摘 要：研發(fā)了β 輻射個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3） 次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電離室，不同于主標(biāo)準(zhǔn)器外推電離室的外推結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該電離室采取附帶體模的平板電離室的結(jié)構(gòu)，兼顧高測(cè)量精度（ 相對(duì)固有誤差<2. 0%） 的同時(shí)，簡(jiǎn)化試驗(yàn)流程。輻射性能試驗(yàn)結(jié)果表明：在 β 輻射·H p（3） 個(gè)人劑量當(dāng)量率5～ 170 mSv/ h 內(nèi)的相對(duì)固有誤差不超過(guò)±1. 5%;具備β 輻射·H p（3） 個(gè)人劑量當(dāng)量率0. 5 mSv/ h～1. 5 Sv/ h 內(nèi)至少5 個(gè)量程的測(cè)量范圍且相對(duì)固有誤差不超過(guò)±4. 0%;在β輻射±60°入射角下的響應(yīng)相對(duì)偏差不超過(guò)±5%;電離室的測(cè)量重復(fù)性為0. 6%;對(duì)90 Sr/ 90 Y 源在30 cm 處加展平過(guò)濾的測(cè)量相對(duì)擴(kuò)展不確定度為Urel = 3. 9%（ k = 2） 。另外，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Hp（ 3） 電離室對(duì)低能污染光子具有相對(duì)較高的響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：β 輻射;個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3） 次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電離室;相對(duì)固有誤差;角響應(yīng);不確定度

中圖分類號(hào)：TL811+ . 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

針對(duì)β 輻射個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3）的測(cè)量，外推電離室是目前國(guó)內(nèi)外普遍采納的絕對(duì)測(cè)量裝置[1-4] ，結(jié)構(gòu)如圖1 所示，是根據(jù)Bragg-Gray 空腔電離理論和吸收劑量的定義建立的一種空腔電離室，屬于靈敏體積可變的平板形電離室，能夠借助收集極的外推實(shí)現(xiàn)極間距厚度與靈敏體積的改變，當(dāng)極間距逐漸縮短時(shí)電流信號(hào)將逐漸減小，擬合電流與極間距依賴曲線以實(shí)現(xiàn)表面和不同深度處的吸收劑量的準(zhǔn)確測(cè)定，并在靈敏體積內(nèi)粒子收集效率>99% 的前提下保障測(cè)量偏差< 0. 5%。外推電離室根據(jù)吸收劑量的測(cè)量結(jié)果，參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）6980-3[5] 列舉的吸收劑量-個(gè)人劑量當(dāng)量Hp （3） 轉(zhuǎn)換系數(shù)，得到參考點(diǎn)處的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3）測(cè)量值。

盡管作為絕對(duì)測(cè)量裝置的外推電離室測(cè)量精度非常高，但操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。為給出參考點(diǎn)處的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp （3） 測(cè)量值，外推電離室需要測(cè)定5 個(gè)極板間距下的電流值，每組電流值需要在兩極相同的電壓下進(jìn)行（ | I + | + | I - | ） / 2 修正以及電流-極板間距斜率的擬合，對(duì)長(zhǎng)期放置的外推電離室還需進(jìn)行極間距校準(zhǔn)，耗費(fèi)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。為改善以上現(xiàn)狀，2018 年德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）提出了一種附帶人體組織散射體模的平板型電離室，作為β 輻射的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3）量值傳遞的次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電離室[6-7] ，經(jīng)能量補(bǔ)償、“邊緣效應(yīng)” 與“記憶效應(yīng)” 優(yōu)化、相關(guān)影響因子修正等系列措施，使其兼顧高測(cè)量精度（測(cè)量偏差<2. 0%）的同時(shí)，簡(jiǎn)化了測(cè)量流程的復(fù)雜性。

本文研發(fā)了β 輻射個(gè)人劑量當(dāng)量Hp（3）次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電離室（以下簡(jiǎn)稱“Hp（3） 電離室”），下面進(jìn)一步詳述Hp （3） 電離室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及基于中國(guó)輻射防護(hù)研究院放射性計(jì)量站的β 射線吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)裝置所開(kāi)展的輻射性能測(cè)試。

1 電離室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Hp（3）電離室的實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)如圖2 所示，傳輸線外層包裹聚甲基丙烯酸甲酯（ PolymethylMethacrylate，以下簡(jiǎn)稱PMMA） 有機(jī)玻璃支撐柱，旨在將電離室fA 級(jí)弱電流信號(hào)導(dǎo)出的同時(shí)、盡可能避免測(cè)量的β 射線在傳輸線上引發(fā)軔致輻射;下方接線盒內(nèi)固定安裝了信號(hào)處理和高壓供應(yīng)的電路，外部2 個(gè)接頭分別對(duì)應(yīng)電離室的偏壓供應(yīng)和信號(hào)導(dǎo)出，其中偏壓供應(yīng)可用ORTEC 高壓插件實(shí)現(xiàn)、信號(hào)導(dǎo)出可經(jīng)靜電計(jì)直接讀取。