资源简介
湖北 省地 方计 量技 术规 范
JJF(鄂)184—2026
气载放射性探测装置校准规范
(固体源法)
Calibration Specification for Airborne Radioactive Detection
Devices (Solid Source Method)
2026-06-02 发布 2026-09-10 实施
湖北 省市 场监 督管 理局 发布
JJF(鄂)184—2026
气载放射性探测装置校准规范
(固体源法)
Calibration Specification for Airborne
Radioactive Detection Devices(Solid Source
Method)
JJF (鄂)184—2026
归口 单位:湖北省市场监督管理局
主要起草单位: 中国船舶集团有限公司第七一九研究所
参加起草单位:湖北省计量测试技术研究院
中船智核(武汉) 科技有限公司
本规范委托中国船舶集团有限公司第七一九研究所负责解释
JJF(鄂)184—2026
本规范主要起草人:
张淮超(中国船舶集团有限公司第七一九研究所)代传波(中国船舶集团有限公司第七一九研究所)石曙光(湖北省计量测试技术研究院)
左亮周(中船智核(武汉)科技有限公司)
参加起草人:
祝娇(中国船舶集团有限公司第七一九研究所)郑文祥(中国船舶集团有限公司第七一九研究所)陈祥磊(中国船舶集团有限公司第七一九研究所)张坤明(湖北省计量测试技术研究院)
蔺常勇(中船智核(武汉)科技有限公司)
邹涛(中船智核(武汉)科技有限公司)
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目录
引言 (Ⅱ )
1 范围 (1)
2 引用文件 (1)
3 术语和计量单位 (1)
3.1 术语 (1)
3.2 计量单位 (2)
4 概述 (2)
5 计量特性 (3)
5.1 能量刻度偏差 (3)
5.2 统计涨落 (3)
5.3 探测效率 (4)
6 校准条件 (4)
6.1 环境条件 (4)
6.2 测量标准及其他设备 (4)
7 校准项目和校准方法 (5)
7.1 校准项目 (5)
7.2 校准方法 (5)
8 校准结果 (7)
8.1 校准记录 (7)
8.2 校准证书 (7)
8.3 校准结果的测量不确定度 (8)
9 复校时间间隔 (8)
附录 A 校准原始记录表 (9)
附录 B 校准证书内页推荐格式 (12)
附录 C 气载放射性探测装置探测效率校准不确定度评定示例 (13)
附录 D 校准工装的结构和操作方法 (17)
I
JJF(鄂)184—2026
引言
JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF 1059.1—2012 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列文件。
本规范技术内容确定主要参考 JJG 478—2016《 α、β 表面污染仪检定规程》、GB/T 7165.1—2005、GB/T 7165.2—2008、GB/T 7165.3—2008、GB/T 7165.4—2008 等气态排出流(放射性)活度连续监测设备相关标准制订而成。
本规范为首次发布。
II
JJF(鄂)184—2026
气载放射性探测装置校准规范(固体源法)
1 范围
本规范适用于使用固体源对气载放射性探测装置的校准, 气载放射性探测装置主要涵盖气溶胶监测仪、惰性气体监测仪和碘监测仪三类放射性监测仪。
其他类别气载放射性监测仪的校准,可参照本规范执行。
2 引用文件
本规范引用下列文件:
JJG 478—2016 α、β 表面污染仪检定规程
JJF 1035—2006 电离辐射计量术语及定义
JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示
GB/T 4960.6—2008 核科学技术术语第 6 部分:辐射防护与辐射源安全
GB/T 7165.1—2005 气态排出流(放射性)活度连续监测设备
第 1 部分:一
般要求
GB/T 7165.2—2008 气态排出流(放射性)活度连续监测设备
第 2 部分:放
射性气溶胶(包括超铀气溶胶)监测仪的特殊要求
GB/T 7165.3—2008 气态排出流(放射性)活度连续监测设备
第 3 部分:放
射性惰性气体监测仪的特殊要求
GB/T 7165.4—2008 气态排出流(放射性)活度连续监测设备
第 4 部分:放
射性碘监测仪的特殊要求
