JJF 1743-2019 放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量校准规范

JJF

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1743-2019

放射治疗用电离室剂量计水吸收

剂量校准规范

Calibrationspecificationofwaterabsorbeddoseofdosimeters

withionizationchambersasusedinradiotherapy

2019-09-27发布2019-12-27实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1743—2019

放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量;

校准规范；JJF1743-2019

Calibrationspecificationofwaterabsorbedj

doseofdosimeterswithionization'

chambersasusedinradiotherapy

归口单位：全国电离辐射计量技术委员会

起草单位：中国计量科学研究院

北京市计量检测科学研究院

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

JJF1743—2019

本规范主要起草人：

王坤（中国计量科学研究院）

金孙均（中国计量科学研究院）

罗琛（北京市计量检测科学研究院）

陈建新（上海市计量测试技术研究院）

参加起草人:

杨小元（中国计量科学研究院）

陆逊（上海市计量测试技术研究院）

范耀东（北京市计量检测科学研究院）

JJF1743—2019

目录

引言II

1范围1

2引用文献1

3术语和计量单位1

4概述2

5计量特性2

6校准条件2

7校准项目和校准方法4

8校准结果表达5

9复校时间间隔6

附录A校准证书正文内容及格式7

附录E测量不确定度评定示例8

附录C复合效应和极化效应测量12

附录D水吸收剂量校准因子使用示例13

附录E辐射质修正因子1

I

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引言

进行放射治疗用电离室剂量计的水吸收剂量校准是为满足放射治疗领域的计

量需求，相比原有量值体系，可以降低工作计量器具水吸收剂量测量的不确定度，

并使得我国的放疗剂量量值体系与国际一致。

本规范主要参考IAEATRS398（外照射放射治疗水吸收剂量的测定Absorbed（

DoseDeterminationinExternalBeamRadiotherapy））报告对电离室水吸收剂量校准

的要求，以及YY0976（医用电器设备放射治疗用电离室剂量计）对电离室剂量计

的性能要求。

本校准规范为首次制定。

II

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放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量校准规范

1范围

60

本校准规范适用于放射治疗用电离室剂量计在CoY射线和加速器光子束中进

行水吸收剂量校准，光子能量范围(1.25-25)MeV,剂量率范围(0.01〜10)Gy/min。

校准后的电离室剂量计可用于外照射治疗辐射源的水吸收剂量校准，包括MVX射线

束、电子束、质子束和重离子束。

2引用文献

本规范引用下列文件：

JJG1071-2010国家计量校准规范编写规则

YY/T0976医用电器设备放射治疗用电离室剂量计

IAEATRS398外照射放射治疗水吸收剂量的测定(AbsorbedDoseDetermination

inExternalBeamRadiotherapy)

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术语和计量单位

3.1术语

3.1.1校准因子calibrationfactor

参考值除以指示值的商。

3.1.2参考点referencepoint

校准电离室时，电离室与参考值重合的点。圆柱指形电离室的参考点在电离室空

腔的中心轴上，平板形电离室的参考点在电离室前窗的内表面。

3.1.3漏电流leakagecurrent

电离室剂量计在信号通道上产生的电流，而非灵敏体积内由电离产生的电流。

3.2计量单位

1

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3.2.1水吸收剂量

电离辐射授予单位质量水的能量，单位焦耳每千克（J/kg）,专有名词戈瑞（Gy）o

3.2.2水吸收剂量率

单位时间内的水吸收剂量的增量，常用单位为戈瑞每分钟Gy/min）（。

4概述

放射治疗用电离室剂量计用于辐射剂量学的量值传递以及医学放疗等其他应用

领域的辐射剂量的测量，主要由电离室和测量单元两大部分组成。电离室为空腔电

离室，射线照射引起空腔中气体电离，测量单元测量电离室输出的电离电流，并将

测量值以适当的形式显示。

5计■特性

5.1漏电流

经漏电补偿调整后的剂量计漏电流不超过O.lpA或0.3mGy/mino

5.2测量重复性

标准级剂量计的重复性小于0.2%,工作级剂量计的重复性小于0.5%0

5.3示值非线性

剂量计的示值非线性不超过±0.5%。

5.4稳定性

标准级剂量计的年稳定性不超过0.5%,工作级剂量计的年稳定性不超过1.0%o

注：以上指标非合格性判定依据，仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1实验室温度应在（15〜25）°C范围内。

