1、JJF中华人民共和国国家计量技术规范JJFXXXX XXXX放 射 治 疗 用 电 离 室 剂 量 计 水 吸 收剂 量 校 准 规 范Calibration specification for water absorbed dose of dosimeters with ionization chambers as used in radiotherapy(征求意见稿)XXXX XX XX 发布 X XXX XX XX 实施JJF XXXX XXXX国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发布 放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量校准规范Calibration specification
2、 for water absorbeddose of dosimeters with ionizationchambers as used in radiotherapy归口单位: 全国电离辐射计量技术委员会起草单位: 中国计量科学研究院北京市计量检测科学研究院 上海市计量测试技术研究院本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释JJF XXXX XXXX本规范主要起草人：王 坤 （中国计量科学研究院）金孙均 （中国计量科学研究院）罗 琛 (北京市计量检测科学研究院)陈建新 （上海市计量测试技术研究院）参加起草人：杨小元 （中国计量科学研究院）陆 逊 （上海市计量测试技术研究院）范耀东 (北京
3、市计量检测科学研究院)JJF XXXX XXXXI目 录引 言 II1 范围 .12 引用文献 .13 术语和计量单位 14 概述 .25 计量特性 26 校准条件 .27 校准项目和校准方法 .48 校准结果表达 .69 复校时间间隔 .6附录 A 校准证书正文内容及格式 .7附录 B 测量不确定度评定示例 .8附录 C 水吸收剂量校准因子使用示例 .9附录 D 辐射质修正因子 10JJF XXXX XXXXII引 言进行放射治疗用电离室剂量计的水吸收剂量校准是为满足放射治疗领域的计量需求，相比原有量值体系，可以降低工作计量器具水吸收剂量测量的不确定度，并使得我国的放疗剂量量值体系与国际一致
4、。本规范主要参考 IAEA TRS398 报告对电离室水吸收剂量校准的要求，以及IEC 60731 对电离室剂量计的性能要求。本校准规范为首次制定。JJF XXXX XXXX1放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量校准规范1 范围本校准规范适用于放射治疗用电离室剂量计在 60Co 射线和加速器光子束中进行水吸收剂量校准，光子能量范围（1.2525）MeV ，剂量率范围（0.0110）Gy/min。校准后的电离室剂量计可用于外照射治疗辐射源的水吸收剂量校准。2 引用文献本规范引用下列文件：JJG 1071-2010 国家计量校准规范编写规则IAEA TRS 398 外照射放射治疗水吸收剂量的测定（Ab
5、sorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy）YY/T 0976-2016 医用电器设备 放射治疗用电离室剂量计凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 校准因子 calibration factor参考值除以指示值的商。3.1.2 参考点 reference point校准电离室时，电离室与参考值重合的点。圆柱指形电离室的参考点在电离室空腔的中心轴上，平板形电离室的参考点在电离室前窗的内表面。3.1.3 漏电流
6、 leakage current 电离室剂量计在信号通道上产生的所有电流，而非灵敏体积内由电离产生的电流。3.2 计量单位JJF XXXX XXXX23.2.1 水吸收剂量电离辐射授予单位质量水的能量，单位焦耳每千克（J/kg） ，专有名词戈瑞（Gy） 。3.2.2 水吸收剂量率单位时间内的水吸收剂量，常用单位为戈瑞每分钟（Gy/min） 。4 概述放射治疗用电离室剂量计用于辐射剂量学的量值传递以及医学放疗等其他应用领域的辐射剂量的测量，主要由电离室和测量单元两大部分组成。电离室为空腔电离室，射线照射引起空腔中气体电离，测量单元测量电离室输出的电离电流，并将测量值以适当的形式显示。5 计量特性
