Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы, эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного и электронного излучений, поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы протонного излучения

(утв. Приказом Росстандарта от 26.09.2022 № 2359)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 8.070-73"]:::rst
  n1["ГОСТ 8.070-83"]:::rst
  n2["ГОСТ 8.070-96"]:::rst
  click n2 "https://bukva.ai/docs/gost-r-57805-2017" "ГОСТ 8.070-96. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной и эквивалентн"
  n3["ГОСТ 8.070-2014"]:::rst
  click n3 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-8-070-2014" "ГОСТ 8.070-2014. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной дозы и мощн"
  n4["Государственная поверочная схема... (от 26.09.2022 N 2359)"]:::rst
  click n4 "https://bukva.ai/docs/shema-2359" "Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы, эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного и электронного излучений"
  n5["Государственная поверочная схема... (от 26.09.2024 N 2273)"]:::doc
  click n5 "https://bukva.ai/docs/shema-2273" "Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы фотонного, электронного, протонного излучений и в пучках ионов углерода, амбиент"
  n4 --> n5
  n3 --> n4
  n2 --> n3
  n1 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2359

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА

ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ, ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ ФОТОННОГО И ЭЛЕКТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЙ, ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ПРОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1. Область применения

1.1. Настоящая Государственная поверочная схема распространяется на средства измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы, эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного, электронного и протонного излучений и устанавливает порядок передачи единиц поглощенной дозы — грея (Гр), мощности поглощенной дозы — грея в секунду (Гр/с), эквивалента дозы — зиверта (Зв), и мощности эквивалента дозы — зиверта в секунду (Зв/с) фотонного, электронного и протонного излучений в диапазоне энергий фотонного излучения от 0,015 до 50 МэВ, электронного излучения от 5 до 50 МэВ и протонного излучения от 50 до 1000 МэВ от государственного первичного эталона единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы фотонного, электронного и протонного излучений при помощи вторичных эталонов и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и методов передачи единиц величин.

Графическая часть Государственной поверочной схемы для средств измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы, эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного и электронного излучений, поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы протонного излучения представлена в приложении А.

2. Сокращения и обозначения

2.1 Сокращения:

ГПЭ — государственный первичный эталон;

ПД — поглощенная доза;

МПД — мощность поглощенной дозы;

НСП — неисключенная систематическая погрешность;

СКО — среднее квадратическое отклонение.

2.2 Обозначения:

S0 — относительное среднее квадратическое отклонение;

\Theta_{0} — относительная неисключенная систематическая погрешность;

S_{\Sigma} — суммарное относительное СКО результатов измерений;

uA — стандартная неопределенность, оцененная по типу A;

uB — стандартная неопределенность, оцененная по типу B;

\delta_{o} — допускаемые значения доверительных границ относительной погрешности рабочих эталонов;

\Delta_{o} — пределы допускаемых относительных погрешностей средств измерений.

3. Государственный первичный эталон

3.1. Государственный первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы фотонного, электронного и протонного излучений и передачи размера единиц этих величин, а также единиц эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного, электронного и протонного излучений при помощи вторичных эталонов и рабочих эталонов средствам измерений, а также непосредственно средствам измерений.

3.2. В основу измерений поглощенной дозы, мощности поглощенной дозы, эквивалента дозы и мощности эквивалента дозы фотонного, электронного и протонного излучений, выполняемых в Российской Федерации, должны быть положены единицы, воспроизводимые указанным государственным эталоном.

3.3. Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих технических средств, вспомогательных устройств и специальных инженерных сооружений.

Основное оборудование:

дифференциальный калориметр интегрального теплового потока КТП-2 для фотонного излучения с энергией 1,25 МэВ (гамма-излучения Co-60);

адиабатический калориметр РГЭ-2 для фотонного излучения в диапазоне энергий от 50 кэВ до 50 МэВ и электронного излучения с энергией от 5 МэВ до 50 МэВ;

адиабатический калориметр РГ-1 для фотонного излучения в диапазоне энергий от 15 кэВ до 50 кэВ;

графитовый фантом ГФН-1;

графитовый фантом ГФП-1;

водный фантом ВФН-5;

водный фантом ВФН-2;

твердотельный фантом ТФ-1;

компаратор: транспортабельный калориметр КТ-3, универсальный дозиметр ДКС-101 с ионизационными камерами FC65-G, TW 23344;

плоскопараллельная ионизационная камера-монитор TW 34014;

экстраполяционная графитовая ионизационная камера в графитовом фантоме ЭГИК-1;

адиабатический калориметр ПТ-1 для воспроизведения единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы протонного излучения в диапазоне энергий от 50 МэВ до 250 МэВ;

3D — водный фантом;

поглотитель переменной толщины УПП;

цилиндр Фарадея ЦФ-1;

плоскопараллельная ионизационная камера Bregg peak;

дозиметр Unidos Webline с ионизационными камерами Farmer, Pin point, Advanced Markus, Roos).