6.1.2实验室相对湿度（30%〜75%）R。

6.1.3水模体中水温要与室温达到热平衡。温度计置于水中，在与电离室测量点等

高度位置进行温度测量。

2

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6.2辐射场

60

6.2.1剂量计在CoY射线和加速器光子参考辐射中校准。

6.2.2辐射场通常为限束辐射场，校准时在射束轴垂直的照射野内电离室所覆盖区

域的剂量率变化不大于±1%。

6.2.3校准点处水吸收剂量率应在0.01Gy/min~10Gy/min范围内。

6.2.4建议加速器参考辐射场装有外置的监督电离室用于剂量监督和修正。

6.2.5水平入射时，辐射场参考点至水模体前表面的距离由精度优于0.1mm的长度

量具测量。垂直入射时，由光距尺进行距离测量。

6.3水模体

6.3.1水模体尺寸不小于30cmX30cmX30cm,配有定位装置可用于电离室的定位

和位置调整。

6.3.2非防水电离室应使用防水套管进行校准，建议用户自带防水套管，以便在后

期使用该电离室时所用防水套管一致，该防水套管一般由有机玻璃制成，其壁厚不

超过1.5mm

o

6.3.3水平射线束校准条件下，在温度平衡过程中，入射窗可能会向外移动微小距

离，导致电离室测量深度增加，测量前需再次测量电离室的等效深度。

6.3.4垂直射线束校准条件下，由于蒸发作用，会导致电离室测量水深减小。所以

在正式测量开始时，需再次测量并确定电离室的等效深度。

2

6.3.5电离室参考点置于水中的等效深度，在叫：0辐射场中为5.0g/cmo在加速器

光子辐射场中TPRo,io<O.时，测量点深度为5.0g/cm2或者lO.Og/cn?,TPRo,io^

22

2

0.时，测量点深度为10.0g/cmo

6.4测量标准

6.4.1溯源至水吸收剂量基准的电离室剂量计为校准用标准装置，其水吸收剂量测

量范围(0.01〜10)Gy/min,不确定度C/W2.0%(K2),通过替代法进行剂量计的

校准。

6.4.2其他设备

6.4.2.1由百分表或伸缩规测量校准点水深，最小分度值不大于O.lmmo

6.422温度计，测量范围0°C〜50°C,最小分度值不大于0.2°Co

6.4.2.3气压计，测量范围86kPa〜106kPa,最小分度值不大于O.lkPa。

3

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6.4.2.4上述计量器具必须经过计量溯源。

7校准项目和校准方法

7.1一般检查

7.1.1检查配件是否齐全，包括防水套管，平衡帽，保护帽，高绝缘连接器等。

7.1.2检查电离室、静电计、线缆、连接器是否有损坏，剂量计外观是否完好，电

离室与静电计是否匹配正确。

7.1.3如果电离室单独校准，检查其保护极、高压极、收集极之间是否有短路。

7.1.4剂量计与实验室环境达到平衡后，将电离室置于待测位置，然后将其与静电

计连接，连通电源。

7.1.5打开电源，依据说明书确认剂量计参数设置等是否正确。

7丄6通电预热后，检查剂量计工作状态是否正常，各操作命令是否有效执行。

7.2漏电流

7.2.1连接电离室，加极化电压并稳定一段时间后，在无辐照条件下，测量剂量计

的漏电情况。若漏电超过5.1条款要求，检查连接器是否有损坏或沾污。

722如有必要，清洁连接器后，再次进行漏电测量。如果漏电仍然较大，并与之

前测量值一致（不能超过预期测量值的1%）,可继续进行校准测量实验。

723辐照后，再次进行漏电测量，若两次测量漏电值接近，校准有效。

7.2.4如果漏电较大且是变化的，剂量计可能损坏需进行维修。

725将剂量计处于测量状态，使辐射源辐照电离室，待其读数达到某一值Mo时，

关闭辐射源，计时t=5分钟，读数为Mi,剂量计辐照后漏电流如下式所示。

I”心⑴

t

7.3测量重复性

将电离室置于辐射场中，在较低剂量率条件下，相同辐照时间，测量10次，取

相对标准偏差作为剂量计的重复性。

V=x100%(2)