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,其最新版本适用于本规范。
3 术语和计量单位
3.1 术语
1
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JJF1001—2011、JJF 1035—2006 界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1.1 有效测量范围 effective range of measurement
所测量的活度值的范围, 在该范围内, 设备或部件满足其技术要求。即测量系统在满足特定性能指标的前提下, 可准确测量的辐射剂量率或粒子能量的区间。
[来源 GB/T 7165.1—2005,有修改]
3.1.2 能量刻度 energy calibration
通过标准放射源,建立探测器输出信号(如脉冲幅度或道址)与入射粒子/粒子能量之间定量关系的标定结果。
[来源 GBT16145—2022,有修改]
3.1.3 统计涨落 statistical fluctuation
由放射性衰变的随机性导致的测量值波动, 服从泊松分布。其计算公式与变异系数的相同,即一组测量值的标准偏差与算术平均值的比值。
[来源 GB/T 7165.1—2005,有修改]
3.1.4 探测效率 detection efficiency
指在一定条件下测到的电离辐射粒子数, 与在同一时间间隔内由辐射源发射出的该种粒子总数的比值。
[来源 GB/T 4960.6—2008]
3.2 计量单位
3.2.1 源表面发射率:每秒 2π粒子数,符号:(s ·2πsr)-1。
3.2.2 放射性活度:贝可[勒尔],符号:Bq。
4 概述
气载放射性探测装置是一类用于实时或取样测量气体中放射性核素种类、浓度和分布的专用设备。
2
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工作原理:通过抽气泵将气体吸入,利用特定的物理或化学方式收集或分离目标放射性核素, 然后使用辐射探测器进行测量, 最终通过算法计算出放射性活度浓度。
这类装置通常由采样单元、探测单元、信号处理单元和数据输出单元构成。
组成框图如图 1 所示:
算法计算放射性
活度浓度并输出
核素种类、浓度、
分布数据
吸入待测气体并收集/分离目标放射性核素
将探测器信号
转换为可计算
电信号
对分离后的核
素进行辐射测
量
信号处理单元
数据输出单元
采样单元
探测单元
图 1 气载放射性探测装置原理组成图
5 计量特性
5.1 能量刻度偏差
气溶胶监测仪对 241Am 核素 2.7MeV 的能量刻度的非线性偏差不超过±5%;碘监测仪对 133Ba 核素 356keV 和 137 Cs 核素 662keV 的能量刻度的非线性偏差不超过±5%。
注:
1 惰性气体监测仪无需进行能量刻度偏差校准。
2 该方法仅适用带能谱测量的设备。
5.2 统计涨落
3
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气溶胶监测仪对 204Tl 核素在仪器有效测量范围下限值 10 倍附近的统计涨落不超过 10%;惰性气体监测仪对 204Tl 核素在仪器有效测量范围下限值 10 倍附近的统计涨落不超过 10%;碘监测仪对 133Ba 核素在仪器有效测量范围下限值 10 倍附近的统计涨落不超过 10%。
5.3 探测效率
探测效率与定型(或出厂)探测效率值偏差不超过±20%。
注:以上计量特性要求不作为合格判定依据,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度:5℃~35℃,校准过程中每小时变化不超过±2℃。
6.1.2 相对湿度:≤90%。
6.1.3γ辐射本底:空气比释动能率≤0.25 μGy/h。
6.1.4 周围无明显机械振动及电磁干扰,以免影响正常工作。
6.2 测量标准及其他设备
6.2.1 测量标准
核素:241Am、204Tl、133Ba/ 137 Cs;
尺寸: Φ35mm×1mm; Φ30mm×2mm; Φ57mm×25mm;
表面发射率范围:(5.00×102~1.00×104)(s ·2πsr)-1;
扩展不确定度 Urel 优于 4.5%(k=2);
测量标准应满足量值溯源的要求。
6.2.2 其他设备
1)校准工装,用于安置固体源及被校仪器的探测器,安装后固体源与探测
4
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器间能精准定位,其间距应与设备定型(或出厂)时保持一致。
2)计时器, 测量范围覆盖(1~10000)s,最小分度值不大于 0.1s。
7 校准项目和方法
7.1 校准项目
气载放射性探测装置的校准项目有能量刻度偏差、统计涨落和探测效率三项。
7.2 校准方法
7.2.1 能量刻度偏差校准
确认气载放射性探测装置处于正常工作状态,持续预热 15 分钟。对于气溶胶监测仪加载 241Am 校准源,对碘监测仪加载 133Ba/ 137 Cs 混合源。将 241Am 校准源或 133Ba/137 Cs 混合源通过校准工装固定安装在被校准仪器上, 校准工装是卡槽式固定放射源,可以紧固贴合探测器测量位置。
在使用标准放射源(如 241Am、133Ba/ 137 Cs 等)的校准工装前,预热监测仪至稳定状态,当单次计数累积至 4000 以上时从仪器中读取能量峰位,记录稳定状态下的能量指示值 E;按公式(1)计算监测仪与标准能量 E0 的偏差 e1,能量刻度非线性偏差不超过±5%。
式中:
E——峰位稳定后,其能量的指示值,单位:keV;
E0——校准工装上标准源的标准能量,单位:keV。
7.2.2 统计涨落校准
确认气载放射性探测装置处于正常工作状态,持续预热 15 分钟。对于气溶胶监测仪加载 204Tl 校准源,对于惰性气体监测仪加载 204Tl 校准源,对碘监测仪加载 133Ba/137 Cs 混合源。将 204Tl 校准源或 133Ba/ 137Cs 混合源通过校准工装固定安装在被校准仪器上。
5
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使用标准源提供恒定照射量率条件下连续测量读数至少 10 次,相邻两次读数间隔应不小于仪器响应时间,当单次计数累积至 4000 以上时(单次测试时间不少于 60s)记录每次测量的读数显示值 Ci 并求出其算术平均值。按公式(2)计算,其值可表征监测仪统计涨落性能。
式中:
Ci——每次测量的读数显示值,单位:计数/s;
c——n 次测量的平均值,单位:计数/s;
V——统计涨落;
n——测量次数。
7.2.3 探测效率校准
确认气载放射性探测装置处于正常工作状态,持续预热 15 分钟,在不安装源的校准工装上连续测量读数 10 次,测量时间根据厂家说明书确定,计算读数的平均值 K0。
对于气溶胶监测仪加载 241Am 校准源或 204Tl 校准源,对于惰性气体监测仪加载 204Tl 校准源,对碘监测仪加载 133Ba/ 137Cs 混合源。将 204Tl 校准源或 133Ba/ 137 Cs混合源通过校准工装固定安装在被校准仪器上。
在相同条件下连续测量读数不少于 10 次,且单次计数累积 4000 以上,相邻两次读数的时间间隔应不小于仪器响应时间, 记录每次测量的读数显示值 Ki 并求出其算术平均值。按公式(3)计算气载放射性探测装置的探测效率,Acur 为放射源当前的表面发射率或活度。 ((s ·2πsr)-1 或 Bq)
式中:
K——n 次测量的读数显示平均值,单位:计数/s;
6
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K0——为被校仪器本底平均值,单位:计数/s;
ε——本次校准的探测效率值,%;
Acur——为本次校准源当前的表面发射率或活度,单位:(s ·2πsr)-1 或 Bq。
按公式(4)计算气载放射性探测装置与设备设计定型(或出厂设定) 时探测效率ε0 的偏差 e2。
式中:
ε——本次校准的探测效率值,%;
ε0 ——定型校准的探测效率值,%。
8 校准结果
8.1 校准记录
校准记录应尽可能详尽记载测量数据和计算结果,推荐的校准记录格式见附录 A。
8.2 校准证书
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:
a) 标题,如“校准证书 ”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室地址不同);
d) 证书的唯一性标识(如编号)、每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
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i) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 环境条件的描述;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m) 对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p) 未经校准实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
