Jste zde

Státní etalon expozice, expozičního příkonu, kermy ve vzduchu a příkonu kermy ve vzduchu fotonového záření

Název etalonu: Státní etalon expozice, expozičního příkonu, kermy ve vzduchu a příkonu kermy ve vzduchu fotonového záření

Kódové označení: ECM 440-5/11-049

Rok vyhlášení: 2011

Pracoviště: odd. 9011 ČMI IIZ Praha

Garant: Ing. Vladimír Sochor

Počet zajišťovaných CMC řádků: 6

Metrologické parametry:

Expozice [X]jednotka C.kg-1 
Expoziční příkon [X]jednotka A.kg-1
Kerma ve vzduchu [Kair]jednotka Gy
Kermový příkon [Kair]jednotka Gy.h-1
1. Rozsah pro příkony 
expoziční6.10-13 do 7.10-4 A.kg-1
kermový 7.10-8 do 90 Gy.h-1
2. Energetický rozsah fotonového záření33 keV do 1,25 MeV
3. Stabilita  1,0 %
4. Nejistota (k=3)± 0,8 % až ± 6,4 %

(Podle metodiky  ISO/TAG 4 WG/3 (1992))

Státní etalon expozice a kermy ve vzduchu a jejich příkonů (ECM 440-5/11-049) je založen na ionizační metodě, tj. na měření ionizačního proudu dutinové ionizační komory. Ionizace v dutině způsobuje tvorbu párů iont-elektron, které lze po vytvoření elektrického pole v dutině sbírat v podobě ionizačního proudu resp. náboje. Z ionizačního proudu lze za podmínky dosažení rovnováhy nabitých částic (podle Bragg-Grayovy teorie) stanovit příkon kermy ve vzduchu (resp. obdobně expoziční příkon) podle vztahu:

kde I je ionizační proud, NK je kermová kalibrační konstanta ionizační komory, Πi(ki) je součin opravných faktorů (zejména opravy na tlak a teplotu vzduchu a na rekombinaci). Citlivost ionizační komory lze stanovit absolutně na základě znalosti vlastností stěn komory, aktivního objemu komory (zejména koeficientů přenosu energie a brzdných schopností ve vzduchu a v prostředí) a dalších parametrů, nicméně státní etalon expozice a kermy ve vzduchu je realizován jako sekundární, tj. ionizační komory etalonu jsou navázány na primární etalon BIPM resp. jiné primární etalony v zahraničí.

Rozšířená celková nejistota (k=2) referenční hodnoty kermového příkonu je v rozsahu 0,6 až 4,3 % (podle hodnoty realizovaného kermového příkonu).

Základní části etalonu:

nepřenosné standardizované zdroje záření pro realizaci veličiny expozice resp. kerma ve vzduchu, umístěné ve speciálních laboratořích s technologickým a ovládacím zařízením:

  • dvě rentgenová zařízení pro realizaci devíti kvalit záření N40 až N300 dle ISO 4037, rozsah energií od 33 keV do 250 keV, vrcholový úhel kolimovaných svazků cca 15°
  • ozařovací hlavice se zdrojem 60Co pro realizaci vysokých kermových příkonů; střední energie fotonů 1,25 MeV; rozsah kermových příkonů cca 0,75 až 90 Gy/h (k 1.5.2011), vrcholový úhel kolimovaného svazku 5° až 20°, nominálně 14°
  • ozařovač G7 pro realizaci středních příkonů, obsahující sedm radionuklidových uzavřených zářičů (137Cs a 60Co); střední energie fotonů 661 keV a 1,25 MeV; vrcholový úhel kolimovaného svazku 15°; rozsah kermových příkonů cca 2 µGy/h až 1,75 Gy/h (k 1.5.2011)
  • pole fotonového záření pro oblast nízkých příkonů na úrovni přirozeného pozadí realizovaná ve speciální cejchovně, kde je pozadí uměle sníženo přibližně na pětinu přirozené úrovně. Pro tuto cejchovnu je určena sada etalonových zářičů s radionuklidem 137Cs; rozsah kermových příkonů v referenční vzdálenosti 1,8 m je 0,07 až 15 µGy/h (k 1.5.2011).
  • etalonová měřidla (sekundární ionizační komory prvního řádu Nuclear Enterprises 2571 a Exradin A4 navázané na primární etalony v zahraničí, sekundární ionizační komory druhého řádu Exradin A3, ND 1001, ND 1006, ND 1007, Radcal RC60, Radcal RC180 a FHT 191 N sloužící jako komparátory pro přenos jednotky na jiné svazky záření, elektrometry Keithley 6517A a 617).

měřidla pro měření pomocných veličin (teplota, tlak, vzdálenost, čas).

Obrázková galerie: