医用诊断X射线辐射源检定装置测量结果不确定度的评定

张艳秋

【摘要】 本文依照检定规程JJG 744-2004《医用诊断X射线辐射源》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》校准规范，通过建立的数学模型，具体分析不确定度的来源，评定X射线辐射源空气比释动能率测量结果不确定度。

【关键词】 空气比释动能率;校准因子;不确定度;扩展不确定度

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.01.008

Abstract： In accordance with the verification regulation of JJG 744-2004 Medical Diagnostic X-ray Radiation Source and JJF 1059.1-2012 Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement calibration standard，By the established mathematical model，the source of the uncertainty is analyzed in detail，and the uncertainty of the measurement result of the kerma rate of the X-ray source is evaluated.

Key words： air kerma;calibration factor;uncertainty;extended uncertainty

医用诊断X射线辐射源的检定是国家强制性检定项目。空气比动能率是医用诊断X线机连续运行时辐射输出线束的主要测量性能指标之一。

1 测量依据

根据检定规程JJG 744-2004《医用诊断X射线辐射源》。

1）环境条件：温度（20±10） ℃，相对湿度小于85%。

2）测量标准器：电离室剂量仪。

3）测量对象：医用诊断X射线辐射源的空气比释动能率。

4）测量方法：将诊断水平计量计放置于X射线照射野中心，调到照射野最大，设置焦点到探测器中心距离为300 mm，在合适条件下曝光，进行数据的整理及处理后得到该医用诊断X射线辐射源的空气比释动能率。

2 数学模型

3 由测量重复性引入的标准不确定度[u（x）]

测量重复性引入的标准不确定度[u（x）]采用A类方法进行评定。

选管电压70 kV，管电流10 mA为输出条件，对一台医用诊断X射线辐射源的空气比释动能率进行10次测量后见表1（单位是[mGy?min-1]）。

4 输入量标准不确定度的评定

4.1 输入量M标准不确定度[u（M）]的评定

输入量M标准不确定度[u（M）]主要来源于两个方面：一个是标准器位置放置误差引入的标准不确定度[u（M1）];另一个是标准装置分辨力引入的标准不确定度[u（M2）]。

4.1.1 由标准器位置放置误差引入的标准不确定度[u（M1）]的评定

根据测量条件，电离室应放在距焦点300 mm位置处，但实际操作中会产生误差。根据经验，认为最大误差范围为±1.5 mm，由放置距离所引起的测量结果变化为均匀分布，所以包含因子应取[3]，则按照不确定度的B类方法评定：

4.1.2 由标准器分辨力引入的标准不确定度分量[u（M2）]的评定

标准器最小分辨率为0.001 [mGy?min-1]，取样误差为±0.0005 [mGy?min-1]，均匀分布，采用B类方法评定，则：

4.1.3 标准不确定度[u（M）]的计算

4.2 由标准装置校准因子[Nk]引入的标准不确定度分量[u（Nk）]的评定

根据上级计量检定证书，本次测量的标准装置校准因子的不确定度为5.0%，包含因子[k=2]，采用B类方法评定。则：

4.3 由环境温度t误差引入的标准不确定度[ut]的评定

精密水银温度计在0～40 ℃范围测量结果，在真值±0.2%的概率为100%。故：

4.4 气压计引入的标准不确定度[u（p）]的评定

气压p变化引入的标准不确定度[u（p）]主要由气压计的最大允许误差引入的标准不确定度[u（p1）]和气压计的读数误差引入的标准不确定度[u（p2）]两部分组成。

4.4.1 气压计的最大允许误差引入的标准不确定度[u（p1）]的评定

气压计最大允许的误差为±0.1 kPa，均匀分布，包含因子为[3]，采用B类方法处理，则：

4.4.2 气压计的读数分辨力引入的标准不确定度[u（p2）]的评定

气压计最小分度值为0.1 kPa，读数分辨力为±0.05 kPa，按均匀分布B类方法评定则：

4.4.3 标准不确定度[u（p）]的计算

4.5 合成标准不确定度的评定

4.5.1 数学模型和灵敏系数

数学模型为：

灵敏系数为：

4.5.2 各标准不确定度分量汇总及计算表（见表2）

4.5.3 B类合成标准不确定度计算

输入量M，[Nx]，t，p彼此相互独立，因此带入标准不确定度合成公式，则合成标准不确定度为：

5 合成标准不确定度的评定

6 扩展不确定度的评定

置信概率取95%，有效自由度取[∞]，查t分布表得到[k95=1.96]，则扩展不确定度为：

7 结语

本装置的测量不确定度符合计量标准检定规程要求，可对医用诊断X射线辐射源进行检定和校准工作。

【参考文献】

[1] 医用诊断X射线辐射源：JJG 744-2004[S].

[2] 测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].

[3] 電离辐射计量术语及定义：JJF 1035-2006[S].