推荐的校准证书的内页格式参见附录 B。
8.3 校准结果的测量不确定度
校准结果的测量不确定度按JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示的要求评定,不确定度评定示例见附录 C。
9 复校时间间隔
气载放射性探测装置复校时间间隔一般建议为 2 年。由于复校时间间隔的长短取决于仪器的使用保养情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素,因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
8
附录 A 校准原始记录表
A.1
放射性气溶胶监测仪校准记录表温度: 相对湿度:
校准地点: 源编号:
设备编号: 外观检查:
序号
校准项目
校准数据
校准结果
1
能量刻度偏差
E
E0
偏差 e1 (%)
2
统计涨落
Ci
变异系数
V(%)
C
3
探测效率
Ki
探测
效率ε (%)
效率
偏差e2(%)
本底
K
K0
相对扩展不确定度(k=2)
ε = × 100%,e2 = × 100%
校准人员: 审核人员: 校准时间:
9
A.2
放射性惰性气体监测仪校准记录表温度: 相对湿度:
校准地点: 源编号:
设备编号: 外观检查:
序号
校准项目
校准数据
校准结果
1
统计涨落
Ci
变异系数
V(%)
C
2
探测效率
Ki
探测
效率ε (%)
效率
偏差e(%)
本底
K
K0
相对扩展不确定度(k=2)
ε = × 100%,e = × 100%
校准人员: 审核人员: 校准时间:
10
A.3
放射性碘监测仪校准记录表温度: 相对湿度:
校准地点: 源编号:
设备编号: 外观检查:
序号
校准项目
校准数据
校准结果
1
能量刻度偏差
133Ba核素
E
E0
偏差 e1 (%)
137Cs核素
E
E0
偏差 e1 (%)
2
统计涨落
Ci
变异系数
V(%)
C
3
探测效率
Ki
探测
效率ε (%)
效率
偏差e2(%)
本底
K
K0
相对扩展不确定度(k=2)
ε = × 100%,e2 = × 100%
校准人员: 审核人员: 校准时间:
11
附录 B 校准证书内页推荐格式
校准证书内页推荐格式
B.1 校准证书内页内容
至少应包括下列信息:
a) 被校对象的名称、型号、编号;
b) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
c) 本次校准时的环境条件。
B.2 校准结果
a) 能量刻度偏差。
b) 统计涨落。
c) 探测效率。
12
附录 C 气载放射性探测装置探测效率校准不确定度评定示例
气载放射性探测装置探测效率校准不确定度评定示例
C.1 测量条件与测量方法
C.1.1 环境条件
实验室温度:24.2℃;
相对湿度:61.8%;
周围环境无影响测量的电磁场。
C.1.2 测量标准
204Tl 校准源,外尺寸:Φ30mm×2.0mm,活度:965 Bq,2 π表面粒子发射率: 35910 min-1,Urel=3.0%(k=2)。
C.1.3 测量参数:气载放射性探测装置的探测效率。
C.1.4 测量方法:按照本规范第7.2.3章节。
C.2 测量模型
按本规范第 7.2.3 章节,测量模型为:
(C-1)
式中:
K——n 次测量的读数显示平均值,单位:计数/s;
K0——为被校仪器本底值,单位:计数/s;
ε——本次校准的探测效率值,%;
Acur——为本次校准源当前的表面发射率或活度,单位:(s ·2πsr)-1 或 Bq。
C.3 输入量的标准不确定度评定
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测量引入不确定度的分量有测量均值、测量本底、测量用校准源、测量源距离和源衰变的时间,其中源的放射率或活度所用为当前值,则源衰变的时间可忽略。
__ __
C.3.1输入量k的标准不确定度u(k)的评定
输入量k的标准不确定度主要是气载放射性探测装置的测量重复性引入。可以通
过连续测量得到,采用 A 类方法评定。
气载放射性探测装置重复性测量的数据见表 C.1。
表C.1 气载放射性探测装置重复测量数据
单位:计数/s
当前标