Дополнительное оборудование:

измерительная и регулирующая аппаратура: нановольтметр Keithley 2182A, источник тока Keithley 6221, система сбора и обработки данных ССД-2, мера сопротивления Р 3030;

нановольтметр Keysight 34420A, трехканальный источник тока Keysight U2723A, комплекс управления калориметрическими измерениями «КУКИ»;

турбомолекулярный откачной пост limvac CDK 180, турбомолекулярный откачной пост Pfeiffer HiCube Eco 80;

персональный компьютер.

Источники ионизирующего излучения:

установка больших мощностей доз УБМД с источником гамма-излучения на основе радионуклида 60Co;

ускоритель электронов — микротрон;

рентгеновский аппарат Isovolt Titan E.

3.4. Диапазоны значений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы фотонного, электронного и протонного излучений, воспроизводимых эталоном, составляют соответственно от 1 до 1·103 Гр и от 1·10-3 до 1·102 Гр/с.

Энергетический диапазон фотонного излучения от 0,015 до 50 МэВ, электронного от 5 до 50 МэВ, протонного от 50 до 250 МэВ.

3.5. Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единиц со средним квадратическим отклонением результата измерения S0, не превышающим 2·10-3 при 20 независимых наблюдениях для фотонного и электронного излучений и 4·10-3 при 20 независимых наблюдениях для протонного излучения.

Неисключенная систематическая погрешность \Theta_{0} :

не превышает 3,5·10-3 (при доверительной вероятности 0,99) в энергетическом диапазоне фотонного излучения от 50 кэВ до 50 МэВ и электронного излучения в энергетическом диапазоне от 5 до 50 МэВ;

не превышает 6,3·10-3 в энергетическом диапазоне фотонного излучения от 15 до 50 кэВ;

не превышает 7,0·10-3 в энергетическом диапазоне протонного излучения от 50 до 250 МэВ.

3.6 Стандартные неопределенности результатов измерений Государственным первичным эталоном составляют:

стандартные неопределенности, оцененные по типу A, uA = 2·10-3 для фотонного и электронного излучений, uA = 4·10-3 для протонного излучения;

стандартные неопределенности, оцененные по типу B:

в энергетическом диапазоне фотонного излучения 50 кэВ до 50 МэВ и электронного излучения в энергетическом диапазоне от 5 до 50 МэВ uB = 1,5·10-3;

в энергетическом диапазоне фотонного излучения от 15 до 50 кэВ uB = 2,6·10-3, в энергетическом диапазоне протонного излучения от 50 до 250 МэВ uB = 2,9·10-3.

3.7. Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы фотонного, электронного и протонного излучений вторичным эталонам, рабочим эталонам и средствам измерений (дозиметрам повышенной точности) методами непосредственного сличения, сличения при помощи компаратора, методом прямых измерений.

3.8. Соотношение показателей точности при передаче единиц дозиметрических величин вторичным, рабочим эталонам и средствам измерений не должно превышать 1/2.

4. Вторичные эталоны

4.1. В качестве вторичных эталонов единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы (в воде, тканеэквивалентном материале, графите, воздухе) применяют:

эталонные дозиметрические установки с радионуклидными источниками, с источниками рентгеновского, тормозного и электронного излучений с ионизационными камерами и водными или твердотельными фантомами стандартных размеров в диапазоне измерений от 2·10-5 до 1·108 Гр; от 2,7·10-10 до 1·103 Гр/с с энергией фотонов от 15 кэВ до 50 МэВ, электронного излучения с энергией электронов от 5 до 50 МэВ;

измерительные установки с источником рентгеновского излучения с герметизированной нормальной ионизационной камерой, заполняемой водо- и тканеэквивалентным газом в диапазоне измерений от 5·10-3 до 1·10 Гр; от 5·10-4 до 1·10-1 Гр/с с энергией фотонов от 60 до 250 кэВ;

измерительные установки с комплектом первичных калориметрических преобразователей и ионизационных камер в диапазоне измерений от 1·10-6 до 1·108 Гр; от 2,7·10-10 до 1·103 Гр/с с энергией фотонов от 15 кэВ до 50 МэВ и электронов от 5 до 50 МэВ;