7、剂量计分为标准级剂量计和工作级剂量计。当影响量的（或仪器参数）规定为两个性能标准时，例如 “变化限值应为x% （y%） ，前一个数字x%针对工作级剂量计，而括号内的第二个数字（y%）针对标准级剂量计。5.1 漏电流经漏电补偿调整后的剂量计漏电流不超过0.3mGy/min。5.2 测量重复性剂量计的重复性小于 0.5%（0.2%） 。5.3 示值非线性剂量计的示值非线性不超过0.5%。5.4 稳定性剂量计的年稳定性不超过1.0%（0.5%） 。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 实验室温度应在（1525）范围内。JJF XXXX XXXX36.1.2 实验室相对湿度 20%80%。在该湿度范
8、围内，校准时不需进行湿度修正。若将校准因子修正到干燥空气，湿度修正因子为 kh=0.997。6.1.3 水模体中水温要与室温达到热平衡。6.2 辐射场6.2.1 剂量计在 60Co 射线和加速器光子参考辐射中校准。6.2.2 辐射场通常为限束辐射场，校准时在射束轴垂直的照射野内电离室所覆盖区域的剂量率变化不大于1%。6.2.3 校准点处水吸收剂量率应在 0.01Gy/min10Gy/min 范围内。6.2.4 加速器参考辐射场需有外置的监督电离室用于剂量监督和修正。6.2.5 辐射场参考点至水模体前表面的距离由精度优于 0.1mm 的长度量具测量。6.3 水模体6.3.1 水模体尺寸不小于 3
9、0cm30cm30cm，配有定位装置可用于电离室的定位和位置调整。6.3.2 非防水电离室应使用防水套管进行校准，建议用户自带防水套管，以便在后期使用该电离室时所用防水套管一致，该防水套管一般由有机玻璃制成，其壁厚不超过 1.5mm。6.3.3 水平射线束校准条件下，在温度平衡过程中，入射窗可能会向外移动微小距离，导致电离室测量深度增加，测量前需再次测量电离室的等效深度。6.3.4 垂直射线束校准条件下，由于蒸发作用，会导致电离室测量水深减小。所以在正式测量开始时，需再次测量并确定电离室的等效深度。6.3.5 电离室参考点置于水中的测量深度，在 60Co 辐射场中为 5.0g/cm2。在加速器
10、光子辐射场中 TPR20,100.7 时，测量点深度为 5 g/cm2 或者10.0g/cm2，TPR 20,100.7 时，测量点深度为 10.0g/cm2。6.4 测量标准6.4.1 溯源至水吸收剂量基准的电离室剂量计为校准用标准装置，通过替代法进行剂量计的校准。6.4.2 其他设备6.4.2.1 由百分表或伸缩规测量校准点水深，最小分度值不大于 0.1mm。JJF XXXX XXXX46.4.2.2 温度计，测量范围 0oC50oC，最小分度值不大于 0.2oC。6.4.2.3 气压计，测量范围 86kPa106 kPa，最小分度值不大于 0.1kPa。7 校准项目和校准方法7.1 一般
11、检查7.1.1 检查配件是否齐全，包括防水套管，平衡帽，保护帽，高绝缘连接器等。7.1.2 检查电离室、静电计、线缆、连接器是否有损坏，剂量计外观完好，电离室与静电计匹配正确。7.1.3 如果电离室单独校准，检查其保护级、高压级、收集级之间是否有短路。7.1.4 剂量计与实验室环境达到平衡后，将电离室置于待测位置，然后将其与静电计连接，连通电源。7.1.5 打开电源，依据说明书确认剂量计参数设置等是否正确。7.1.6 通电预热后，检查剂量计工作状态是否正常，各操作命令是否有效执行。7.2 漏电流7.2.1 连接电离室，加极化电压并稳定一段时间后，在无辐照条件下，测量剂量计的漏电情况。若漏电超过
12、制造商声称值或超过预期测量值的 0.2%，检查连接器是否有损坏或沾污。7.2.2 如有必要，清洁连接器后，再次进行漏电测量。如果漏电仍然较大，并与之前测量值一致（不能超过预期测量值的 1%） ，可继续进行校准测量实验。7.2.3 辐照后，再次进行漏电测量，若两次测量漏电值接近，校准有效。7.2.4 如果漏电较大且是变化的，剂量计可能损坏需进行维修。7.2.5 将剂量计处于测量状态，使辐射源辐照电离室，待其读数达到某一值 M0 时，关闭辐射源，计时 t=5 分钟，读数为 M1，剂量计辐照后漏电流如下式所示。 0()It7.3 测量重复性将电离室置于辐射场中，在较低剂量率条件下（如 0.05Gy/
13、min） ，相同辐照时间，测量 10 次，取平均值的标准偏差作为剂量计的重复性。JJF XXXX XXXX52110%niiMV7.4 示值非线性某个量程下，取量程满刻度的 50%或者 0.5Gy/min 作为参考点，选取其他点作为比较点，比较点与参考点所测剂量率值的相对误差计为示值非线性。7.5 校准因子7.5.1 将电离室置于水模体中，参考点位于参考值处，电离室加高压，一般温度平衡 30 分钟后进行测量，期间建议进行预辐照。7.5.2 记录温度、气压、湿度值，确定剂量计内部设置正确，进行辐照情况下实验记录，每个测量点至少进行 3 次读数。7.5.3 测量值 M 为 0()rawTPpols