准面源
表面发
射率
(s·2πsr)-1
仪器读数
平均值
实验标准偏差s(k(__))
4.97×
102
5.29×10
5.36×10
5.45 × 10
5.52×10
5.38×10
5.33 ×
10
9.55×10-1
5.28×10
5.22×10
5.31 × 10
5.23 × 10
5.29×10
输入量k(__)的标准不确定度为:u(k(__))= s(k(__))/3. 16=3.02×10-1 计数/s=1.81×101 计数
/min。
C.3.2 输入量K0 的标准不确定度u(K0)的评定
输入量 K0 的标准不确定度主要由气载放射性探测装置本底测量重复性引入,采用 A 类方法评定。被校气载放射性探测装置本底的重复测量数据见表 C.2。
表C.2本底测量数据
单位:计数/s
仪器读数
平均值
实验标准偏差s(K0)
9.59×10-2
9.58×10-2
9.52×10-2
9.55×10-2
9.57×10-2
9.56×10-2
2.44×10-4
9.52×10-2
9.55×10-2
9.57×10-2
9.58×10-2
9.55×10-2
输入量 u(K0)的标准不确定度为:u(K0)= s(K0)/3. 16=7.72×10-5 计数/s =4.63×10-3计数/min。
14
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C.3.3 输入量 Acur 引入的标准不确定度 u(Acur)的评定
输入量 Acur 的标准不确定度主要是 204Tl 校准源 2 π表面粒子发射率的不确定度,可根据溯源证书给出的不确定度值评定,采用 B 类方法评定。
204Tl 校准源 2π表面粒子发射率的不确定度为 3.0%,包含因子 k=2,换算为绝对量时乘上相应的发射率即得:
u (Acur)=3.0%×29847/2=447.705 min-1
C.3.4 输入量测量源距离引入的标准不确定度 u(d)的评定
由于源放置位置相对固定,考虑引入校准工装制作工艺导致的公差 1mm,采用 B类方法评定引入不确定度为 2%。
C.4 合成标准不确定度的计算
C.4.1 灵敏系数
对测量模型求偏导得灵敏度系数计算公式如下:
c (C-2)
c (C-3)
c (C-4)
C.4.2 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表 C.3。
表C.3标准不确定度来源及数值汇总表
序号
输入量
分类
不确定度来源
标准不确定度
灵敏度系数 ci
1
__
K
A
仪器读数重复性
1.81×101
2.78×10-5 min
15
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计数/min
2
K0
A
仪器本底读数重复性
4.63×10-3计数/min
-2.78×10-5 min
3
Acur
B
表面粒子发射率参考值的
不确定度
447.705 min-1
-3.59×10-6 min3
C.4.3 合成标准不确定度计算
各种来源的不确定度相互独立,输出量 ε 的合成不确定度为:
C.5 相对扩展不确定度
根据计算公式,输出量 ε:
取包含因子 k=2,被校准仪器探测效率ε 的扩展不确定度 Urel(ε)为:
气载放射性探测装置探测效率测量结果的扩展不确定度为:
Urel =3.8%,k=2
16
附录 D 校准工装的结构和操作方法
D.1 校准工装的结构
气溶胶监测仪 241Am 源校准工装根据探头结构具体设计,可参考图 2:
图 2 气溶胶监测仪-所用 241Am 源的校准工装
17
气溶胶监测仪 204Tl 源校准工装根据探头结构具体设计,可参考图 3:
图 3 气溶胶监测仪-所用 204Tl 源的校准工装
18
惰性气体监测仪 204Tl 源校准工装根据探头结构具体设计,可参考图 4:
图 4 惰性气体监测仪-所用 204Tl 源的校准工装
19
碘监测仪 133Ba/137Cs 混合源校准工装根据探头结构具体设计,可参考图 5:
图 5 碘监测仪-所用 133Ba/137Cs 混合源的校准工装
20
D.2 校准工装的操作方法
气溶胶监测仪和惰性气体监测仪的校准工装为卡槽式安装放射源,故完成放源后应将校准工装的槽面朝上推入监测仪的测试点位;碘监测仪的校准工装为限位式安装放射源,故完成放源后应将原采样碘盒置换后推入监测仪的测试点位。

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