摘 要：研發(fā)了β 輻射個人劑量當量Hp（3） 次級標準電離室，不同于主標準器外推電離室的外推結構設計，該電離室采取附帶體模的平板電離室的結構，兼顧高測量精度（ 相對固有誤差<2. 0%） 的同時，簡化試驗流程。輻射性能試驗結果表明：在 β 輻射·H p（3） 個人劑量當量率5～ 170 mSv/ h 內(nèi)的相對固有誤差不超過±1. 5%;具備β 輻射·H p（3） 個人劑量當量率0. 5 mSv/ h～1. 5 Sv/ h 內(nèi)至少5 個量程的測量范圍且相對固有誤差不超過±4. 0%;在β輻射±60°入射角下的響應相對偏差不超過±5%;電離室的測量重復性為0. 6%;對90 Sr/ 90 Y 源在30 cm 處加展平過濾的測量相對擴展不確定度為Urel = 3. 9%（ k = 2） 。另外，實驗發(fā)現(xiàn)，Hp（ 3） 電離室對低能污染光子具有相對較高的響應。

關鍵詞：β 輻射;個人劑量當量Hp（3） 次級標準電離室;相對固有誤差;角響應;不確定度

中圖分類號：TL811+ . 1 文獻標識碼：A

針對β 輻射個人劑量當量Hp（3）的測量，外推電離室是目前國內(nèi)外普遍采納的絕對測量裝置[1-4] ，結構如圖1 所示，是根據(jù)Bragg-Gray 空腔電離理論和吸收劑量的定義建立的一種空腔電離室，屬于靈敏體積可變的平板形電離室，能夠借助收集極的外推實現(xiàn)極間距厚度與靈敏體積的改變，當極間距逐漸縮短時電流信號將逐漸減小，擬合電流與極間距依賴曲線以實現(xiàn)表面和不同深度處的吸收劑量的準確測定，并在靈敏體積內(nèi)粒子收集效率>99% 的前提下保障測量偏差< 0. 5%。外推電離室根據(jù)吸收劑量的測量結果，參考國際標準化組織（ISO）6980-3[5] 列舉的吸收劑量-個人劑量當量Hp （3） 轉(zhuǎn)換系數(shù)，得到參考點處的個人劑量當量Hp（3）測量值。

盡管作為絕對測量裝置的外推電離室測量精度非常高，但操作過程相對復雜。為給出參考點處的個人劑量當量Hp （3） 測量值，外推電離室需要測定5 個極板間距下的電流值，每組電流值需要在兩極相同的電壓下進行（ | I + | + | I - | ） / 2 修正以及電流-極板間距斜率的擬合，對長期放置的外推電離室還需進行極間距校準，耗費時間相對較長。為改善以上現(xiàn)狀，2018 年德國聯(lián)邦物理技術研究院（PTB）提出了一種附帶人體組織散射體模的平板型電離室，作為β 輻射的個人劑量當量Hp（3）量值傳遞的次級標準電離室[6-7] ，經(jīng)能量補償、“邊緣效應” 與“記憶效應” 優(yōu)化、相關影響因子修正等系列措施，使其兼顧高測量精度（測量偏差<2. 0%）的同時，簡化了測量流程的復雜性。

本文研發(fā)了β 輻射個人劑量當量Hp（3）次級標準電離室（以下簡稱“Hp（3） 電離室”），下面進一步詳述Hp （3） 電離室的結構設計，以及基于中國輻射防護研究院放射性計量站的β 射線吸收劑量標準裝置所開展的輻射性能測試。

1 電離室結構設計

Hp（3）電離室的實物圖和結構如圖2 所示，傳輸線外層包裹聚甲基丙烯酸甲酯（ PolymethylMethacrylate，以下簡稱PMMA） 有機玻璃支撐柱，旨在將電離室fA 級弱電流信號導出的同時、盡可能避免測量的β 射線在傳輸線上引發(fā)軔致輻射;下方接線盒內(nèi)固定安裝了信號處理和高壓供應的電路，外部2 個接頭分別對應電離室的偏壓供應和信號導出，其中偏壓供應可用ORTEC 高壓插件實現(xiàn)、信號導出可經(jīng)靜電計直接讀取。