14、Mk其中 Mraw 和 M0 分别为是剂量计未修正的有辐照和无辐照的读数，k TP 为温度气压修正因子，k pol 为极化效应修正因子， ks 为离子复合修正因子。7.5.4 温度气压修正因子 0(273.)TPPT 和 P 为测量时电离室空腔中空气的温度和气压，T 0 和 P0 为校准的参考环境条件，即 20oC 和 101.3kPa。校准时相对湿度的参考标准为 50%，若测量时环境相对湿度在 20%至 80%范围内，不需进行湿度修正。7.5.5 校准因子为参考值 与剂量计的测量值之比。refD,refDWNM7.6 长期稳定性剂量计长期稳定性以 Co-60 射线的校准因子为计算依据，两次校
15、准因子的相对偏差为长期稳定性。JJF XXXX XXXX68 校准结果表达经校准的放射治疗用电离室剂量计出具校准证书。校准结果至少包括：校准条件；计量特性和校准结果；测量结果的不确定度。9 复校时间间隔用户根据使用情况自行确定复校时间间隔，建议一般不超过 12 个月。JJF XXXX XXXX7附录 A 校准证书正文内容及格式证书编号：校准结果1. 漏电流：2. 重复性：3. 示值非线性：4. 校准因子及不确定度：5. 长期稳定性：校准环境条件及地点温度： 气压： 相对湿度：剂量计型号及编号： 校准地点：测量标准及其他设备名称 测量范围 不确定度/准确度等级、最大允许误差证书编号 有效期至JJ
16、F XXXX XXXX8附录 B 测量不确定度评定示例水吸收剂量校准过程中主要的不确定度来源有电离电荷测量、空气密度修正、水深、参考距离、离子复合、辐射场非均匀性、放射衰变、极性等，具体校准不确定度评定如下所示，校准电离室合成标准不确定度为 0.58%。合成标准不确定度 (%)不确定度来源Type A Type B 1.传递电离室水吸收剂量校准因子 0.452.电荷测量 0.05 0.13.空气密度修正 0.14.测量点水深 0.25.测量点距源距离 0.26.离子复合 0.05 0.17.辐射场非均匀性 0.03 0.058.放射源衰变 0.029.极化效应 0.1合成标准不确定度 0.58
17、 JJF XXXX XXXX9附录 C 复合效应和极化效应测量C.1 复合效应采用双压法进行离子复合效应修正。在 60Co 辐射场中， 21(/)/)SVkM在加速器等脉冲辐射场中， 12/Sk其中，M 1 和 M2 是电离室极化电压分别为 V1 和 V2 时的读数。V 1 为电离室正常使用时的电压。C.2 极化效应通常极化效应可以忽略，如需测量，其计算公式为 2polMk其中 M+和 M+分别为电离室测量时的正负极化电压的剂量计读数，M 为校准时所用电压对应的读数。JJF XXXX XXXX10附录 D 水吸收剂量校准因子使用示例使用具有 60Co 水吸收剂量校准因子的电离室剂量计进行加速器
18、光子的校准，其计算公式为 0,wQDwQMNk其中， 为加速器光子水吸收剂量， 为剂量计在加速器光子束下读数， 为剂量,wQ 0,DwQN计 60Co 水吸收剂量校准因子 , 为辐射质修正因子。0k以 10MV 光子为例，测量步骤如下：1. 测量光子束组织模体比 TPR20,10，或者根据剂量分布曲线计算得到该值。2. 在水下 10g/cm2 处测量电离室的经温度气压修正的读数 ，QM3. 查表附录 D 得到 ，或者根据校准证书中不同辐射质的修正因子拟合得到所需辐射0,Qk质的修正因子。4. 计算得到 。,wJJF XXXX XXXX1附录 D 辐射质修正因子表 D-1 光子辐射质修正因子辐射
19、质 2010电离室型号 0.5 0.53 0.56 0.59 0.62 0.65 0.68 0.7 0.72 0.74 0.76 0.78 0.8 0.82 0.84PTW 23331 1.004 1.003 1.000 0.999 0.997 0.993 0.990 0.988 0.985 0.982 0.978 0.971 0.964 0.956 0.945PTW 23332 1.004 1.003 1.001 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.984 0.980 0.976 0.968 0.961 0.954 0.943PTW 23333 1.004 1.0
20、03 1.001 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.985 0.981 0.976 0.969 0.962 0.955 0.943PTW 30001/30010 1.004 1.003 1.001 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.985 0.981 0.976 0.969 0.962 0.955 0.943PTW 30002/30011 1.006 1.004 1.001 0.999 0.997 0.994 0.992 0.990 0.987 0.984 0.980 0.973 0.967 0.959 0.948PTW 30004/
