【正文】 443 431 399 289 241AmBe（ α， n） 411 409 424 415 383 293 二 . 一般的檢定原理 ? 中子測(cè)量?jī)x表種類很多 ， 從用途分有輻射場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和個(gè)人劑量監(jiān)測(cè) . ? 對(duì)場(chǎng)所監(jiān)測(cè)現(xiàn)在常給出周圍劑量當(dāng)量 ，這類儀表的校準(zhǔn)應(yīng)在自由空氣中進(jìn)行 . ? 個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)則要用適當(dāng)?shù)捏w模 ，根據(jù) GB/T 17437—1998的規(guī)定 ? 儀表的響應(yīng)或校準(zhǔn)因子是儀表本身的特性 ， 它可能與劑量當(dāng)量率 、 入射中子能譜或方向有關(guān) ， 但不應(yīng)與校準(zhǔn)的方法 、用的設(shè)備和校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)條件有關(guān) 。 ? 針對(duì)這類儀表的校準(zhǔn) ， 其主要原則也適用于其它儀表 。 ? 校準(zhǔn)時(shí) ， 將儀表的有效中心置于已知中子注量率的中子輻射場(chǎng)的參考點(diǎn)處 ， 必須對(duì)各種散射中子的貢獻(xiàn)進(jìn)行扣除 ， 并要對(duì)源或探測(cè)器大小的影響作修正 。 ? 中子注量響應(yīng) Rф可由下式給出： Rф=MC/ф 式中， MC是對(duì)各種影響修正之后的讀數(shù)。在儀表中心處注量率 ф由下式計(jì)算 : ф=QΩ/l2 ? 式中， l是從源的中心到有效測(cè)量點(diǎn)之間距離，而 QΩ為中子源的角源強(qiáng)， ? Q— 中子源強(qiáng)度（即中子源在單位時(shí)間內(nèi) 4π立體角內(nèi)發(fā)射的總中子數(shù)）； F1（ θ又由下式給出： QΩ=QF1（ θ） /4π 式中， ） — 源的各向異性修正因子。 劑量當(dāng)量響應(yīng) RH則可從下式得到： RH=RФ/hФ 式中， hФ是注量對(duì)劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換因子，可參照前面的表，也可從有關(guān)文獻(xiàn)中查到。 三 . 檢定用設(shè)備 ? (一 .)中子源 ? 中子源的強(qiáng)度必須經(jīng)過(guò)認(rèn)可的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的檢定 。 ? 為了減少中子發(fā)射的各向異性 ， 源最好做成球形 ， 若是圓柱形 ， 最好直徑和高度近似相同 。 對(duì)圓柱形源 ， 校準(zhǔn)時(shí)源的軸線要與探測(cè)器方向成 90176。 角 ， 對(duì)所用的每個(gè)源都要測(cè)定其各向異性 ， 以便于進(jìn)行修正 。 表 12 列出典型商售中子源各向異性因子 F（ 90176。 方向 ） 。 表 12 典型商售中子源各向異性因子 F（ 90176。 ） ? 校準(zhǔn)時(shí)源要盡量位于房間的中心 ， 周圍不應(yīng)放無(wú)關(guān)物品 ， 更不能用屏蔽材料包裹中子源 ,放源支架也應(yīng)用不含氫物質(zhì)做成 ， 且物質(zhì)應(yīng)盡量少 。 源 外殼材料 質(zhì)量或放 射性活度 外徑 mm 高度 mm 壁厚 mm F（ 90176。 ） 252Cf 不銹鋼 100μg 252Cf PtRh 10 mg 241AmBe（ α， n） 不銹鋼 ≤3 1010 Bq ≤ 1011 Bq 31 約 ? (二 ).照射裝置 主要是源與探測(cè)器的支架，它們主要用于定位，便于準(zhǔn)確測(cè)定源與儀器中心的距離。支架應(yīng)該剛性好，材料盡量少，但不要用含氫材料，以減小對(duì)中子的散射，并能較容易地改變?cè)磁c儀表之間的距離且能準(zhǔn)確測(cè)量。 ? (三 ).照射實(shí)驗(yàn)室 室散射中子對(duì)儀表讀數(shù)的貢獻(xiàn)隨房間大小、形狀和結(jié)構(gòu)而變化，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)使散射貢獻(xiàn)盡可能低。但任何情況下，散射本底的貢獻(xiàn)使校準(zhǔn)儀表在該點(diǎn)處的讀數(shù)增加值不得大于 40%。 （四）影錐 應(yīng)根據(jù)源和探測(cè)器的大小以及兩者間的距離選擇合適的影錐尺寸， 影錐對(duì)直接中子的透過(guò)率必須可忽略影錐的正確使用應(yīng)考慮以下各點(diǎn)： 首先，在錐 —中子源之間距離 。 其次，錐的錐度應(yīng)使它的張角大于被檢儀表的立體角，但不大于這個(gè)立體角的兩倍。 四 . 散射中子的來(lái)源 ? 儀表的校準(zhǔn)因子應(yīng)與校準(zhǔn)設(shè)備和方法無(wú)關(guān) ， 所有校準(zhǔn)都參照自由中子輻射場(chǎng)（ 即無(wú)任何散射中子和本底中子 ， 純粹來(lái)自于源發(fā)射的中子場(chǎng) ） 。 ? 散射中子主要來(lái)源于： ? 室壁散射 （ 包括地板 、 天花板 ） ， 空氣散射以及儀器支架的散射 。 散射中子對(duì)儀表讀數(shù)的影響必須做修正 。 五 . 散射中子的修正 ? 散射中子對(duì)儀表讀數(shù)的影響 ， 一般與儀表的類型 、 儀表和源之間的距離以及房間的大小 、 形狀和結(jié)構(gòu)有關(guān) 。 ? 下面是各項(xiàng)修正的具體做法 。 ? (一 )室散射 中子被實(shí)驗(yàn)室墻壁、天花板等散射，其路徑非常復(fù)雜，更多是在具體實(shí)驗(yàn)室條件下用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量 ,是散射中子的主要來(lái)源。 (二 )空氣減弱（外散射） 空氣減弱與源 —探測(cè)器之間距離近似線性增加 .空 對(duì)幾種放射性核素中子源的平均值列于表 13。 表 13幾種放射性核素中子源的線性減弱系數(shù) （標(biāo)準(zhǔn)不確定度 %） 中子源 線性減弱系數(shù) Σ /107cm1 重水慢化 252Cf 2 964 252Cf自發(fā)裂變 1 055 241Am Be(α ,n) 833 241Am B(α ,n) 890 ? ( 三 )． 空氣內(nèi)散射 ? 中子從源和探測(cè)器之間路徑之外被空氣散射回來(lái) ， 可能被儀器探測(cè)到 。 相對(duì)內(nèi)散射也近似與源和探測(cè)器之間距離成線性關(guān)系 。 ? ( 四 )． 從支架上的散射 ? 源和儀器的支架都要盡可能的輕 ， 且不要用含氫材料 ， 特別是源和探測(cè)器附近的物質(zhì)要盡量少 。 (五 )． 能譜的響應(yīng) ? 對(duì)所有散射中子 ， 其能譜和角分布都和源中子不同 。 這樣 ， 散射中子對(duì)儀表讀數(shù)的貢獻(xiàn)將與被測(cè)儀表的能量響應(yīng)和角響應(yīng)有關(guān) 。 因此 ， 要給予特別的注意 。 （ 六 ） 光子輻射的響應(yīng) ? 要測(cè)定儀表對(duì) γ 射線輻射的響應(yīng) ， ? 對(duì) γ 射線的響應(yīng)應(yīng)用 137Cs或 60Coγ 射線源來(lái)測(cè)定 ， 如可能也可用其他 γ 射線源 。 六 .各項(xiàng)修正 (一 )． 非線性修正 ? 先做儀表讀數(shù)的非線性修正 。 它是改變?cè)春吞綔y(cè)器之間距離和不同強(qiáng)度的中子源 ， 以獲得儀器的不同讀數(shù) ， 從而求出其偏離線性的修正系數(shù) FL， (二 )． 幾何修正 ? 一般的計(jì)算公式是對(duì)點(diǎn)源照射點(diǎn)探測(cè)器 ，因此要做幾何修正 。 ? 修正因子為 FL， 對(duì)點(diǎn)源照射球形探測(cè)器 ，大多數(shù)情況下 ， 可用簡(jiǎn)化公式計(jì)算： ? 