JJF 1474-2014医用诊断X射线非介入式管电压表校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 7 42 0 1 4医用诊断X射线非介入式管电压表校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rN o n-i n v a s i v eX-r a yT u b eV o l t a g eM e t e r sU s e d i nM e d i c a lD i a g n o s i s 2 0 1 4-0 8-2 5发布2 0 1 4-1 1-2 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布医用诊断X射线非介入式管电压表校准规范C a l i b r a t
2、 i o nS p e c i f i c a t i o nf o rN o n-i n v a s i v eX-r a yT u b eV o l t a g eM e t e r sU s e d i nM e d i c a lD i a g n o s i sJ J F1 4 7 42 0 1 4 归 口 单 位:全国电离辐射计量技术委员会 主要起草单位:深圳市计量质量检测研究院 参加起草单位:中国测试技术研究院上海市计量测试技术研究院 本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释J J F1 4 7 42 0 1 4本规范主要起草人:周迎春(深圳市计量质量检测研究院)杨 勇(中国
3、测试技术研究院)李名兆(深圳市计量质量检测研究院)张从华(中国测试技术研究院)参加起草人:吴耀耀(深圳市计量质量检测研究院)郑永明(中国测试技术研究院)唐方东(上海市计量测试技术研究院)J J F1 4 7 42 0 1 4目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语及计量单位(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 固有误差(3)5.2 测量重复性(3)5.3 X射线过滤影响(3)5.4 工作辐射下限(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 测量标准及其他设备(3)6.3 其他(4)7 校准项目和校准方法(4)7.1 固有误差
4、(4)7.2 测量重复性(5)7.3 X射线过滤影响(6)7.4 工作辐射下限(6)8 校准结果的表达(6)8.1 校准记录(6)8.2 校准结果的处理(7)9 复校时间间隔(7)附录A 设备布局及曝光参数设定(8)附录B 实际峰值电压测量原理(1 0)附录C 校准原始记录格式式样(1 3)附录D 校准证书内页格式式样(1 5)附录E 固有误差的测量不确定度评定(1 7)J J F1 4 7 42 0 1 4引 言本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编制。本规范参考了I E C6 1 6 7 6:2 0 0 9 医用电气设备 放射诊断中用于非介入测量X射线
5、管电压的剂量测量仪器、J J G7 4 42 0 0 4 医用诊断X射线辐射源中关于非介入管电压表的技术要求,J J G4 9 61 9 9 6 工频高压分压器、J J G1 0 0 72 0 0 5 直流高压器中关于高压量值溯源的有关方法。本规范为首次制定。J J F1 4 7 42 0 1 4医用诊断X射线非介入式管电压表校准规范1 范围本规范适用于4 0k V1 5 0k V医用诊断X射线非介入式(也称非接入式)管电压表、X射线机多功能测量仪器的管电压测量部分的校准。本规范不适用于乳腺诊断X射线非介入式管电压表的校准。2 引用文件本规范主要引用以下文件:J J G4 9 6 工频高压分压
6、器J J G7 4 42 0 0 4 医用诊断X射线辐射源J J G1 0 0 7 直流高压分压器I E C6 1 6 7 6:2 0 0 9 医用电气设备 放射诊断中用于非介入测量X射线管电压的剂量 测 量 仪 器(M e d i c a le l e c t r i c a le q u i p m e n tD o s i m e t r i ci n s t r u m e n t su s e df o rn o n-i n v a s i v em e a s u r e m e n to fX-r a yt u b ev o l t a g e i nd i a g n o s
7、t i c r a d i o l o g y)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(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语及计量单位3.1 术语3.1.1 X射线管电压 X-r a yt u b ev o l t a g e加载于X射线管阳极和阴极间的电位差,又称曝光电压。3.1.2 有效范围 e f f e c t i v er a n g e仪器满足其声明性能要求的指示值范围。最大(最小)有效指示值对应范围的最高端(最低端)。3.1.3 曝光时间 i r r a d i a t i o nt i m e按规定方法测出的X射线机的照射持续时