21、30012 1.006 1.005 1.002 1.000 0.999 0.996 0.994 0.992 0.989 0.986 0.982 0.976 0.969 0.962 0.950PTW 30006/30013 1.002 1.002 1.000 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.984 0.980 0.975 0.968 0.960 0.952 0.940PTW 31002/31010 1.003 1.002 1.000 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.984 0.980 0.975 0.968 0.960 0.952
22、0.940PTW 31003/31013 1.003 1.002 1.000 0.999 0.997 0.994 0.990 0.988 0.984 0.980 0.975 0.968 0.960 0.952 0.940PTW 31006 1.004 1.003 1.001 0.999 0.998 0.995 0.992 0.989 0.985 0.980 0.974 0.966 0.959 0.951 0.940PTW 31014 1.004 1.003 1.001 0.999 0.998 0.995 0.992 0.989 0.985 0.980 0.975 0.967 0.959 0.9
23、52 0.941IBA FC65-G 1.005 1.004 1.002 1.000 0.998 0.997 0.995 0.992 0.989 0.985 0.981 0.973 0.966 0.958 0.947IBA FC65-P 1.003 1.002 1.001 0.999 0.998 0.995 0.993 0.990 0.986 0.981 0.976 0.968 0.960 0.952 0.940IBA FC23-C 1.001 1.001 1.001 1.000 0.999 0.997 0.995 0.993 0.990 0.985 0.980 0.972 0.964 0.9
24、55 0.943IBA CC01 1.002 1.002 1.002 1.001 1.000 0.999 0.996 0.994 0.991 0.986 0.981 0.972 0.964 0.956 0.944IBA CC04 1.001 1.001 1.001 1.000 0.999 0.997 0.995 0.992 0.989 0.984 0.979 0.970 0.962 0.953 0.941IBA CC08 1.001 1.001 1.001 1.000 0.999 0.997 0.995 0.993 0.989 0.985 0.980 0.972 0.964 0.955 0.9
25、43IBA CC13 1.001 1.001 1.001 1.000 0.999 0.997 0.995 0.993 0.989 0.985 0.980 0.972 0.964 0.955 0.943IBA CC25 1.001 1.001 1.001 1.000 0.999 0.997 0.995 0.993 0.989 0.985 0.980 0.972 0.964 0.955 0.943NE 2571 1.005 1.004 1.002 1.000 0.998 0.995 0.993 0.991 0.989 0.986 0.982 0.975 0.969 0.961 0.949NE 25
26、61 / 2611 1.006 1.004 1.001 0.999 0.998 0.994 0.992 0.990 0.988 0.985 0.982 0.975 0.969 0.961 0.949SNC 100700-0 1.005 1.004 1.001 0.999 0.998 0.995 0.992 0.989 0.986 0.981 0.976 0.969 0.962 0.954 0.943SNC 100700-1 1.007 1.006 1.003 1.001 0.999 0.997 0.995 0.993 0.990 0.986 0.983 0.976 0.969 0.961 0.
