样数量的电荷送入低漏电、高灵敏度的FJ2356静电计上,静电计的指示值必定和这个电荷量一一对应,
7、即和剂量值对应。维持NPL22560的电离室在检验源中位置不变,记录实验过程中环境温度和气压的变化,将NPL22560电离室产生的电荷信号轮流送入NPL22560的二次表和FJ2356静电计,即可以完成对后者的剂量标定。90 实验工作还需要一些技巧。NPL22560的电离室在其Sr检验源中受照时,给出的信号很强,超出了防护水平的范围。FJ2356静电计尽管能够记录下来,但其承受能力对如此大的信号已显不足,同一信号在NPL主机中采样时间接近200s,在FJ2356静电计中只有2s左右,手90工时间采
8、样无法确保时间测量的准确性。实验操作是将NPL22560电离室从其Sr检验源的强场区拉到弱场区,使其产生的信号小到NPL22560主机仍能以较高的测量精度给出读表1 新组建剂量仪的标定结果(刻度因子)数,并且FJ2356静电计亦能承受。Table1Calibrationfactorofnewdosimeter积分电容öpF104刻度因子öC·kg-1·V-11989年9月,对FJ2356静电计2个电容积1341531266分档分别接入NPL22560的电离室,在NPL
