中国辐射卫生  2017, Vol. 26 Issue (3): 346-347  

引用本文 

刘凯, 宋超慧, 蔡彧. 常用辐射仪表仪器性能比对的研究[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(3): 346-347.
LIU Kai, SONG Chao-hui, CAI Yu. Research of Performance Response of Common Radiation Instruments[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2017, 26(3): 346-347.

文章历史

收稿日期:2017-01-07
修回日期:2017-03-27
常用辐射仪表仪器性能比对的研究
刘凯 1, 宋超慧 2, 蔡彧 2     
1. 山东省核与辐射安全监测中心, 山东 济南 250117;
2. 上海市奉贤区环境监测站
摘要目的 为保证上海市奉贤区辐射环境监测网络监测数据准确可靠,研究不同仪表对宇宙射线及地表γ辐射剂量率的响应情况。方法 在离岸1 km的湖面木船和某室内大厅,将各区辐射仪表进行宇宙射线及地表γ辐射剂量率响应比对。结果 不同型号仪器在测量宇宙射线响应时差异明显,相对偏差达76%,但在扣除宇宙射线本底后,不同型号的仪器对于室内γ剂量率响应一致性较好,相对偏差在6%以内。结论 通过比对活动对本区的仪器性能有了较好掌握,保证了辐射环境监测网络监测数据的准确可靠。
关键词辐射环境    宇宙射线    地表γ辐射剂量率    
Research of Performance Response of Common Radiation Instruments
LIU Kai 1, SONG Chao-hui 2, CAI Yu 2

不同γ辐射仪表对宇宙射线的响应存在显著差异,这与γ辐射仪表的探头材质、仪表的响应时间以及电子学处理方式等有着密切联系。按照《环境地表γ辐射剂量率测定规范》[1-2],上海市奉贤区辐射固废站于2016年10月19日会同上海市金山区、宝山区、闵行区3家单位进行了γ辐射剂量率仪对宇宙射线及地表γ辐射剂量率响应比对活动。

1 参比仪器及比对测点

参加此次比对的4家单位共携带有10台仪器,分为6种不同的型号(如表 1所列)。参加比对人员均持有监测上岗证书,所有仪器均在检定有效期内,满足比对要求, 本次比对地点选取在上海市青浦区淀山湖面及湖边某室内测点。

表 1 参比仪器概述
2 测量及统计方法

气象条件:多云、19℃;宇宙射线测量点位位置:青浦区淀山湖中央的木船上(北纬31°6′11″、东经121°58′11″);测量点水深为4.0 m。地表γ辐射剂量率响应测量点位位置:某建筑室内大厅(北纬31°6′5″、东经121°1′23″)。

测量方法:待辐射仪表稳定后,5~10s读取一个数据,共读取50个数;以读取的50个数据的算数平均值作为仪器的宇宙射线响应值,并给出50个读数的标准偏差。在地表γ辐射剂量率响应比对测量中:待辐射仪表稳定后,5~10 s读取一个数据,共读取10个数据;数据处理公式如下:

$ \dot H = {C_f} \cdot {\bar X_i} - K \cdot \bar Y $

式中,Xi为室内测量读数平均值,Y为辐射仪表的宇宙射线响应平均值;Cf为校准证书中所用量程Cs-137标准源对应的校准因子;K为平房屏蔽修正因子取0.9。

3 结果与评判

不同型号仪表的测量结果存在着差异,尤其是在测量宇宙射线响应时(图 1)。经过数据分析,我们发现主机型号为FH40G及FH40G-L10的辐射仪表在未连接仪器探头时,因其为防护仪表,此时探测下限比较高,读数均值为66.5 nSv/h,在连接探头后,FH40G、FH40G-L10及451P-DE-SI-RYR、MODEL5000、HDS-101的读数均值为15.8 nSv/h,且仪器读数误差均在均值的误差可控范围内(±30%);6150 AD-5 +6150 AD-b/H读数均值为35.3 nSv/h。

图 1 各辐射仪表宇宙射线响应值

不同型号的仪器对宇宙射线的响应有着明显的区别。这一方面受到探头类型差异的影响,另一方面也与仪器的能量响应范围有很大关系。如FH40G + FHZ 672E-10就设置了能量阈值来扣除大部分的宇宙射线的贡献[3]。此外,一些仪器在不同测点的测值偏向于参考线的同一侧,这说明仪器的刻度系数可能被高估或低估,造成了系统误差[3-4]

在室内γ剂量率比对测量中(表 2),在扣除了宇宙射线本底后,我们所得的室内γ剂量均值为107 nSv/h,且各仪器比对不确定度为5%(k=2),说明不同型号的仪器对于室内γ剂量率响应水平具有较高的一致性。

表 2 室内γ剂量率比对测量结果

本次比对结果表明,奉贤等4区辐射监测单位的测量仪器性能良好,但在比对中也发现,部分人员对仪器的校准因子认识不清等问题。

参考文献
[1]
国家环境保护局.GB/T 14583-1993环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].北京: 中国标准出版社, 1993.
[2]
倪士英, 黄国夫. 全国环保系统环境辐射γ辐射剂量率测量比对[J]. 核电子学与探测技术, 2004, 24(6): 643-646. DOI:10.3969/j.issn.0258-0934.2004.06.026
[3]
吴昱城, 胡丹, 赵顺平, 等. 全国辐射环境监测网络环境γ辐射剂量率测量比对[J]. 辐射防护通讯, 2016, 36(1): 1-9. DOI:10.3969/j.issn.1004-6356.2016.01.001
[4]
廖建华, 张伟珠, 赖力明, 等. γ辐射剂量率仪对宇宙射线响应及校准因子的间接校准[J]. 辐射防护, 2012, 32(3): 150-154.