27、951JJF XXXX XXXX2表 D-2 电子辐射质修正因子辐射质 50电离室型号 1 1.4 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7 8 10 13 16 20PTW 23343 - - 0.925 0.920 0.916 0.913 0.910 0.907 0.904 0.901 0.899 0.894 0.889 0.881 0.870 0.860 0.849PTW 34001 0.965 0.955 0.944 0.937 0.931 0.925 0.920 0.916 0.912 0.908 0.904 0.898 0.892 0.882 0.870 0.860
28、0.848PTW 34045 0.966 0.956 0.945 0.938 0.932 0.926 0.921 0.917 0.912 0.909 0.905 0.899 0.893 0.883 0.871 0.861 0.849IBA NACP 0.952 0.942 0.931 0.924 0.918 0.912 0.908 0.903 0.899 0.895 0.892 0.886 0.880 0.870 0.858 0.848 0.836IBA PPC05 0.960 0.951 0.941 0.933 0.927 0.922 0.918 0.914 0.911 0.908 0.90
29、5 0.900 0.896 - - - -IBA PPC40 0.969 0.959 0.946 0.938 0.931 0.925 0.920 0.915 0.911 0.908 0.904 0.899 0.893 - - - -PTW30001/30010 - - - - - - 0.911 0.909 0.907 0.905 0.904 0.901 0.898 0.893 0.885 0.877 0.868PTW30002/30011 - - - - - - 0.916 0.914 0.912 0.910 0.909 0.906 0.903 0.897 0.890 0.882 0.873
30、PTW30004/30012 - - - - - - 0.920 0.918 0.916 0.915 0.913 0.910 0.907 0.902 0.894 0.887 0.877PTW30006/30013 - - - - - - 0.911 0.909 0.907 0.905 0.904 0.901 0.898 0.893 0.885 0.877 0.868PTW31002/31010 - - - - - - 0.912 0.910 0.908 0.906 0.905 0.901 0.898 0.893 0.885 0.877 0.867PTW31003/31013 - - - - -
31、 - 0.912 0.910 0.908 0.906 0.905 0.901 0.898 0.893 0.885 0.877 0.867PTW 31006 - - - - - - 0.928 0.924 0.921 0.918 0.915 0.910 0.905 0.896 0.885 0.876 0.865PTW 31014 - - - - - - 0.929 0.925 0.922 0.919 0.916 0.910 0.905 0.897 0.886 0.876 0.865IBA FC65-G - - - - - - 0.920 0.918 0.916 0.914 0.913 0.910
32、 0.907 0.902 0.894 0.887 0.877IBA FC65-P - - - - - - 0.914 0.912 0.911 0.909 0.907 0.904 0.902 0.896 0.889 0.881 0.872IBA FC23-C - - - - - - 0.920 0.918 0.916 0.914 0.913 0.910 0.907 0.902 0.894 0.886 0.877IBA CC01 - - - - - - 0.942 0.938 0.935 0.932 0.929 0.923 0.918 0.909 0.898 0.889 0.878IBA CC04
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