измерительные установки с комплектом первичных калориметрических преобразователей для измерений мощности поглощенной дозы в стандартных материалах, графите, воде, полистироле в диапазоне измерений от 1·10-2 до 1·10 Гр/с с энергией фотонов 0,66 и 1,25 МэВ;

измерительные установки с комплектом первичных калориметрических преобразователей в диапазоне измерений от 1·10-1 до 1·108 Гр, от 1·10-2 до 1·105 Гр/с в диапазоне энергий электронов от 0,3 до 10 МэВ;

дозиметры с ионизационными камерами в диапазоне измерений от 2·10-5 до 1·108 Гр; от 2,7·10-10 Гр/с до 1·103 Гр/с с энергией фотонов от 0,015 до 50 МэВ и электронов с энергией от 1 до 50 МэВ;

дозиметры с ионизационными камерами в диапазоне измерений от 2·10-5 до 1·108 Гр; от 2·10-6 Гр/с до 1·103 Гр/с с энергией протонов от 50 до 300 МэВ.

Примечание - Передача единицы поглощенной дозы для протонного излучения осуществляется с помощью дозиметра с ионизационной камерой в соответствии с рекомендациями «Серии технических докладов № 398» (TRS 398) и данных ICRU Report 49.

4.2. В качестве вторичных эталонов эквивалентов дозы и мощности эквивалентов дозы фотонного и электронного излучений используют: эталонные дозиметрические установки с радионуклидными источниками с типовыми коллиматорами, эталонные самозащищенные дозиметрические установки с радионуклидными источниками, имеющие защиту от фонового излучения, эталонные дозиметрические установки с источниками рентгеновского, тормозного и электронного излучений с ионизационными камерами и водными или твердотельными фантомами стандартных размеров в диапазоне от 1·10-6 до 5·106 Зв; от 2,7·10-10 Зв/с до 2,8·10-2 Зв/с в диапазоне энергий фотонов от 0,015 до 50 МэВ, в диапазоне энергий электронов от 5 до 50 МэВ, дозиметры с ионизационными камерами в диапазоне измерений от 1·10-6 до 1·108 Зв; от 2,7·10-10 Зв/с до 1·103 Зв/с с энергией фотонов от 0,015 до 50 МэВ и электронов с энергией от 1 до 50 МэВ.

Примечание - Для передачи единицы мощности поглощенной дозы, амбиентного эквивалента дозы с нижней границей диапазона мощности эквивалента дозы 2,7·10-11 Зв/с используется цепочка процедур с применением компаратора на основе дозиметров с ионизационными камерами, сцинтилляторами и так далее.

4.3. Суммарные СКО S_{\Sigma} , обусловленные влиянием случайных погрешностей и НСП первичного и вторичного эталонов, методов и средств передачи размера единицы величины от первичного эталона составляют от 0,5 до 2,5%.

4.4. Вторичные эталоны применяют для поверки рабочих эталонов 1-го и 2-го разрядов и средств измерений (дозиметров повышенной точности) методом прямых измерений, сличением при помощи компаратора (калориметров, ионизационных камер, химических или твердотельных дозиметров), непосредственным сличением или методом косвенных измерений.

4.5. Соотношение показателей точности при передаче единиц дозиметрических величин рабочим эталонам и средствам измерений не должно превышать 1/2.

5. Рабочие эталоны

5.1 Рабочие эталоны 1-го разряда.

5.1.1. В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют эталонные дозиметрические установки с радионуклидными источниками с типовыми коллиматорами, эталонные самозащищенные дозиметрические установки с радионуклидными источниками, имеющие защиту от фонового излучения, эталонные дозиметрические установки с источниками рентгеновского, тормозного и электронного излучений, с водными или твердотельными фантомами стандартных размеров, дозиметры с ионизационными камерами и сцинтилляционными блоками детектирования, калориметры, термолюминесцентные дозиметры, химические дозиметры в диапазонах измерений: поглощенной дозы (в воде, тканеэквивалентном материале, графите, воздухе) от 1·10-6 до 1·108 Гр; мощности поглощенной дозы от 2,7·10-11 до 1·105 Гр/с; произведения поглощенной дозы в воздухе на площадь от 8·10-8 до 1·103 Гр·м2, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на площадь от 1·10-8 до 6·10-2 (Гр/с)·м2, произведения поглощенной дозы в воздухе на длину от 1·10-5 до 500 Гр·см, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на длину от 3·10-6 до 20 (Гр/с)·см, эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 1·10-7 до 5·107 Зв; мощности эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 2,7·10-11 до 2,8·102 Зв/с в диапазоне энергий фотонного излучения от 15 кэВ до 50 МэВ, в диапазоне энергий электронного излучения от 5 до 50 МэВ и в диапазоне энергий протонного излучения от 50 до 1000 МэВ.