8、间,通常是辐射量率超过某一规定水平的时间。也称辐照时间。3.1.4 固有误差 i n t r i n s i ce r r o r在标准试验条件下,测量值偏离参考值的大小。3.1.5 介入测量 i n v a s i v em e a s u r e m e n t通过外接合适的仪器或者高阻抗分压器来获得X射线管电压值的测量。3.1.6 非介入测量 n o n-i n v a s i v em e a s u r e m e n t通过分析X射线管发射的X射线辐射来获得X射线管电压值的测量。3.1.7 最大峰值电压 m a x i m u mp e a kv o l t a g e在规定时间间
9、隔内的X射线管电压的最大值。1J J F1 4 7 42 0 1 43.1.8 平均峰值电压 m e a np e a kv o l t a g e在规定时间间隔期间的所有X射线管电压峰值的平均值。3.1.9 最小有效(测量)范围 m i n i m u me f f e c t i v e(m e a s u r e m e n t)r a n g e仪器满足其声明性能要求的指示值最小允许范围。3.1.1 0 实际峰值电压 p r a c t i c a l p e a kv o l t a g e,P P VU=Um a xUm i np(U)w(U)UdUUm a xUm i np(U)
10、w(U)dU,Um a xUm i np(U)dU=1 式中:U 实际峰值电压;p(U)电压U的分布函数;w(U)权函数;Um a x 测量区间内最高电压值;Um i n 测量区间内最低电压值。3.1.1 1 工作辐射下限 t h e l o w e s t r a d i a t i o nl i m i to fo p e r a t i o n能引起仪器正确响应、达到其声明性能要求的最小X射线空气比释动能率。3.2 计量单位3.2.1 X射线管电压单位的名称:千伏;符号:k V。3.2.2 X射线空气比释动能率单位的名称:毫戈瑞每秒,微戈瑞每秒;符号:mG y/s,G y/s。3.2.3
11、 X射线辐射时间单位的名称:毫秒;符号:m s。4 概述通过多个辐射探测器探测分析X射线管发射的X射线辐射特性,X射线非介入式管电压表获得加载在X射线管阴极和阳极间的实际峰值电压的仪器,又称为X射线非介入式千伏表,主要用于测量诊断X射线装置曝光时的实际峰值电压,表现为单一功能的管电压测量仪或多功能产品中的管电压测量功能,也称为非介入式X射线千伏表(X-r a yk V m e t e r),非介入式X射线管电压测量仪(X-r a yt u b ev o l t a g em e t e r)等。X射线非介入式管电压表一般由X射线探测器阵列、信号处理电路、控制及运算单元(MC U)、显示部分等构
12、成,见图1。图1 X射线非介入式管电压测量装置原理图2J J F1 4 7 42 0 1 45 计量特性5.1 固有误差a)实际峰值电压不小于5 0k V时,相对固有误差不超过2%;b)实际峰值电压小于5 0k V时,固有误差不超过1k V。5.2 测量重复性实际峰值电压测量重复性不大于0.5k V或0.5%,取较大者。5.3 X射线过滤影响X射线总过滤按表1有效范围内变化时,实际峰值电压测量偏差不超过1.5%。表1 各适用对象管电压表的X射线总过滤有效范围适用对象X射线总过滤有效范围通用摄影装置2.5mm A l 3.5mm A lC T装置4mm A l 8mm A l牙科摄影装置1.5m
13、m A l 2.0mm A l透视装置2.5mm A l 3.5mm A l5.4 工作辐射下限在规定条件下,被校仪器的工作辐射下限值一般不超过1mG y/s。注:以上技术指标不适用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件a)环境温度:1 52 5;b)相对湿度:3 0%7 5%;c)无明显影响校准结果的电磁干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 标准实际峰值电压测量系统由介入式高频高压分压器及高速数字采集分析单元构成。a)能对其频率响应和电压系数进行修正;b)直流和5 0H z交流分压取样误差:0.5%;c)频率响应:-1d B(0H z 2 0 0k H z);d)峰值电压
14、测量范围:2 0k V1 5 0k V。6.2.1.1 介入式高频高压分压器a)阳极对阴极最高峰值电压:不低于1 5 0k V;b)阳极对地最高峰值电压:不低于8 0k V;c)阴极对地最高峰值电压:不低于8 0k V;d)直流分压比:不低于1 00 0 01;3J J F1 4 7 42 0 1 4e)对地分压负载:大于1 0 0M;f)直流和5 0H z交流分压误差:0.5%;g)频率响应:-1d B(0H z 2 0 0k H z)。6.2.1.2 高速数字采集分析单元a)有实际峰值电压测量功能;b)可测频率范围:0H z 1MH z;c)实际峰值电压测量误差:不超过0.4%;d)能同时
