
JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1744—2019
闪烁体探测器谱仪校准规范
Calibration Specification of Ray Spectrometers of
Scintillation Detectors
2019-09-27发布
2019-12-27实施
国家市场监督管理总局发布
JJF1744—2019
闪烁体探测器谱仪校准规范
JJF 1744—2019
Calibration Specification of Ray Spectrometers of Scintillation Detectors
归口单位:全国电离辐射计量技术委员会起草单位:上海市计量测试技术研究院
中国计量科学研究院
本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释
JJF1744—2019
本规范主要起草人:
何林锋(上海市计量测试技术研究院)唐方东(上海市计量测试技术研究院)梁珺成(中国计量科学研究院)
参加起草人:
陆小军(上海市计量测试技术研究院)刘皓然 (中国计量科学研究院)
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目 录
引言
范围 2 引用文件 3 术语和计量单位 3.1术语 3.2计量单位 4 概述 5 计量特性 5.1能量分辨力 5.2 本底 5.3 活度响应/示值误差· 6校准条件 6.1环境条件 6.2 测量标准
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校准项目和校准方法 7.1本底 7. 2 能量分辨力 7. 3 活度响应/示值误差: 8 校准结果表达 9 复校时间间隔附录A 校准记录推荐格式附录B校准证书内页内容附录C活度响应校准不确定度评定示例
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引言
本规范依照JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》编制。 本规范的编制主要参考JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、GB/T4960.6一
2008《核科学技术术语第6部分:核仪器仪表》、IEC61453:2007《核仪器 放射性核素分析用闪烁体探测器系统校准和常规测试》(Nuclearinstrumentation一Scintil- lation gamma ray detector systems for the assay of radionuclidesCalibration and routinetests)等标准、规范。
本规范为首次发布。
II
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闪烁体探测器谱仪校准规范
1范围
本规范适用于能量测量范围为(59~3000)keV的闪烁体探测器谱仪的校准,闪烁体探测器包括碘化钠探测器、锗酸铋探测器、溴化镧探测器等。
2引用文件
本规范引用下列文件: LJF1001一2011通用计量术语及定义 GB/T4960.6一2008核科学技术术语第6部分:核仪器仪表 IEC61453:2007核仪器放射性核素分析用闪烁体探测器系统校准和常规
测试 (Nuclear instrumentationScintillation gamma ray detector systems for the assay of radionuclidesCalibration and routine tests)
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3术语和计量单位 3.1术语
JJF1001一2011、GB/T4960.6一2008界定的以及以下术语和定义适用于本规范。 3.1.1本底background
无被测样品时仪器的读数。 3.1.2计数率countrate
单位时间内仪器的计数。
3.1.3半高宽fullwidthathalfmaximum
在脉冲高度谱中,单峰峰值一半处两点横坐标之间的距离。 3.2计量单位 3.2.1[放射性]活度:贝可[勒尔];符号:Bq。 3.2.2 [放射性]比活度:贝可每千克;符号:Bq·kg-1。 4概述
闪烁体探测器丫谱仪由探测器、铅屏蔽室、高压电源、线性放大器、多道分析器、 能谱分析处理软件、操作控制与显示系统等组成,探测器材料通常采用NaI(T1)、 BGO、LaBr:等。射线与探测器相互作用产生的电脉冲信号由电子学系统分析和记录,形成能谱,经能量与效率校准后,可以由能谱鉴别样品中的放射性核素并确定其活度。
闪烁体探测器谱仪主要应用于建筑装饰材料、环境与生物样品中放射性核素分
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析与活度测量。
5计量特性 5.1能量分辨力
标准试验条件下,闪烁体探测器谱仪对137Cs核素661.7keV的能量分辨力不超过9%(对NaI探测器)。 5.2本底
标准试验条件下,闪烁体探测器谱仪在(59~3000)keV能区内,本底计数率典型值不大于10s-1。 5.3活度响应/示值误差
标准试验条件下,闪烁体探测器谱仪示值误差不超过20%。 注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。
6校准条件
6.1环境条件 6.1.1实验室温度:(20士5)℃,测量过程中环境温度变化不超过2℃。 6.1.2相对湿度:不大于75%。 6.1.3校准时,闪烁体探测器谱仪不应受到震动和电磁场干扰。 6.2测量标准 6.2.1放射性点参考源
推荐核素:60Co、137Cs、241Am。 活度范围:(103~104)Bq。 相对扩展不确定度:Uel=5%(k=2)。 放射性点参考源为点状薄膜源,源斑位于源托中心,直径不大于3.0mm,偏离
中心小于1.5mm。放射性点参考源可用于探测器分辨力测试、能量刻度。 6.2.2放射性体参考源
推荐核素:4°K、226Ra、232Th、6°Co、137Cs、241Am。 活度范围:(5×102~1×104)Bq。 相对扩展不确定度:Ul=6%(k=2)。 放射性体参考源形状为圆柱体,外径为75mm,高为70mm(内径为70mm,
内高为57mm);放射性核素均匀分布在介质中,密封于塑料容器内;体参考源介质及密度宜与测量样品一致或相似。 7 校准项目和校准方法
7.1本底
探测器置于铅屏蔽室内,关闭铅屏蔽室,开启闪烁体探测器谱仪预热1h。设定测量时间30min,测量完毕读取(59~3000)keV能区内全谱计数,按式(1)计算闪烁体探测器谱仪本底。 2
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H
Nb= T livc
(1)
式中: N——闪烁体探测器谱仪本底,s-1(cps); H(59~3000)keV能区内全谱计数,无量纲; Tlive—测量活时间(由仪器给出),S。 对于直接以(比)活度值显示测量结果的闪烁体探测器谱仪,校准时可以从仪器
数据库内调出全谱计数的测量数据并读取。 7.2能量分辨力
将137Cs点参考源置于探测器上方合适的位置,测量时间应使得全能峰峰面积计数不少于10000,记录661.7keV全能峰的半高宽和峰位(以能量或道数表示),闪烁体探测器谱仪能量分辨力按式(2)计算。
_FWHM
X 100%
(2)
Re =
D
式中: RE一闪烁体探测器谱仪能量分辨力,%;
FWHM一一全能峰的半高宽,以能量或道数表示;
D一峰位,以能量或道数表示。 对于直接以(比)活度值显示测量结果的闪烁体探测器谱仪,校准时可以从仪器
数据库内调出能谱测量数据,准确选定137Cs核素661.7keV全能峰并读取半高宽和峰位。 7.3活度响应/示值误差
根据被校闪烁体探测器谱仪主要测量对象选用相应的放射性参考源。将放射性体参考源紧贴闪烁体探测器放置,设置测量时间使得参考源核素的全能峰峰面积计数不少于10000,重复测量3次,按式(3)分别计算闪烁体探测器谱仪对参考源核素的响应。
N;-Nbi 7: = Asi
(3)
式中: n:—闪烁体探测器谱仪对i核素的活度响应,s-1·Bq-1; N,—i核素相应的全能峰计数平均值,s-1; Nbi闪烁体探测器谱仪本底谱中i核素相应的全能峰区域的计数,s-1; Asi—放射性体参考源i核素(比)活度值,Bq或Bq/kg。 当放射性参考源的核素为226Ra和232Th时,分别选择能量为1764.5keV(226Ra
子体214Bi)和2614.5keV(232Th子体208T1)的全能峰,计算闪烁体探测器谱仪对相应核素的响应。
对于直接以(比)活度值显示测量结果的闪烁体探测器谱仪,校准时可以从仪器数据库中调出能谱测量数据,准确选定被测核素的全能峰,读取全能峰峰面积计数,按
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