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【摘 要】 本文依据JJG393-2003《辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪》和JJG1059-1999《测量不确定度评定与表示》，分析了辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪校准因子测量结果不确定度的来源，并详细介绍了评定方法。
【关键词】 辐射防护用剂量仪 校准因子 不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.014
1 概述
（1）测量依据：JJG393-2003《辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪》。
（2）环境条件：环境温度：（15～25）℃；相对湿度：≤80%；常压；本底辐射不大于0.25μGy/h。
（3）标准装置：PTW-UNIDOS剂量仪、1L电离室、γ标准辐射场。
（4）被测对象：451P型剂量当量率仪。
（5）测量方法：在γ标准辐射场中采用替代法进行测量。
2 建立数学模型和不确定度传播率
[N][=K0N0F01F02F03KOTP/KF1F2F3KTP] （1）
式中：[N]——被检仪器校准因子；[K0]——标准剂量仪测量值；[N0]——标准剂量仪校准因子；[F01]——标准剂量仪的方向性修正因子；[F02]——标准剂量仪的辐射场散射修正因子；[F03]——标准剂量仪电离室中心定位偏差修正因子；[KOTP]——标准剂量仪的温度气压修正因子；[F1]——被检仪器的方向性修正因子；[F2]——被检仪器的辐射场散射修正因子；[F3]——被检仪器电离室中心定位偏差修正因子；[KTP]——被检仪器的温度气压修正因子；[K]——被检剂量仪测量值。
因（1）式是线性数学模型，且各输入量相互独立无关，所以当采用相对不确定度进行计算时，不确定度传播律应为：
[u2crel（N）=i=1npi2u2rel（Ki）=i=1nu2rel（N）] （2）
3 计算灵敏系数
根据（1）、（2）式可知灵敏系数[ci=pi=1]
4 标准不确定度的评定
4.1 标准剂量仪给出的不确定度[u（K0）]
4.1.1 标准剂量仪测量重复性给出的不确定度分量[u（K01）]
测量10次，单次测量标准偏差为：
[s（K01）][=i=1n（K0-K01）2/（n-1）1/2]=0.143
重复性标准差：[sr0=s（K01）/K0]=0.028
不确定度分量：[u（K01）=sr0]=0.028=2.8%
4.1.2 检定证书给出的不确定度分量[u（K02）]
根据上级检定证书，标准剂量仪校准因子的不确定度为5.0%，覆盖因子k=2，所以校准因子引入的不确定度分量为：[U（K02）]=5.0%/2=2.5%
4.1.3 标准剂量仪方向性带来的不确定度分量[u（K03）]
根据经验估计方向性带来的扩展不确定度为：
[U（K03）]=[ku（K03）]=0.5%
取矩形分布，则[u（K03）]=0.5%/31/2=0.3%
4.1.4 电离室中心定位偏差带来的不确定度分量[u（K04）]
根据经验估计辐射场差别带来的扩展不确定度为：
[U（K04）]=[ku（K04）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K04）]=1.0%/31/2=0.6%
4.1.5 辐射场散射带来的不确定度分量[u（K05）]
根据经验估计辐射场散射带来的扩展不确定度为：
[U（K05）]=[ku（K05）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K05）]=1.0%/31/2=0.6%
4.1.6 温度气压修正带来的不确定度分量[u（K05）]
考虑读数误差一般在△t=0.5℃，△P=0.01kPa以内，其中△P数量级小可忽略，故仅分析△t即可。
由：[kTP=（P0/P）（t+273.15）/293.15]
