某设备在实验状态下会产生韧致辐射，产生的脉冲X射线瞬时剂量率高、脉冲宽度窄。该型设备产生的高强度X射线，可能对人体造成不可忽视的健康危害，故此需全面了解该设备所产生的电离辐射水平。本文利用热释光剂量计对脉冲型X射线辐射剂量进行了测量，获得该设备周围各点位X射线辐射水平数据；采用电离室型剂量率仪测量了辐射源周边不同位置剂量率数据，并对该类仪器对脉冲型X射线的响应特性进行评估。

热释光探测器：GR-200A型LiF（Mg，Cu，P）探测器片（防化研究院），直径4.5 mm、厚度0.8 mm；热释光探测器读出仪：HARS-HAW 3500型；热释光探测器退火炉：BR 2000A型。

（1）退火。选取分散性 ≤ 1%的LiF（Mg，Cu，P）热释光探测器，使用前240℃，10 min退火备用。

（2）刻度。采用标准窄谱X射线次级标准辐射场对热释光剂量计进行刻度。将退火后随机选取的5组15个热释光剂量计给予平均能量250 keV的0、1、2、5、10 mGy照射，用于拟合相应刻度系数。

如图1、图2所示，A、B、C、D、E组热释光剂量计分别位于设备舱0°、45°、90°、135°、180°方向，间隔1～12 m；F组剂量计位于设备舱外侧壁，间隔约1 m；G组位于防护墙上，距设备舱22 、23 、24 m；H、I组布放于办公室和操作间工作位；J组剂量计布放于设备舱顶面中轴线上。除H、I组位于工作位，J组位于顶面，其余各组剂量计高度约为1.3 m。

图 1 设备舱周围热释光剂量计测量点位示意图

图 2 设备舱顶部热释光剂量计测量点位俯视及侧视图

每一点位布放热释光剂量计，照射3 000个脉冲后收回，用HARSHAW TLD 3500读出仪对照射后的热释光剂量计进行测量。

本实验所用剂量率仪为FJ-347A电离室型X、γ剂量率仪。它是一种通用的辐射防护仪表，具有测量剂量率和剂量两种功能，可用于X射线医疗、放射性同位素应用和原子能工业等场所X或γ辐射的测量。

（1）检定：实验所用电离室型辐射剂量率仪FJ-347A在检定合格期间。

（2）测量：在设备正常工作条件下，将仪器置于操作台上，调整高度，使探头距地面高度1.3 m。测量并读取记录距设备舱外1、2、3 ……19、20 m处空气比释动能率。测量点位于源中心与设备舱垂线延长线上，如图1所示90°方向。

热释光剂量计共接收3 000个辐射脉冲，累积剂量如表1所示。整体而言，垂直方向（90°）剂量低于斜前方（45°）和斜后方（135°）剂量。正前方（0°）和正后方（180°）有设备遮挡，剂量较低，设备舱侧面剂量随距离增大而减小。由于设备结构的对称性，可认为设备舱对侧方向分别与测量方向辐射水平相当。办公室和操作间工作位累积剂量接近于零。

表 1 Table 1

表 1 不同点位空气比释动能a（K/mGy）测量结果 剂量计 编号 比释动能/ mGy 剂量计 编号 比释动能/ mGy 剂量计 编号 比释动能/ mGy 剂量计 编号 比释动能/ mGy A01 0.09 C04 0.33 E07 0.01 H06 0 A02 0.06 C05 0.25 E08 0.01 H07 0 A03 0.04 C06 0.19 F01 0.13 H08 0 A04 0.04 C07 0.12 F02 8.98 H09 0 A05 0.03 C08 0.08 F03 5.53 H10 0 A06 0.03 C09 0.06 F04 3.09 I01 0 A07 0.02 D01 2.18 F05 3.56 I02 0 A08 0.02 D02 1.20 F06 1.95 I03 0 A09 0.01 D03 0.81 F07 0.11 I04 0 B01 1.92 D04 0.61 F08 0.04 I05 0 B02 1.04 D05 0.43 F09 0.02 J01 3.65 B03 0.71 D06 0.36 F10 0.01 J02 15.67 B04 0.48 D07 0.22 F11 0.01 J03 1.06 B05 0.37 D08 0.14 G01 0.03 J04 0.13 B06 0.26 D09 0.11 G02 0.02 J05 0.02 B07 0.19 E01 0.01 G03 0.02 J06 0.01 B08 0.13 E02 0.01 H01 0 J07 5.95 B09 0.10 E03 0.01 H02 0 J08 2.15 C01 1.32 E04 0.01 H03 0 J09 1.34 C02 0.73 E05 0.01 H04 0 J10 1.82 C03 0.46 E06 0.01 H05 0 　　注：a数据均已扣除本底。

表 1 不同点位空气比释动能a（K/mGy）测量结果

在正常的工作条件下，利用FJ-347A型X、γ剂量率仪测量设备舱外侧90°方向上不同距离处的X射线剂量率，其与源距离关系见图3，成平方反比关系，曲线拟合方程为y = 117 x⁻²，相关系数R = 0.99。

图 3 X射线剂量率仪所测剂量率与源距离关系图

由剂量率仪所测不同距离处空气比释动能率，可反推单脉冲空气比释动能，进一步计算可得3 000个脉冲累积剂量，与方向3热释光测量值进行比较，如图4所示。两者相差1%～14%。

图 4 不同距离处空气比释动能热释光测量值与剂量率仪反推值比较

根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的个人剂量限值，放射性职业人员连续5年的平均有效剂量不超过20 mSv/a，公众所受平均有效剂量不超过1 mSv/a^[1]。因此设备舱周围需要控制驻留时间和工作量以满足防护要求。在实际工作中，只有在高压加载状态下才会产生X射线，工作量以实际加载高压的脉冲数来计算。对于该设备相关的职业人员，不同方向不同距离处的累计工作量（脉冲数）可根据不同点位20 mSv对应的脉冲数予以限制。对于公众人员，不同方向不同距离处的累计工作量可根据不同点位1 mSv对应的脉冲数予以限制。在设备工作状态时舱内一般不会有人驻留，但不排除设备发生故障紧急处理状态下的人员应急照射，指挥决策部门可根据实际情况进行剂量控制。

该设备脉冲X射线持续时间短，瞬间强度很高，为连续能谱^[2]。由热释光剂量计的工作原理和实验验证^[3-5]可知，热释光剂量计可以用于脉冲式X射线累积剂量的测量，其测量结果与理论计算较为接近。而采用直读式剂量仪测量单脉冲X射线剂量率存在响应时间问题，电离室对入射核辐射的时间响应受到正离子和电子收集时间的限制，具有较慢的时间特性^[6]。FJ-347A的响应时间为8 s，本研究在连续测量时间大于仪器响应时间的条件下，对不同距离处的剂量率进行测量，空气比释动能率符合距离平方反比关系，与热释光结果基本一致，相差在15%以内。其原因可能来自仪器设备相对固有误差或不确定度、测量点位置偏差、对短脉冲能量响应等。热释光剂量计、电离室型剂量率仪测量结果基本一致，说明两种方法均可用于脉冲X射线测量，但电离室型剂量率仪需达到仪器的响应时间。