77-1

4

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7.4示值非线性

某个量程下，取量程满刻度的50%或者0.5Gy/min作为参考点，选取其他点作为

比较点，比较点与参考点所测剂量率值的相对误差计为示值非线性。

7.5校准因子

7.5.1将电离室置于水模体中，参考点位于参考值处，电离室加高压，一般温度平

衡30分钟后进行测量，期间建议进行预辐照。

7.5.2记录温度、气压、湿度值，确定剂量计内部设置正确，进行辐照情况下实验

记录，每个测量点至少进行3次读数。

7.5.3测量值M为

M=(忍”_力⑶

其中Maw和MO分别为是剂量计未修正的有辐照和无辐照的读数，抵P为温度气压

修正因子，島。1为极化效应修正因子，怎为离子复合修正因子。

7.5.4温度气压修正因子

=(273.2+7)空(4)

TP

(273.2+7；)P

F和尸为测量时电离室空腔中空气的温度和气压，％和厲为校准的参考环境条件,

即20°C和101.3kPa

o

7.5.5校准因子为参考值2畀与剂量计的测量值之比。

7.长期稳定性

剂量计长期稳定性以Co・60y射线的校准因子为计算依据，本次校准因子测量结

果相对于上次测量结果的偏差为长期稳定性。

8校准结果表达

经校准的放射治疗用电离室剂量计出具校准证书。

校准结果至少包括：

校准条件；

计量特性和校准结果；

5

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测量结果的不确定度。

9复校时间间隔

用户根据使用情况自行确定复校时间间隔，建议一般不超过12个月。

6

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附录A校准证书正文内容及格式

证书编号：XXXXXX

校准环境条件及地点

温度：气压：相对湿度：

剂量计型号及编号：校准地点：

测量标准及其他设备

名称测量范围不确定度/准证书编号有效期至

确度等级、最

大允许误差

校准结果

1.辐照后漏电流：

2.重复性：

3.示值非线性：

4.校准因子及不确定度：

5.长期稳定性：

7

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附录B校准因子不确定度评定示例

B.1测量方法

以参考剂量计的校准因子为标准值，待校准剂量计示值的平均值作为测量值，

校准因子为测量点处水吸收剂量与测量值的比值

B.2测量模型

测量点处水吸收剂量为

%=啪M；幕

式中，Dr为测量点处水吸收剂量，冊霊为参考剂量计水吸收剂量校准因子，M：霁

为参考剂量计修正后的测量值

待校准剂量计的校准因子为

D3source

fhfuser

11

ct?rr

式中，川眾驚为待校准剂量计水吸收剂量校准因子，◎沁日为放射源位置修正因

子，M為黑为待校准剂量计修正后的测量值

剂量计修正后的测量值为,

Mgrr—^st:abTP^disto?

式中，M沪钟为电离室剂量计的读数，为参考剂量计的稳定性，为温度气

压修正因子，岛逸为待校准电离室与参考电离室位置的变化，仪为复合修正因子，叽

为湿度修正因子，褊贾为极化效应修正因子

最终，校准因子测量结果表示为

fMref叩疳吃

—R曲甘rawh卜卜矗迎曲

D,wsourceD.w附ilsbfsMg时^u^er氐ws&r

B.3标准不确定度分量的评定

B.3.1放射源位置变化k3Durce

本校准辐照器中放射源位置固定,通过控制放射源前的开关控制射线输出，所以

不需修正放射源位置变化,该项不确定度分量可忽略

B.3.2参考剂量计校准因子N；?