得：△[kTP=][（P0/P）△t/293.15]
△[kTP/kTP]=△t/（t+273.15）=0.5/293.15=0.002
不确定度分量：[u（K06）]=0.002/31/2=0.0012=0.2%
4.2 被检剂量仪给出的不确定度[u（K）]
4.2.1 被检剂量仪测量重复性给出的不确定度分量[u（K1）]
测量10次，单次测量标准偏差为：
[s（Ki）=i=1n（K-Ki）2/（n-1）1/2]=0.282
重复性标准差：[sr=s（Ki）/K]=0.060
不确定度分量：[u（K1）]=[sr]=0.060=6.0%
4.2.2 被检剂量仪方向性带来的不确定度分量[u（K2）]
根据经验估计方向性带来的扩展不确定度为：
[U（K2）]=[ku（K2）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K2）]=1.0%/31/2=0.6%
4.2.3 辐射场散射带来的不确定度分量[u（K3）]
根据经验估计辐射场散射带来的扩展不确定度为：
[U（K3）]=[ku（K3）]=0.5%
取矩形分布，则[u（K3）]=0.5%/31/2=0.3%
4.2.4 电离室中心定位偏差带来的不确定度分量[u（K4）]
分析同3.1.4。
得不确定度分量：[u（K4）]=0.6%
4.2.5 温度气压修正带来的不确定度分量[u（K5）]
分析同3.1.6。
得不确定度分量：[u（K5）]=0.2%
4.3 合成标准不确定度[uc]的评定
标准不确定度为：
[u2（K0）=u2（K01）+u2（K02）+u2（K03）+u2（K04）+u2（K05）+u2（K06）]
=（2.8%）2+（2.5%）2+（0.3%）2+（0.6%）2+（0.6%）2+（0.2%）2
=（3.9%）2
标准不确定度为：
[U2（K）=u2（K1）+u2（K2）+u2（K3）][+u2（K4）][+u2（K5）]=（6.1%）2
合成标准不确定度[ucrel2=u2（K0）+u2（K）]=（7.2%）2
[ucrel]=7.2%
5 扩展不确定度的评定
取包含因子k=2，则扩展不确定度[Urel]=[kucrel]=2×7.2%=15%。
作者简介
魏薇，毕业于东北大学检测技术与自动化装置，硕士研究生，目前在辽宁省计量科学研究院化学医疗所工作。
（责任编辑：张晓明）
【关键词】 辐射防护用剂量仪 校准因子 不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.014
1 概述
（1）测量依据：JJG393-2003《辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪》。
（2）环境条件：环境温度：（15～25）℃；相对湿度：≤80%；常压；本底辐射不大于0.25μGy/h。
（3）标准装置：PTW-UNIDOS剂量仪、1L电离室、γ标准辐射场。
（4）被测对象：451P型剂量当量率仪。
（5）测量方法：在γ标准辐射场中采用替代法进行测量。
2 建立数学模型和不确定度传播率
[N][=K0N0F01F02F03KOTP/KF1F2F3KTP] （1）
式中：[N]——被检仪器校准因子；[K0]——标准剂量仪测量值；[N0]——标准剂量仪校准因子；[F01]——标准剂量仪的方向性修正因子；[F02]——标准剂量仪的辐射场散射修正因子；[F03]——标准剂量仪电离室中心定位偏差修正因子；[KOTP]——标准剂量仪的温度气压修正因子；[F1]——被检仪器的方向性修正因子；[F2]——被检仪器的辐射场散射修正因子；[F3]——被检仪器电离室中心定位偏差修正因子；[KTP]——被检仪器的温度气压修正因子；[K]——被检剂量仪测量值。
因（1）式是线性数学模型，且各输入量相互独立无关，所以当采用相对不确定度进行计算时，不确定度传播律应为：
[u2crel（N）=i=1npi2u2rel（Ki）=i=1nu2rel（N）] （2）
3 计算灵敏系数
根据（1）、（2）式可知灵敏系数[ci=pi=1]
4 标准不确定度的评定
