辐射防护类仪器校准时散射线影响的实验分析

　　随着科学技术的发展，辐射防护类仪器的测量范围不断扩大，测量准确度不断提高。这就要求我们在对辐射防护类仪器进行校准时进一步排除不确定因素(如辐射场、定位准确度、仪器响应性能、温度气压、散射线等)的影响。本文将通过实验和数据分析主讨论在辐射防护标准装置上对辐射防护类仪器进行校准时散射线的影响，为今后更精确地进行校准提供参考依据。

　　一、研究思路

　　图1为在辐射防护标准装置上对辐射防护类仪器进行校准的示意图。将经上一级标准装置校准过的标准剂量仪放置在测量台上，其空气电离室前窗表面与来自标准辐射源的参考γ射线垂直;通过控制测量台在滑轨上的移动设置测量距离r，并通过激光定位系统对校准点进行精确定位;通过操作室里的控制台打开标准放射源，探测器响应，由远程读数系统(摄像仪和监视器)读出标准器响应，获得该测量点的标准值M0，r。将标准器换成被检仪器，即可得到该仪器的测量值Mr。则校准因子为：

　　在此过程中，辐射野的均匀性、定位的准确性、仪器的响应特性、环境温度气压变化、空气对射线的吸收以及散射线的影响等都是校准因子不确定度的重要来源。其中散射线主要来自以下几个方面：

　　●周围散射线(包括宇宙射线、环境射线以及房间墙体等对参考γ射线的散射线)

　　●测量台对参考γ射线的散射线

　　●被测仪器机身对参考γ射线的散射线在测量标准值M0，r时，采取了有效措施(如将测量台换成支架，标准器的主机与探测器分离等)，最大限度地避免了测量台和仪器机身产生的散射线的影响，但周围散射线的影响依然存在。通过分析各测量点标准值M0，r与测量距离r之间跟平方反比关系的偏离程度，即可估计这些散射线的影(还需扣除空气对射线吸收的影响)。多数被检仪器的探测器与主机是一体的，测量时必须将它们放在铝制的测量台上进行测量。为了分析铝制测量台散射线的影响，我们将被检仪器放在散射较弱的泡沫塑料上进行比较测量，从而得到铝制测量台散射线对测量值的相对影响。由于无法直接得到仪器机身散射线对测量值的影响，所以我们在被检仪器旁放一台相同的仪器(两台仪器并排)。此时的测量结果与只有一台仪器时的测量结果相比较可得到仪器机身散射线对测量值的相对影响。为了使辐射野能够完全覆盖两台仪器，测量距离应尽量大。

　　二、数据分析

　　1.周围散射线对标准值的影响

　　周围散射线以及空气对参考γ射线的吸收将使标准值与测量距离r之间的关系偏离平方反比关系。因此，可以通过分析各测量点标准值M0，r与r-2对线性关系的偏离程度来估计它们的影响。假设标准源强度为I0，空气对137Cs γ参考射线的吸收系数为μ(~10-6cm-1)，相邻测量点r1、r2处周围散射线对标准值M0，r1、M0、r2的贡献分别为Ms，r1、Ms，r2且Ms，r1≈Ms，r2，则有如下关系