参考剂量计校准因子的不确定度来自校准证书，采用B类评定方

u

法，Kw=毗张，自由度为50o

8

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B.3.3参考剂量计的稳定性氐施站

参考剂量计的稳定性由检验源在固定时间测量得到，电离室典型的年变化为

0.3%,该项不引入修正值，其不确定度分量为＜fe）=0.17%,自由度10。

JtQb

B.3.3参考剂量计的读数

参考剂量计读数的不确定度主要来自测量的不重复性，通过连续测量得到，采

用A类评定方法进行评定。连续10次测量，平均值的相对标准偏差为

魅M（；氐）=0.1%,自由度为9。

参考剂量计为数字显示仪表，示数为0.3245Gy时，最小分度值0.OOOlGy,分辨

率的不确定度分量0.03%,可以忽略。

B.3.4待校准剂量计的读数

参考剂量计读数的不确定度主要来自测量的不重复性，通过连续测量得到，采

用A类评定方法进行评定。连续10次测量，平均值的相对标准偏差为

）=0-2%,自由度为9。

参考剂量计为数字显示仪表，示数为43.36时，最小分度值0.01,分辨率的不

确定度分量0.03%,可以忽略。

B.3.5温度测量

参考剂量计和待校准剂量计使用同一个温度计进行温度测量，系统不确定度可

抵消。在读数过程中温度不变，测量重复性带来的不确定度可忽略。

温度的不确定度主要是读数分辨率的不确定度和温度测量点与电离室空腔中空

气温度不一致的不确定度，评估为11（D=0.1%,自由度为10。

B.3.6气压测量

参考剂量计和待校准剂量计使用同一个气压计进行气压测量，系统不确定度可

抵消。在读数过程中气压不变，测量重复性带来的不确定度可忽略。

气压的不确定度主要是读数分辨率的不确定度，评估为取P（）=0.1%,自由度

为10o

B.3.7待校准电离室相对参考电离室距源位置变

参考电离室和待校准电离室独立置于测量点位置，其距源位置不进行修正。测

量点定位的不确定度0.5mm,标准不确定度0.1%,自由度10。

B.3.离子复合效应修正因子

9

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非脉冲辐射束条件下，电离室在校准和使用时所加极化电压相同，离子复合是

