張宏

1 概述

醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定裝置由電離室劑量儀、標(biāo)準(zhǔn)鋁片、星卡、分辨力測試卡、電流表、電壓表、時(shí)間表等組成。電離室劑量儀是利用射線與物質(zhì)作用產(chǎn)生自由電子，該電子將電離室空腔內(nèi)的氣體電離產(chǎn)生次級電子，通過測量電離室空腔內(nèi)次級電子形成的電流信號測量空氣比釋動(dòng)能率。射線穿過半值層儀時(shí)射線能譜會發(fā)生改變，表現(xiàn)為計(jì)量率的變化，由此測量X射線機(jī)輸出射線的半值層。不同物質(zhì)對射線的吸收不同，因此同樣的射線穿過不同物質(zhì)會得到不同的劑量，反映在黑白圖像上表現(xiàn)也不同。根據(jù)該特性利用射線對星卡及分辨力測試卡照射后的X射線機(jī)的影像測量X射線機(jī)的焦點(diǎn)等指標(biāo)。

2 測量方法

將劑量儀的電離室置于X射線照射野中心，選用最大的照射野。電離室的中心軸與射線束垂直，電離室與X射線管焦點(diǎn)之間的距離按規(guī)程要求放置。將連續(xù)工作方式的X射線機(jī)的管電壓、管電流分別調(diào)至規(guī)程要求值，預(yù)先將溫度、氣壓、校準(zhǔn)因子值、時(shí)間輸入劑量儀，連續(xù)測量3次以上，取其平均值，得出空氣比釋動(dòng)能K（mGy/min）。

3 數(shù)學(xué)模型

由測量方法知，空氣比釋動(dòng)能率是在定距離、定電壓、定電流的條件下測得的，而電離室與X射線管焦點(diǎn)的距離很難測準(zhǔn)。根據(jù)反平方定律：點(diǎn)放射的輻射場在無吸收和散射時(shí)，距離輻射源一定距離處輻射場的量值與此距離的平方成反比，因此可建立數(shù)學(xué)模型，見式（1）：

4 測量不確定度的來源

5 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

5.1 輸入量M的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

輸入量M的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源有兩部分：

一是由測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（M1），可以通過連續(xù)測量得到測量值，采用A類方法進(jìn)行評定;二是由劑量儀的顯示分辨力引入的相對不確定度urel（M2），采用B類方法評定。

5.1.1 測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（M1）的評定

對一臺常規(guī)的醫(yī)用X射線機(jī)，在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測量10次，得到測量值分別為M（mGy/min）：

5.1.2 劑量儀的顯示分辨力引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（M2）

劑量儀讀數(shù)，其末位顯示分辨力0.001，半寬a=0.0005，按均勻分布處理，則urel（M2）=0.0005/3=0.03%。則：

5.2 校準(zhǔn)因子引入的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK）評定來源有三部分：

一是由校準(zhǔn)因子的定值引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK1），根據(jù)校準(zhǔn)證書給出的相對擴(kuò)張標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算，采用B類方法評定;

二是由劑量儀的能量響應(yīng)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK2），可根據(jù)劑量儀的使用說明書給出的數(shù)據(jù)計(jì)算，采用B類方法評定;

三是由劑量儀的穩(wěn)定性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK3），可根據(jù)歷年校準(zhǔn)證書給出的校準(zhǔn)因子數(shù)據(jù)來計(jì)算年變化的相對值，采用B類方法評定。

5.2.1 校準(zhǔn)因子的定值引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK1）的評定

校準(zhǔn)證書給出照射量校準(zhǔn)因子的相對擴(kuò)展不確定度U=3.2%，k=2。按服從正態(tài)分布，則校準(zhǔn)因子的定值引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

5.2.2 劑量儀的能量響應(yīng)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK2）的評定

劑量儀的使用說明書給出劑量儀的能量響應(yīng)±5%，則半寬a=2.5%，按服從正態(tài)分布，取k=3，那么：

5.2.3 劑量儀的穩(wěn)定性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（NK3）的評定

根據(jù)有關(guān)資料，劑量儀的穩(wěn)定性為年變化不超過2.0%，則半寬a=1.0%，按服從均勻分布，取k=，則：

5.3 環(huán)境溫度引入的相對合成不確定度urel（T）的評定

實(shí)際測量經(jīng)驗(yàn)，環(huán)境溫度為293.15K左右，由于溫度波動(dòng)和不均勻引起測量位置與室內(nèi)平均溫度最大偏差±1.5℃，那么半寬a≈0.8℃÷293.15℃≈0.3%，按均勻分布，則k=，則：

5.4 氣壓引入的相對合成不確定度urel（p）的評定

采用B類評定，當(dāng)?shù)貧鈮簆=92.6 kPa，由氣壓計(jì)的示值和讀數(shù)引起的誤差約為±0.05 kPa，則半寬a=0.05÷2=0.025。

5.5 測量位置引入的相對合成不確定度urel（L）

采用B類評定，實(shí)際測量焦點(diǎn)位置是估計(jì)的，因此估計(jì)：

6 相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

7 相對擴(kuò)展不確定度取k=2

8 測量不確定度報(bào)告

醫(yī)用診斷X射線輻射源空氣比釋動(dòng)能率的擴(kuò)展不確定度Urel=4.3%，k=2。

參考文獻(xiàn)

[1] 全國法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會.測量不確定度評定與 表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[2] 全國電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會.醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定 規(guī)程：JJG 744—2004[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3] 顧曉琪.醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確 定度評定[J].科技展望，2015（5）：157.