空氣比釋動能約定真值測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及檢定或校準輻射防護領域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有標準參考輻射場空間體積較大無法或難以移動導致現(xiàn)場和就地檢定或校準較難的問題，提供了一種空氣比釋動能約定真值測定方法，其技術方案可概括為：建立小尺度參考輻射場，再選擇合適的放射源及源強為屏蔽箱體提供入射射線，然后選擇多個伽瑪射線劑量測量儀器作為構建預測模型的實驗樣本，獲得檢驗點的空氣比釋動能約定真值的預測模型，最后將待測儀器的探頭置于檢驗點，記錄伽瑪譜儀測得的散射伽瑪譜，導入預測模型，得到空氣比釋動能約定真值。本發(fā)明的有益效果是：結果準確，且所使用的參考輻射場尺寸很小，適用于空氣比釋動能約定真值的測定。
【專利說明】空氣比釋動能約定真值測定方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢定或校準福射防護領域，特別涉及空氣比釋動能（airkerma)約定 真值的測定方法。

【背景技術】
[0002] 測量伽瑪射線劑量（率）、劑量當量（率）的儀器和儀表廣泛應用于軍事、國防和 民用領域，是保障核設施、伽瑪射線裝置、工作人員和公眾安全極為重要的工具盒手段，發(fā) 揮著不可或缺的作用，為保證其性能和測量量值的準確可靠，我國計量法和相關法規(guī)規(guī)定 需要定期對其進行檢定或校準，屬于強制檢定的計量器具。
[0003] 依據(jù)國標GB/T12162. 1-2000《用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的 X和Y參考輻射-輻射特性及產(chǎn)生方法》，GB/T12162. 2-2004《用于校準劑量儀和劑量率儀 及確定其能量響應的X和Y參考輻射第2部分輻射防護用的能量范圍為8keV?1.3MeV和 4MeV?9MeV的參考輻射的劑量測定》，以及JJG393-2003《輻射防護用X和Y輻射劑量當 量（率）儀和監(jiān)測儀檢定規(guī)程》的要求，對伽瑪劑量（率）儀器儀表的檢定和校準應在含由 同位素放射源構成的次級標準參考輻射場的伽瑪空氣比釋動能次級標準裝置上進行。在檢 定和校準工作中，首先需用airkerma測量標準器具對次級標準參考輻射場進行校驗，得到 次級標準參考輻射場檢驗點處的airkerma約定真值；然后再將受檢儀器儀表探頭上的參 考點按要求準確定位于次級標準參考輻射場中，測量并得到校準因子K:

【權利要求】
1. 空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、建立小尺度參考輻射場，所述小尺度參考輻射場，包括邊長尺寸不大于1. 5米 的屏蔽箱體，屏蔽箱體水平放置，其側面設置有入射孔，用于入射射線的入射，在屏蔽箱體 內(nèi)，入射射線的射線方向上，設置有檢驗點，屏蔽箱體上表面還具有測試孔，能夠通過測試 孔將待檢儀器儀表的探頭放進屏蔽箱并使探頭上的參考點與檢驗點相重合，屏蔽箱體內(nèi)還 設置有劑量特征點，垂直于入射孔與測試孔的連線的一個包含測試孔的平面，將屏蔽箱體 分割為兩部分，劑量特征點位于屏蔽箱體中靠近入射孔的那部分，且不被入射射線直接照 射的位置，伽瑪譜儀設置在屏蔽箱體內(nèi)，其探頭上的參考點與劑量特征點重合，且固定于屏 蔽箱體內(nèi)； 步驟2、選擇合適的放射源及源強為屏蔽箱體提供入射射線； 步驟3、選擇多個伽瑪射線劑量測量儀器作為構建預測模型的實驗樣本，獲得檢驗點的 空氣比釋動能約定真值的預測模型； 步驟4、將待測儀器的探頭置于檢驗點，記錄伽瑪譜儀測得的散射伽瑪譜，導入預測模 型，得到空氣比釋動能約定真值。
2. 如權利要求1所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟3包括以下 具體步驟： 步驟31、選擇多個伽瑪射線劑量測量儀器作為構建預測模型的實驗樣本； 步驟32、測量未放置實驗樣本時檢驗點的空氣比釋動能約定真值，再將實驗樣本的探 頭的參考點置于檢驗點上，采用傳遞儀器法測量得到檢驗點的空氣比釋動能約定真值，以 及通過伽瑪譜儀獲取劑量特征點的伽瑪能譜； 步驟33、采用主元分析方法根據(jù)伽瑪能譜獲取劑量特征值； 步驟34、采用支持向量機的方法回歸獲得檢驗點的空氣比釋動能約定真值的預測模 型。