相同的，此处不进行离子复合效应修正，该项不确定度分量可忽略。

B.3.9湿度修正因子

参考湿度为50%RH,若电离室在校准时相对湿度在（30%〜75%）RH范围内，不需进

行湿度修正，该项不确定度分量可忽略。

B.3.10极化效应修正因子

在光子束条件下，电离室在校准和使用时所加极化电压相同，不需进行极化效

应修正，该项不确定度分量可忽略。

B.4合成标准不确定度的评定

B.4.1标准不确定度汇总表如下

标准相对不确不确定度来不确定度传递系水吸收剂量自由度

定度源值数标准不确定

度分量

曲）参考剂量计0.6%10.60%50

校准因子B（

类）

班恣辭）参考剂量计0.17%10.17%10

的稳定性（A

类）

“昭）参考剂量计0.1%10.10%9

的读数（A

类）

待校准剂量0.1%-10.20%9

计的读数（A

类）

■UT（）温度测量（E0.1%10.10%10

类）

uP（）气压测量（E0.1%10.10%10

10

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类）

电离室位置0.1%10.10%10

变化B（类）

B.4.2合万戈标准不确定度的计算

各量彼此不相关，合成标准不确定度由下式得到

%（瞬）=0.68%

有效自由度为

B.5扩展不确定度的评定

取包含概率P二95%,按有效自由度查t分布表得到t值为妇=t9576（）=2.00

扩展不确定度闪5=口576（）%（N蛊7）=1-4%

B.6测量不确定度报告与表示

放射治疗用电离室剂量计水吸收剂量校准因子不确定度为

叭5=vGff=76

11

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附录c复合效应和极化效应测量

C.1复合效应

采用双压法进行离子复合效应修正。在60CO辐射场中,

k_（"「I

s（匕/匕尸_（妬/他）

在加速器等脉冲辐射场中，

其中，Mi和％是电离室极化电压分别为旳和勺时的读数。71为电离室正

常使用时的电压。

C.2极化效应

通常极化效应可以忽略，如需测量，其计算公式为

PO1

2M

其中胚和胚分别为电离室测量时的正负极化电压的剂量计读数，M为校准时所

用电压对应的读数。

12

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附录D水吸收剂量校准因子使用示例

60

使用具有Co水吸收剂量校准因子的电离室剂量计进行加速器光子的校准，其计算公式为

D,q=MqN

其中，为加速器光子水吸收剂量，妁为剂量计在加速器光子束下读数，他”禺为剂量

计60CO水吸收剂量校准因子，心埼为辐射质修正因子。

以10MV光子为例，测量步骤如下：

1.测量光子束组织模体比TPR20,10,或者根据剂量分布曲线计算得到该值。

2.在水下10g/cm2处测量电离室的经温度气压修正的读数〃“

3.查表附录D得到心鸟，或者根据校准证书中不同辐射质的修正因子拟合得到所需辐射质

的修正因子。

4.计算得到必,厂

13

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附录E辐射质修正因子

表D・1光子辐射质修正因子

辐射质TPR盐

电离室型号0.50.530.560.590.620.650.680.70.720.740.760.780.80.820.84

PTW233311.0041.0031.0000.9990.9970.9930.9900.9880.9850.9820.9780.9710.9640.9560.945

PTW233321.0041.0031.0010.9990.9970.9940.9900.9880.9840.9800.9760.9680.9610.9540.943

PTW233331.0041.0031.0010.9990.9970.9940.9900.9880.9850.9810.9760.9690.9620.9550.943

PTW30001/300101.0041.0031.0010.9990.9970.9940.9900.9880.9850.9810.9760.9690.9620.9550.943

PTW30002/300111.0061.0041.0010.9990.9970.9940.9920.9900.9870.9840.9800.9730.9670.9590.948

PTW30004/300121.0061.0051.0021.0000.9990.9960.9940.9920.9890.9860.9820.9760.9690.9620.950

PTW30006/300131.0021.0021.0000.9990.9970.9940.9900.9880.9840.9800.9750.9680.9600.9520.940

PTW31002/310101.0031.0021.0000.9990.9970.9940.9900.9880.9840.9800.9750.9680.9600.9520.940

PTW31003/310131.0031.0021.0000.9990.9970.9940.9900.9880.9840.9800.9750.9680.9600.9520.940

PTW310061.0041.0031.0010.9990.9980.9950.9920.9890.9850.9800.9740.9660.9590.9510.940

PTW310141.0041.0031.0010.9990.9980.9950.9920.9890.9850.9800.9750.9670.9590.9520.941

IBAFC65-G1.0051.0041.0021.0000.9980.9970.9950.9920.9890.9850.9810.9730.9660.9580.947

IBAFC65-P1.0031.0021.0010.9990.9980.9950.9930.9900.9860.9810.9760.9680.9600.9520.940

IBAFC23-C1.0011.0011.0011.0000.9990.9970.9950.9930.9900.9850.9800.9720.9640.9550.943

IBACC011.0021.0021.0021.0011.0000.9990.9960.9940.9910.9860.9810.9720.9640.9560.944

IBACC041.0011.0011.0011.0000.9990.9970.9950.9920.9890.9840.9790.9700.9620.9530.941

IBACC081.0011.0011.0011.0000.9990.9970.9950.9930.9890.9850.9800.9720.9640.9550.943

IBACC131.0011.0011.0011.0000.9990.9970.9950.9930.9890.9850.9800.9720.9640.9550.943

IBACC251.0011.0011.0011.0000.9990.9970.9950.9930.9890.9850.9800.9720.9640.9550.943

NE25711.0051.0041.0021.0000.9980.9950.9930.9910.9890.9860.9820.9750.9690.9610.949

NE2561/26111.0061.0041.0010.9990.9980.9940.9920.9900.9880.9850.9820.9750.9690.9610.949

SNC100700-01.0051.0041.0010.9990.9980.9950.9920.9890.9860.9810.9760.9690.9620.9540.943

SNC100700-11.0071.0061.0031.0010.9990.9970.9950.9930.9900.9860.9830.9760.9690.9610.951

1

JJF1743—2019

表D-2电子辐射质修正因子

辐射质R丸

电离室型号11.422.533.544.555.567810131620

PTW23343--0.9250.9200.9160.9130.9100.9070.9040.9010.8990.8940.8890.8810.8700.8600.849

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PTW30006/300130.9110.9090.9070.9050.9040.9010.8980.8930.8850.8770.868

PTW31002/310100