醫用診斷X射線輻射源檢定裝置測量結果不確定度的評定

張艷秋

【摘要】 本文依照檢定規程JJG 744-2004《醫用診斷X射線輻射源》和JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》校準規范，通過建立的數學模型，具體分析不確定度的來源，評定X射線輻射源空氣比釋動能率測量結果不確定度。

【關鍵詞】 空氣比釋動能率;校準因子;不確定度;擴展不確定度

【DOI編碼】 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

醫用診斷X射線輻射源的檢定是國家強制性檢定項目?？諝獗葎幽苈适轻t用診斷X線機連續運行時輻射輸出線束的主要測量性能指標之一。

1 測量依據

根據檢定規程JJG 744-2004《醫用診斷X射線輻射源》。

1）環境條件：溫度（20±10） ℃，相對濕度小于85%。

2）測量標準器：電離室劑量儀。

3）測量對象：醫用診斷X射線輻射源的空氣比釋動能率。

4）測量方法：將診斷水平計量計放置于X射線照射野中心，調到照射野最大，設置焦點到探測器中心距離為300 mm，在合適條件下曝光，進行數據的整理及處理后得到該醫用診斷X射線輻射源的空氣比釋動能率。

2 數學模型

3 由測量重復性引入的標準不確定度[u（x）]

測量重復性引入的標準不確定度[u（x）]采用A類方法進行評定。

選管電壓70 kV，管電流10 mA為輸出條件，對一臺醫用診斷X射線輻射源的空氣比釋動能率進行10次測量后見表1（單位是[mGy?min-1]）。

4 輸入量標準不確定度的評定

4.1 輸入量M標準不確定度[u（M）]的評定

輸入量M標準不確定度[u（M）]主要來源于兩個方面：一個是標準器位置放置誤差引入的標準不確定度[u（M1）];另一個是標準裝置分辨力引入的標準不確定度[u（M2）]。

4.1.1 由標準器位置放置誤差引入的標準不確定度[u（M1）]的評定

根據測量條件，電離室應放在距焦點300 mm位置處，但實際操作中會產生誤差。根據經驗，認為最大誤差范圍為±1.5 mm，由放置距離所引起的測量結果變化為均勻分布，所以包含因子應取[3]，則按照不確定度的B類方法評定：

4.1.2 由標準器分辨力引入的標準不確定度分量[u（M2）]的評定

標準器最小分辨率為0.001 [mGy?min-1]，取樣誤差為±0.0005 [mGy?min-1]，均勻分布，采用B類方法評定，則：

4.1.3 標準不確定度[u（M）]的計算

4.2 由標準裝置校準因子[Nk]引入的標準不確定度分量[u（Nk）]的評定

根據上級計量檢定證書，本次測量的標準裝置校準因子的不確定度為5.0%，包含因子[k=2]，采用B類方法評定。則：

4.3 由環境溫度t誤差引入的標準不確定度[ut]的評定

精密水銀溫度計在0～40 ℃范圍測量結果，在真值±0.2%的概率為100%。故：

4.4 氣壓計引入的標準不確定度[u（p）]的評定

氣壓p變化引入的標準不確定度[u（p）]主要由氣壓計的最大允許誤差引入的標準不確定度[u（p1）]和氣壓計的讀數誤差引入的標準不確定度[u（p2）]兩部分組成。

4.4.1 氣壓計的最大允許誤差引入的標準不確定度[u（p1）]的評定

氣壓計最大允許的誤差為±0.1 kPa，均勻分布，包含因子為[3]，采用B類方法處理，則：

4.4.2 氣壓計的讀數分辨力引入的標準不確定度[u（p2）]的評定

氣壓計最小分度值為0.1 kPa，讀數分辨力為±0.05 kPa，按均勻分布B類方法評定則：

4.4.3 標準不確定度[u（p）]的計算

4.5 合成標準不確定度的評定

4.5.1 數學模型和靈敏系數

數學模型為：

靈敏系數為：

4.5.2 各標準不確定度分量匯總及計算表（見表2）

4.5.3 B類合成標準不確定度計算

輸入量M，[Nx]，t，p彼此相互獨立，因此帶入標準不確定度合成公式，則合成標準不確定度為：

5 合成標準不確定度的評定

6 擴展不確定度的評定

置信概率取95%，有效自由度取[∞]，查t分布表得到[k95=1.96]，則擴展不確定度為：

7 結語

本裝置的測量不確定度符合計量標準檢定規程要求，可對醫用診斷X射線輻射源進行檢定和校準工作。

【參考文獻】

[1] 醫用診斷X射線輻射源：JJG 744-2004[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

[3] 電離輻射計量術語及定義：JJF 1035-2006[S].