3. 如權利要求2所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟32包括以 下具體步驟： 步驟32A、將標準石墨空腔電離室置于檢驗點處，測量入射射線束強度為Vj時檢驗點處 的空氣比釋動能約定真值，記為K/ ; 步驟32B、將第i個實驗樣本的探頭的參考點置于檢驗點處，設置入射射線束強度為 Vj,記錄該實驗樣本的讀數(shù)Rij及通過伽瑪譜儀獲得此時劑量特征點的伽瑪能譜Sij ; 步驟32C、將該實驗樣本放置在標準參考輻射場中尋找其讀數(shù)等于Ru的點，該點對應 的空氣比釋動能約定真值即為檢驗點的空氣比釋動能約定真值Kij ; 步驟32D、將X個實驗樣本的探頭的參考點依次放置在檢驗點中，在y種 '條件下重復 步驟32A至步驟32C，得到xXy組KpSu和K/數(shù)據(jù)，用于得到函數(shù)關系L = (S^ K/ ) 的模型構建。
4. 如權利要求3所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟33包括以 下步驟： 步驟33A、將所獲取的每一個Su按照一定的能量間隔△ E離散獲得同散射伽瑪射線能 量對應的計數(shù)率數(shù)組，并構建以散射伽瑪射線能量為研究對象的計數(shù)率的n維向量 aIj ? 步驟33B、通過步驟32D中x種實驗樣本的探頭在y種Vj條件下的實驗，構建散射伽瑪 能譜計數(shù)率數(shù)據(jù)矩陣樣本〇 (xXy)Xn ; 步驟33C、采用主元分析方法求n維向量aij的主成分，得到n維向量aij的主成分向量 為^ = W彡n，所述Tnxi:是指Tnxn^轉置，Tnxm指代由①(xXy)Xn獲得其協(xié)方差 矩陣Inxn，求得協(xié)方差矩陣Inxn的前m個特征向量組成的得分矩陣； 步驟33D、得到Wij與Sij存在函數(shù)關系Wij = f2(Sij)，則得到Kij = f3dj，K/ )= Wf2(Sij)J/ ]。
5. 如權利要求4所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟33A中，所 述一定的的能量間隔AE是指：AE = 150(V(128X2z)keV，0彡z彡4, z取整數(shù)。
6. 如權利要求4所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟33C包括以 下具體步驟： 步驟33(：1、由〇(xXy)Xn獲得其協(xié)方差矩陣Inxn，求得協(xié)方差矩陣Inxn的n個特征值 入1彡入2彡......彡入n彡〇,及相應的特征向量h，…，tm，…tn; 步驟33C2、得到主成分的得分矩陣為Tnxm = U1，…，〇，其中，m由式
步驟33C3、得到n維向量aij的主成分向量為Wij = Tnxm1 ? aij，m彡n，Tnxm1是指Tnxm的轉置。
7. 如權利要求6所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟34包括以 下步驟： 步驟34A、通過步驟32D中X種實驗樣本的探頭在y種 '條件下的實驗，獲得數(shù)據(jù) 矩陣樣本0^，Wu，K/ )(xXy)x(m+2)，采用支持向量機回歸方法獲得Ku的預測模型Kij = f3(U，）。
8. 如權利要求7所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟34A中，所 述采用支持向量機回歸方法獲得Ku的預測模型f3(Wu，K/)的具體方法為：訓練回歸預測 模型所選擇的核函數(shù)為徑向基核，核函數(shù)的參數(shù)通過交叉驗證的方法確定，建立模型時，將 數(shù)據(jù)樣本0^，WuK/)(xXy)x(111+2)按照一定的比例分配給訓練集與測試集，當測試誤差不大 于5%時，結束訓練，確定預測模型為Kij = f3(Wij, K/ )。
9. 如權利要求8所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，所述一定的比 例是指訓練集與測試集的比例大于等于1: 1。
10. 如權利要求8或9所述的空氣比釋動能約定真值測定方法，其特征在于，步驟4包 括以下步驟： 步驟41、將待測儀器的探頭的參考點置于檢驗點； 步驟42、選擇合適的放射源置于同位素放射源容納裝置，調(diào)節(jié)衰減器獲得測量的入射 射線束強度Vj ; 步驟43、使用伽瑪譜儀測量此時的散射伽瑪譜，并將該散射伽瑪譜數(shù)據(jù)導入建立的預 測模型Kij = )= Uf2(Sij)J/ ]= f^S^K/ )，得到檢驗點處的空氣比釋動 能約定真值。
【文檔編號】G01T1/02GK104330815SQ201410697524
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】毛本將, 劉易鑫, 徐陽, 賀萌, 卓仁鴻, 文德智, 丁大杰, 成晶, 鄭慧 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學研究所