5.1.2. Доверительные границы относительных погрешностей \delta_{0} рабочих эталонов 1-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют для средств измерений поглощенной дозы от 2 до 10%, для средств измерений произведения поглощенной дозы в воздухе на площадь и длину и произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на площадь и длину от 4 до 6%, для средств измерений эквивалентов дозы от 3 до 6%.

5.1.3. Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда и средств измерений методом прямых измерений, сличением при помощи компаратора (калориметров, ионизационных камер, химических и твердотельных дозиметров), непосредственным сличением или методом косвенных измерений.

5.1.4. Соотношение показателей точности при передаче единиц дозиметрических величин рабочим эталонам и средствам измерений не должно превышать 1/2.

5.2 Рабочие эталоны 2-го разряда.

5.2.1. В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют эталонные дозиметрические установки с радионуклидными источниками с типовыми коллиматорами, эталонные самозащищенные дозиметрические установки с радионуклидными источниками, имеющие защиту от фонового излучения, эталонные дозиметрические установки с источниками рентгеновского, тормозного и электронного излучений с водными или твердотельными фантомами стандартных размеров, дозиметры с ионизационными камерами и сцинтилляционными блоками детектирования, термолюминесцентные дозиметры, химические дозиметры в диапазоне измерений: поглощенной дозы (в воде, тканеэквивалентном материале, графите, воздухе) от 1·10-6 до 1·108 Гр; мощности поглощенной дозы от 2,7·10-11 до 1·105 Гр/с; эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 1·10-7 до 5·103 Зв; мощности эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 2,7·10-11 до 2,8·102 Зв/с в диапазоне энергий фотонного излучения от 15 кэВ до 50 МэВ и в диапазоне энергий электронного излучения от 5 до 50 МэВ; произведения поглощенной дозы в воздухе на площадь от 8·10-8 до 1·103 Гр·м2; произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на площадь от 1·108 до 6·10-2 (Гр/с)·м2, произведения поглощенной дозы в воздухе на длину от 1·10-5 до 5·102 Гр·см, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на длину от 3·10-6 до 20 (Гр/с)·см.

5.2.2. Доверительные границы относительных погрешностей рабочих эталонов 2-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют от 5 до 10% для средств измерений поглощенной дозы; от 6 до 10% для средств измерений эквивалента дозы; от 7 до 10% для средств измерений произведения поглощенной дозы в воздухе на площадь и длину, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на площадь и длину.

5.2.3. Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки средств измерений поглощенной дозы, амбиентного эквивалента дозы, индивидуального эквивалента дозы, направленного эквивалента дозы и их мощностей методом прямых измерений, непосредственным сличением и методом косвенных измерений.

5.2.4. Соотношение показателей точности при передаче единиц дозиметрических величин средствам измерений не должно превышать 1/2.

6. Средства измерений

6.1. В качестве средств измерений применяют дозиметры (клинические, для техники безопасности, аварийного и технологического назначения), основанные на калориметрическом, ионизационном, сцинтилляционном, термолюминесцентном, радиофотолюминесцентном, химическом методах, и установки дозиметрические с пределами измерений: поглощенной дозы (в воде, тканеэквивалентном материале, графите, воздухе) от 1·10-6 до 1·106 Гр; мощности поглощенной дозы от 2,7·10-11 до 1·105 Гр/с; произведения поглощенной дозы в воздухе на площадь от 8·10-8 до 1·103 Гр·м2, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на площадь от 6·10-7 до 6·10-2 (Гр/с)·м2, произведения поглощенной дозы в воздухе на длину от 1·10-5 до 500 Гр·см, произведения мощности поглощенной дозы в воздухе на длину от 3·10-6 до 20 (Гр/с)·см, эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 1·10-7 до 5·103 Зв; мощности эквивалента дозы (амбиентного, индивидуального, направленного) от 2,7·10-11 до 2,8·102 Зв/с в диапазонах энергий: фотонного излучения от 15 кэВ до 50 МэВ, протонного излучения от 50 до 1000 МэВ.

6.2. Пределы допускаемых относительных погрешностей \Delta_{\text{о}} средств измерений составляют от 2 до 30%.

Приложение А

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ, ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ ФОТОННОГО И ЭЛЕКТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЙ, ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ И МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ПРОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