這里 δ 為 “ 中子有效參數(shù) ” ， 它略微與中子能量有關(guān) ， 但一般推薦（ 177。 ） 。 如果要了解更詳細(xì)的情況請(qǐng)參考文獻(xiàn) 。 21 )2/(1)( lrlF ??? (三 ).散射中子修正 ? 散射效應(yīng)修正推薦有三種方法 ? 影錐法 ? 通用擬合法 ? 半經(jīng)驗(yàn)法 表 14 幾種放射性核素中子源由于空氣散射 引起中子儀表響應(yīng)增加的 A值 響應(yīng)類型 每米距離增加值 % 252Cf（裸） 252Cf（ 30 cm直徑 重水球慢化） AmBe AmB NTA膜 MADE響應(yīng) 典型劑量當(dāng)量率計(jì) 在體模上的反照率劑量計(jì) 注量 比釋動(dòng)能 （ ICRU肌肉組織 ） 影錐法 ? 準(zhǔn)確度與影錐的設(shè)計(jì)及使用有密切關(guān)系 。 ? 在源和儀表之間放入一影錐 ? 在有錐與無(wú)錐條件下測(cè)得 MS（ l） ， 與 l有下列關(guān)系： [MT（ l） MS（ l） ]FA（ l） =k/l2 （ 479） ? 式中 ， FA（ l） — 是相應(yīng)的空氣減弱因子； ? k — 為常數(shù) ， 它與源和探測(cè)器距離有關(guān) ， 定義為 k=RфQΩ； ? QΩ— 為中子源角源強(qiáng)； ? Rф— 為注量響應(yīng) ， 故從式 （ 479）求出 k后 ,即可得到 Rф。 ? 這種方法還必須考慮空氣減弱修正 。 ? 以上三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)及一定的使用范圍，現(xiàn)在最常用的是影錐法，詳細(xì)情況可參閱 有關(guān)文獻(xiàn)。 七 . 常規(guī)檢定 ? (一 )．線性檢查 測(cè)量線性是很重要的，特別是對(duì)高劑量當(dāng)量率更為重要。 ? (二 )．校準(zhǔn)因子的確定 求出讀數(shù)的平均值。扣除散射中子對(duì)儀表讀數(shù)的貢獻(xiàn)，即可求出中子源直接發(fā)出的中子引起的儀表的讀數(shù)。求出試驗(yàn)點(diǎn)中子注量或劑量當(dāng)量處的約定真值，即可確定儀表的校準(zhǔn)因子。 ? (三 )．相對(duì)基本誤差的確定 ? (四 )．重復(fù)性測(cè)定 儀器置于最靈敏量程，求出平均值和測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，表示為儀器的重復(fù)性 V。 ? 對(duì)儀表的能量響應(yīng)、角響應(yīng)和對(duì) γ 射線的靈敏度等項(xiàng)一般只是新研制儀表做型式實(shí)驗(yàn)時(shí)需要進(jìn)行測(cè)試，或用戶特殊需要時(shí)才檢定。 校準(zhǔn)因子（或響應(yīng)）值必須有相應(yīng)的不確定度說(shuō)明。不確定度通常用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示。如果擴(kuò)展不確定度應(yīng)說(shuō)明包含因子或其置信水平。 ? 儀表校準(zhǔn)的不確定度主要來(lái)源包括： 中子源強(qiáng)度測(cè)量約為 1%，各向異性因子F1（ θ）為 %或更小，距離測(cè)量如果仔細(xì)進(jìn)行可 ≤1 mm，如果距離過(guò)近其不確定度估計(jì)（ l1） %，其中 l以米來(lái)表示。 幾何因子（即源和探測(cè)器大小的影響）F1（ l）往往取偏離 1的值的 20%。 散射修正如果用影錐法，則測(cè)量值的不確定度大約為 3%?？諝馍⑸湫拚坎淮?，它對(duì)不確定度的貢獻(xiàn)可忽略。 ? 讀數(shù)統(tǒng)計(jì)不確定度在低劑量率時(shí)是主要來(lái)源，而對(duì)較高的劑量率則可以忽略。 注量對(duì)劑量當(dāng)量轉(zhuǎn)換系數(shù)的不確定度是重要的來(lái)源，對(duì) 252Cf中子源，因能譜已了解得很好，這項(xiàng)不確定度約為1%，而對(duì)其它放射性核素中子源則為4%左右。