4.1 标准剂量仪给出的不确定度[u（K0）]
4.1.1 标准剂量仪测量重复性给出的不确定度分量[u（K01）]
测量10次，单次测量标准偏差为：
[s（K01）][=i=1n（K0-K01）2/（n-1）1/2]=0.143
重复性标准差：[sr0=s（K01）/K0]=0.028
不确定度分量：[u（K01）=sr0]=0.028=2.8%
4.1.2 检定证书给出的不确定度分量[u（K02）]
根据上级检定证书，标准剂量仪校准因子的不确定度为5.0%，覆盖因子k=2，所以校准因子引入的不确定度分量为：[U（K02）]=5.0%/2=2.5%
4.1.3 标准剂量仪方向性带来的不确定度分量[u（K03）]
根据经验估计方向性带来的扩展不确定度为：
[U（K03）]=[ku（K03）]=0.5%
取矩形分布，则[u（K03）]=0.5%/31/2=0.3%
4.1.4 电离室中心定位偏差带来的不确定度分量[u（K04）]
根据经验估计辐射场差别带来的扩展不确定度为：
[U（K04）]=[ku（K04）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K04）]=1.0%/31/2=0.6%
4.1.5 辐射场散射带来的不确定度分量[u（K05）]
根据经验估计辐射场散射带来的扩展不确定度为：
[U（K05）]=[ku（K05）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K05）]=1.0%/31/2=0.6%
4.1.6 温度气压修正带来的不确定度分量[u（K05）]
考虑读数误差一般在△t=0.5℃，△P=0.01kPa以内，其中△P数量级小可忽略，故仅分析△t即可。
由：[kTP=（P0/P）（t+273.15）/293.15]
得：△[kTP=][（P0/P）△t/293.15]
△[kTP/kTP]=△t/（t+273.15）=0.5/293.15=0.002
不确定度分量：[u（K06）]=0.002/31/2=0.0012=0.2%
4.2 被检剂量仪给出的不确定度[u（K）]
4.2.1 被检剂量仪测量重复性给出的不确定度分量[u（K1）]
测量10次，单次测量标准偏差为：
[s（Ki）=i=1n（K-Ki）2/（n-1）1/2]=0.282
重复性标准差：[sr=s（Ki）/K]=0.060
不确定度分量：[u（K1）]=[sr]=0.060=6.0%
4.2.2 被检剂量仪方向性带来的不确定度分量[u（K2）]
根据经验估计方向性带来的扩展不确定度为：
[U（K2）]=[ku（K2）]=1.0%
取矩形分布，则[u（K2）]=1.0%/31/2=0.6%
4.2.3 辐射场散射带来的不确定度分量[u（K3）]
根据经验估计辐射场散射带来的扩展不确定度为：
[U（K3）]=[ku（K3）]=0.5%
取矩形分布，则[u（K3）]=0.5%/31/2=0.3%
4.2.4 电离室中心定位偏差带来的不确定度分量[u（K4）]
分析同3.1.4。
得不确定度分量：[u（K4）]=0.6%
4.2.5 温度气压修正带来的不确定度分量[u（K5）]
分析同3.1.6。
得不确定度分量：[u（K5）]=0.2%
4.3 合成标准不确定度[uc]的评定
标准不确定度为：
[u2（K0）=u2（K01）+u2（K02）+u2（K03）+u2（K04）+u2（K05）+u2（K06）]
=（2.8%）2+（2.5%）2+（0.3%）2+（0.6%）2+（0.6%）2+（0.2%）2
=（3.9%）2
标准不确定度为：
[U2（K）=u2（K1）+u2（K2）+u2（K3）][+u2（K4）][+u2（K5）]=（6.1%）2
合成标准不确定度[ucrel2=u2（K0）+u2（K）]=（7.2%）2
[ucrel]=7.2%
5 扩展不确定度的评定
取包含因子k=2，则扩展不确定度[Urel]=[kucrel]=2×7.2%=15%。
作者简介
魏薇，毕业于东北大学检测技术与自动化装置，硕士研究生，目前在辽宁省计量科学研究院化学医疗所工作。
（责任编辑：张晓明）