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X射线考试试题|X​射​线​考​试​试​题
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医用诊断X辐射源辐射输出的空气比释动能率测量不确定度评定
【来源/作者】中国计量报 【更新日期】 11:26:59
1.测量标准和设备
依据JJG744-2004《医用诊断X射线辐射源》检定规程，在规定的测量条件下，使用不确定度小于5%的医用诊断X射线辐射源检定装置(其配套设备有非介入电压表、非介入电流表、半值层仪、星卡、分辨力卡、空盒气压表等)，对工作级医用诊断X射线辐射源进行检定。
2.测量原理和方法
(1)测量原理
X射线机诊断原理是利用X射线能穿透人体和人体不同的部位对X射线的吸收的不同而进行显像。将电离室放入X射线辐射场，在X射线辐射下产生电离电荷。X光子与室壁材料相互作用产生次级电子，次级电子引起电离室空腔内空气电离，其电离电荷经收集极收集(一般在收集极和空腔室壁材料之间加有200V～300V的直流电压)将会在电容C上形成电压，送入电测量部分，经过放大、运算、数据计算等处理并显示，从而获得X射线机的空气比释动能率。
(2)测量方法
测量进入人体表面的X辐射源的空气比释动能率，依据JJG744-2004，采用直接测量(非介入)的方法。即把诊断水平剂量仪的电离室按JJG744-2004表6的要求放置，对于焦台距固定的X射线机，电离室放在距诊断床床面2cm的位置，预先将温度、气压和校准因子Nk值输入剂量仪主机，让X射线机在规定的管电压和管电流条件下曝光(输入辐射)，直接从剂量仪上读出被检X辐射源输出的照射率，利用转换因子转换为空气比释动能率。一般以5次测量的平均值作为检定结果。
3.评定结果的使用
符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本测量不确定度评度方法。
二、数学模型
根据JJG744-2004，有
K=MKTPNk(1)
式中:K——空气比释动能率测量值，mGy·min-1；M——剂量仪示值，div；Nk——计量部门给出标准装置的校准因子，mGy·min-1div-1；KTP——温度、气压修正因子。
式中:t——环境温度，℃；P——大气压力，kPa。
将式(2)代入式(1)中，得
三、方差和灵敏系数
uc2(K)=cM2u2(M)+cN2u2(Nk)+ct2u2(t)+cP2u2(P)
现取Nk=0.871(证书给出的校准因子)，P=101.3kPa(标准大气压)，t=20℃，M=50.0mGy·min-1(检定规程技术要求的极取限值，以不带有影像增强器的医用诊断X射线机为例)。
cN=50.0div
ct=0.15mGy·min-1·℃-1
cP=-0.43mGy·min-1·kPa-1
四、各标准不确定度分量的计算
1.与透视空气比释动能率测量值M有关的不确定度分量u(M)
(1)由人为读数误差引入的不确定度分量u(M1)
按JJG744-2004的要求，诊断用医用X射线机输出的最大空气比释动能率大于50.0mGy·min-1(即5R/min)。因此，测量中一般用剂量仪5R/min(即50.0mGy·min-1)挡测量。它的最小分辨力为0.1R/min，可估读到±0.05R/min(±0.48mGy·min-1)。按均匀分布计算，标准不确定度为
(2)由电离室放置位置偏差引入的不确定度分量u(M2)
JJG744-2004要求测量时将电离室放置在X射线照射野中心，选用最大照射野，电离室中心轴线与射线束轴垂直。由于选用了最大的照射野，而电离室面积又远小于照射野的面积，故电离室偏离焦点中心轴线引入的不确定度可不计算。而JJG744-2004要求电离室与焦点的距离一定。但实际测量当中焦点的位置不能精确确定，其引入的不确定度计算如下。无论是透视还是摄影机，X射线的传播规律遵循反平方关系:
K=K0R02/R2(4)
式中:K0、K——距焦点R0、R处的X射线剂量率；K0——取规程要求极限值(50.0mGy·min-1)。
在实际工作中，测量焦点距固定的X射线机较多，它的焦点离诊断床面的距离约为600mm，即R0=600mm，假设误差为ΔR1=7mm；而电离到离诊断床面根据规程要求为20mm，假设误差为ΔR2=3mm，则(ΔR=ΔR1+ΔR2=10mm)取(-ΔR)计算，代入式(4)得:
ΔK=|K-K0|=50.0×(6002-5902)/5902=1.70mGy·min-1