15、进行双道正负极性电压采样,采样速率:不低于4MH z。6.2.2 诊断水平剂量仪a)带非介入式曝光时间测量功能,无曝光时间测量功能的诊断水平剂量仪,需单独配置非介入式曝光时间表;b)空气比释动能测量范围:1.0G y 1.0c G y;c)空气比释动能测量不确定度:不超过3.0%(k=2);d)曝光时间测量最大允许误差:1%T或1m s,取较大者,T为曝光时间;e)曝光时间测量分辨力:不超过0.2m s。6.2.3 X射线辐射源采用性能稳定的高频诊断X射线机作为X射线辐射源,管电压、曝光电流、曝光时间均可调。a)管电压范围:4 0k V1 5 0k V;b)管电压重复性:不超过0.5%或0.5
16、k V,取较大者;c)管电压频率:不低于5 0k H z;d)最大曝光电流:不低于5 0 0mA;e)固有过滤:不超过1.5mm A l;f)X射线辐射场剂量率范围:约0.2mG y/s 2 0 0mG y/s。6.3 其他6.3.1 钢尺测量范围:0mm10 0 0mm;最小分度值:不超过1mm。6.3.2 温度计测量范围:05 0;最小分度值:不超过0.5。6.3.3 湿度计相对湿度测量范围:3 0%1 0 0%;最小分度值:不超过1%。7 校准项目和校准方法7.1 固有误差校准时设备布局及曝光参数设定,见附录A。适用不同X射线装置测量的管电压表,校准时X射线总过滤、曝光电流Ip,以及至少
17、规定的校准点电压Vp见表2。4J J F1 4 7 42 0 1 4表2 各适用对象管电压表的固有误差测量曝光条件适用对象校准点电压Vp/k V曝光电流Ip/mAX射线总过滤/mm A l通用摄影装置6 0,8 0,1 0 0,1 2 01 0 0,3 2 0(8 0k V)3.0C T装置1 0 0,1 2 0,1 4 01 0 0,2 0 0(1 2 0k V)6.0牙科摄影装置6 0,7 5,9 05 01 0 0内任取一点1.5透视装置6 0,8 0,1 0 0,1 2 05 0内任取一点3.0 在3 2 0mA曝光电流下,应至少校准8 0k V一个管电压下的固有误差。在2 0 0mA
18、曝光电流下,应至少校准1 2 0k V一个管电压下的固有误差。根据表2选取校准点电压Vp、曝光电流Ip和X射线固有过滤,设置1 0 0m s曝光时间。同一校准点电压Vp在相同曝光条件下测量,分别读取被校仪器示值和标准实际峰值电压测量系统获得标准值,重复n(n5)次,按式(1)和式(2)计算固有误差E或相对固有误差I:E=Ud-Us(1)I=EUs1 0 0%(2)式中:E 固有误差,k V;I 相对固有误差,%;Us 标准实际峰值电压测量系统获得的n次测量平均值,k V;Ud 被校仪器的n次测量的平均值,k V。当被校点电压 5 0k V时,取相对固有误差I作为校准结果;当被校点电压5 0k
19、V时,取固有误差E作为校准结果。对于测量通用摄影装置和C T的被校仪器,应至少分别加做8 0k V3 2 0mA和1 2 0k V2 0 0mA曝光条件下的相对固有误差。7.2 测量重复性适用不同X射线装置测量的管电压表,按表3设定管电压、曝光电流和过滤条件。X射线管焦点至被校仪器探测器距离、曝光空气比释动能率的设定,与7.1相同。表3 各适用对象管电压表的重复性测量曝光条件适用对象管电压/k V曝光电流/mAX射线总过滤/mm A l通用摄影装置8 01 0 03.0C T装置1 2 01 0 06.0牙科摄影装置6 05 01 0 0内任取一点1.5透视装置8 05 0内任取一点3.0 在
20、相同条件下重复曝光测量n(n1 0)次,按式(3)或式(4)计算测量重复性:5J J F1 4 7 42 0 1 4s=1 0i=1(Ud,iUs,iUs-Ud)2n-11 0 0%(3)V=sUd(4)式中:s 绝对值表示的测量重复性,k V;V 相对值表示的测量重复性,%;Ud,i 被校仪器第i次测量值,k V;Ud 被校仪器n次测量的平均值,k V;Us 标准实际峰值电压测量系统获得n次测量平均值,k V;Us,i 标准实际峰值电压测量系统第i次测量值,k V;n 曝光测量次数。取s、V数值较大者,作为输出的结果。7.3 X射线过滤影响适用不同X射线装置测量的管电压表,在表1列出的X射线
21、过滤有效范围内,分别选取X射线过滤的最大值和最小值,作为X射线总过滤,X射线总过滤尽量与表1中的最大值和最小值接近;根据管电压表的不同适用对象,按7.2选择其他曝光条件,进行曝光测量。对于同一适用对象的管电压表,除改变X射线总过滤外,曝光测量时其他曝光条件保持不变。用被校仪器,对每个测量点重复曝光测量n次(n取值与7.1相同),取平均值,将其与7.1对应管电压的测得值Ud比较,按式(5)计算测量结果LF:LF=Ud,m-UdUd(5)式中:Ud,m 选用X射线过滤有效范围的最大值或最小值曝光时,被校仪器n次测量的平均值,k V;Ud 相同管电压下7.1中的被校仪器测量平均值,k V。7.4 工
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