因此，电离室放置偏差引入的误差限约为±1.70mGy·min-1。
标准不确定度为:
(3)由标准装置剂量仪示值稳定性引入的不确定度分量u(M3)
据剂量仪使用说明书知，影响仪器示值稳定性的因素大约有4个:电源电压在(180～240)V变化时为±0.1%，温度在10℃～40℃变化时为±0.5%，年稳定性为±2.0%，仪器的重复性测量的分散性，具体分列如下:
①电压变化引入的不确定度分量按均匀分布计算，标准不确定度为
②温度变化引入的不确定度分量按均匀分布计算，标准不确定度为
③仪器年稳定性的不确定度分量按均匀分布计算，相对标准不确定度为
④仪器重复性测量的分散性u(M34)，按A类方法评估，按JJG744-2004重复测量10次，数据为:1.372、1.375、1.363、1.369、1.378、1.366、1.364、1.370、1.372、1.375。
最佳值为平均值MV，MV=1.370，所以单次测量相对标准差:
S(Mi)=0.005
实际测量中取不少于2次测量值的平均值作为测量结果，故
⑤求合成不确定度u(M3)
JJG744-2004要求输出的空气比释动能率不大于50.00mGy·min-1，所以
(4)由被检仪器重复性引入的不确定度分量u(M4)
JJG744-2004要求被检仪器的重复性不大于10%，按正态分布计算(kp=3)，标准不确定度为
(5)求合成不确定度u(M)
2.由标准装置校准因子引入的不确定度分量u(Nk)
根据上级计量部门历年的检定证书，本套标准装置校准因子的不确定度少于4%。按正态分布计算，标准不确定度为
3.与环境温度t有关的不确定度分量u(t)
(1)由温度表估读误差引起的不确定度分量u(t1)
JJG744-2004要求温度计的最小分度值不大于0.5℃，估读误差限为±0.25℃。按均匀分布计算，标准不确定度为
(2)由温度表示值误差引起的不确定度分量u(t2)
因为0.5℃分度值的温度计示值最大允许误差为±0.5℃，按均匀分布计算，标准不确定度为
(3)求合成不确定度u(t)
4.与气压P有关的误差引入的不确定度分量u(P)
空盒气压表在(80～120)kPa范围之间的测量结果落在真值±0.3%的概率为100%，故
u(P)=0.003÷3×101.3≈0.10kPa
五、合成不确定度uc
六、扩展不确定度
U=kuc=2×2.04=4.08mGy·min-1(k=2)
医用诊断X射源辐射输出的空气比释动能率的测量结果扩展不确定度为4.08mGy·min-1(k=2)。
【关键词】释动能率 概率 误差 &
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X射线150keV,管电压500kv , 管电流0.5mA 在0.5mm范围内,铅屏蔽所采用的厚度是多少
提问者采纳
工业X射线探伤卫生防护标准 RadiologicalprotectionstandardsforindustrialX-raydetection GBZ117-2002 1范围 本标准规定了工业X射线探伤装置和探伤作业场所及有关人员的放射卫生防护要求。 本标准适用于500kV以下的工业X射线探伤装置(以下简称X射线装置)的生产和使用。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB8703辐射防护规定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1X射线专用探伤室探伤X-raydefectdetectingintheroomforspecialuse 在专用探伤室对物体内部缺陷进行X射线透照检查的工作过程。 3.2X射线现场探伤X-raydefectdetectingon-the-spot 在室外、生产车间或安装现场使用移动式或携带式X射线探伤装置对物体内部缺陷进行X射线透照检查的工作过程。 3.3探伤室defectdetectingroom 放置X射线装置和被检物体进行X射线透照检查并具有一定屏蔽射线作用的照射室。 4X射线探伤装置的放射卫生防护要求 4.1防护技术要求 4.1.1X射线管头 4.1.1.1移动式或固定式的X射线装置管头组装体应能固定在任何需要的位置上加以锁紧。 4.1.1.2X射线管头应安装有限束装置。 4.1.1.3X射线管头窗口孔径不得大于额定最大有用线束射出所需尺寸。 4.1.1.4X射线管头必须具有如下标志: a)制造厂名称或商标; b)型号及顺序编号; c)X射线管的额定管电压、额定管电流; d)焦点的位置; e)出厂日期。 4.1.2漏射线空气比释动能率 X射线装置在额定工作条件下，距X射线管焦点1m处的漏射线空气比释动能率应符合如下要求: 管电压,kV 漏射线空气比释功能率,mGy·h-1
150～200 2.5
4.1.3控制器 4.1.3.1控制器必须安设X射线管电压的通或断、X射线管电压与管电流和照射时间显示装置。 4.1.3.2工作在固定的管电压或固定的管电流的X射线装置必须在控制器上安设标明管电压或管电流的数值。 4.1.3.3控制器必须安设高压接通的外部报警或指示装置。 4.1.4连接电缆 移动式或携带式X射线装置，控制器与X射线管头或高压发生器的连接电缆不得短于20m。 4.1.5产品说明书 产品说明书应注明X射线装置的型号、规格和主要技术指标与防护性能。 4.2漏射线空气比释动能率的测试条件 a)X射线管头窗口的最大有用线束截面积用10个半值层的吸收材料进行屏蔽，参见附录A(资料性附录); b)在额定工作条件下，用剂量率仪测定以焦点为球心半径1m球面上的空气比释动能率，应是100cm，面积上的平均测量值; c)漏射线监测误差应小于30%。 4.3验收规则 4.3.1X射线装置的防护性能是否符合本标准的要求，应由生产单位检验部门进行检验，放射卫生防护监督部门抽验。 4.3.2在下列情况下，应进行型式试验(按本标准规定的项目进行检查)。 a)新产品或老产品砖厂投产前; b)连续生产中的产品，每年应不少于一次; c)间隔一年以上再投产时; d)产品的设计、工艺或材料有改变，可能影响产品的防护性能时。 a)与d)型式试验应有所在地省级卫生行政部门指定的放射卫生技术服务机构参加。型式试验结果均应送该机构备案。 5X射线探伤作业场所的放射卫生防护要求 5.1X射线专用探伤室探伤 5.1.1专用探伤室的设置必须充分考虑周围的放射安全，探伤室必须与操作室分开。 5.1.2探伤室屏蔽设计应充分考虑有用线束照射的方向和范围、装置的工作负荷及室外情况，确保室外人员年有效剂量小于其相应的限值。 5.1.3探伤室门的防护性能应与同侧墙的防护性能相同，并安装门-机联锁安全装置和照射信号指示器，必须在门关闭后X射线装置才能进行透照检查。 5.1.4探伤室的窗口必须避开有用线束的照射方向，并应具有同侧墙的屏蔽防护性能。 5.2X射线现场探伤作业 5.2.1进行透照检查时，必须考虑控制器与X射线管和被检物体的距离、照射方向、时间和屏蔽条件等因素，以保证探伤作业人员的受照剂量低于剂量限值，并应达到可以合理做到尽可能低的水平。 5.2.2进行透照检查时，可将被检物体周围的空气比释动能率在4OμGy·h-1以上的范围内划为控制区，特殊情况参见附录B(规范性附录)。控制区边界上必须悬挂清晰可见的&禁止进入X射线区&警示标识，探伤作业人员应在边界外操作，否则必须采取防护措施。 5.2.3进行透照检查时，控制区边界外空气比释动能率在4μGy·h-1以上的范围内可划为管理区，在其边界上必须设警示标识，如信号灯、铃、警戒绳，并悬挂清晰可见的&无关人员禁止入内&警告牌，必要时设专人警戒。尚应注意控制在管理区边界附近不应有经常停留的公众成员。 6放射防护监测 6.1必须加强对现场探伤作业人员进行个人剂量监测。 6.2专用探伤室建成后必须进行验收监测，当工作条件变动时应注意进行场所监测。 6.3现场探伤的工作条件和现场变动时，必须进行场所监测，并验证确定的控制区和管理区。 附录A (资料性附录) X射线防护材料半值层 A.1宽X射线束屏蔽材料的近似半值层 见表A.1。 表A.1铅和混凝土的宽X射线束的近似半值层 X射线管电压 d1/2,cm
kV 铅 混凝土
50 0.005 0.4
75 0.015 —
100 0.025 1.6
150 0.029 2.2
200 0.042 2.6
250 0.086 2.8
300 0.17 3.0
400 0.25 3.0
500 0.31 3.6 附录B (规范性附录) X射线现场探伤作业控制区与管理区的确定 B.1把控制区边界空气比释动能率定为4OμGy·h-1，是按放射工作人员年有效剂量限值的十分之三(15mSv)和每周实际开机时间为7.5h惟算的。如果每周实际开机时间t大于7.5h，控制区边界空气比释动能率应按下式计算: K=300/t………………………………………(B.1) 式中:K—控制区边界空气比释动能率,μGy·h-1; t—每周实际开机时间,h 300—15mSv平均分配到每年50周的数值，即300μSv。 同时，管理区边界空气比释动能率也相应改变。
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