Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8769:2017 về Thực hành đo liều áp dụng cho thiết bị chùm tia điện tử

• Số hiệu: TCVN8769:2017
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2017

D	là liều hấp thụ, tính bằng Gy;
/	là cường độ chùm tia trung bình, tính bằng A;
V	là tốc độ vận chuyển (m.s^-^1);
Wb	là độ rộng chùm tia, tính bằng m;
K	là độ dốc của đường thẳng mối quan hệ trong Công thức (1), tính bằng (Gy.m^2)/(A.s).

Mối quan hệ theo đường thẳng này được xác định cho từng mức năng lượng được lựa chọn trong quá trình vận hành thiết bị. Để xác định mối quan hệ này, liều phải đo ở vị trí cụ thể sử dụng một lượng các bộ thông số cường độ chùm tia đã lựa chọn, tốc độ vận chuyển và độ rộng chùm tia đến toàn bộ dải vận hành của thiết bị.

6.2.2.2  Độ rộng chùm tia: Độ rộng chùm tia được đo bằng cách đặt các dải liều kế hoặc các liều kế riêng biệt ở các khoảng thời gian đã chọn trên toàn bộ độ rộng chùm tia. Khi có thể đặt liều kế vượt quá độ rộng chùm tia mong muốn để xác định giới hạn của toàn bộ độ rộng chùm tia.

6.2.2.3  Độ xuyên qua của chùm tia: Độ xuyên qua của chùm tia được đo bằng cách sử dụng một dải các liều kế màng mỏng hoặc bằng cách đặt dải liều kế dưới các lớp mỏng của các lá chất dẻo.

(1) Phương pháp tính: độ xuyên qua của chùm tia có thể tính được bằng cách sử dụng mô hình toán học (xem ASTM E 2232).

6.2.2.4  Sự phân bố liều lên vật liệu chuẩn: là cần thiết để đo sự phân bố liều trên hoặc trong vật liệu chuẩn.

6.2.2.5  Sự gián đoạn của quá trình: Sự gián đoạn của quá trình có thể xảy ra do, ví dụ: sự phân bố cường độ chùm tia bị lỗi hoặc do băng chuyền dừng lại. Ảnh hưởng của sự gián đoạn quá trình cần phải được xác định để có thể đưa ra các quyết định về khả năng bố trí sản phẩm.

6.2.3  Các phép đo trong 6.2.2 phải được lặp lại sau các khoảng thời gian (ba lần đo hoặc nhiều hơn) cho phép xác định sự biến thiên của thông số vận hành dựa trên việc đánh giá thống kê các phép đo liều.

CHÚ THÍCH 7: Sự biến thiên của thông số vận hành có thể được xác định từ sự phân tán giữa các phép đo lặp lại thực hiện ở các thời gian khác nhau, sử dụng các cài đặt thông số vận hành giống hệt nhau. Việc xác định sự biến thiên này là một phần của quá trình đánh giá chất lượng vận hành. Sự biến thiên của thông số vận hành góp phần vào độ không đảm bảo đo của các liều đo được.Thường rất khó để tách riêng sự biến thiên của thông số vận hành và độ tái lập của liều kế, sự biến thiên xác định được thường là kết hợp của cả hai [2].

6.2.4  Dựa vào sự biến thiên đo được của các thông số vận hành có thể xác định được giới hạn đối với sự biến thiên chấp nhận được của các thông số.

...

...

...

Các phép đo đánh giá chất lượng vận hành phải được lặp lại ở các khoảng thời gian xác định bằng quy trình đã được người sử dụng ghi lại. Các khoảng thời gian này phải được chọn để đảm bảo máy chiếu xạ hoạt động theo yêu cầu. Đánh giá lại chất lượng thường được tiến hành theo chu kỳ hằng năm với các phần cụ thể của việc đánh giá lại chất lượng ở các khoảng thời gian ngắn hơn trong chu kỳ này. Nếu các phép đo đánh giá lại chất lượng cho thấy tình trạng đánh giá chất lượng vận hành của thiết bị thay đổi thì có thể phải lặp lại quá trình đánh giá hiệu quả (PQ).

6.2.6  Các phép đo đánh giá chất lượng vận hành phải được lặp lại sau khi đánh giá sự thay đổi của các thiết bị chiếu xạ mà có thể ảnh hưởng đến liều hoặc sự phân bố liều. Phạm vi tiến hành đánh giá lại chất lượng phải được chứng minh.

CHÚ THÍCH 8: Các hoạt động có thể ảnh hưởng đến tình trạng đánh giá chất lượng vận hành của thiết bị chiếu xạ bao gồm, nhưng không giới hạn:

Thay thế bộ phát của máy gia tốc;

Thay thế cửa sổ máy gia tốc;

Thay thế lưới đỡ của sổ máy gia tốc;

Việc thay thế các bộ phận của băng truyền;

Thay đổi năng lượng điện tử;

Thay đổi khoảng cách từ cửa sổ máy gia tốc đến bề mặt sản phẩm.

...

...

...

7.1  Đánh giá hiệu quả (PQ) là bước đánh giá xác nhận sử dụng sản phẩm xác định để chứng minh rằng thiết bị vận hành liên tục theo các tiêu chí đã xác định trước để đưa ra các liều cụ thể, qua đó thu được sản phẩm đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

7.2  Tiến hành lập biểu đồ liều đánh giá hiệu quả để chứng minh rằng liều cực tiểu trong sản phẩm vượt quá liều yêu cầu khi kết quả mong đợi và liều cực tiểu trong sản phẩm không vượt quá liều cực đại cho phép. Đối với hướng dẫn lập biểu đồ liều trong sản phẩm đánh giá hiệu quả, xem ISO/ASTM 52303.

CHÚ THÍCH 9: Không tiến hành các bước lập biểu đồ liều ở liều giống như liều được dùng để chiếu xạ sản phẩm. Ví dụ, sử dụng liều cao hơn có thể cho phép sử dụng hệ đo liều trong phạm vi hoạt động chính xác hơn, qua đó nâng cao độ chính xác của biểu đồ liều.

CHÚ THÍCH 10: Một số ứng dụng có thể không yêu cầu phép đo liều đánh giá hiệu quả có tính liên kết với tiêu chuẩn quốc gia (xem Phụ lục A4).

7.3  Trong một số trường hợp biểu đồ liều đánh giá chất lượng vận hành có thể được sử dụng làm biểu đồ liều đánh giá hiệu quả. Ví dụ, trường hợp xử lý chiếu xạ các khe rộng có chiều dài không xác định. Trong các trường hợp khác, như tiệt trùng sản phẩm phức hợp, có thể cần tiến hành lập biểu đồ liều trong sản phẩm đánh giá hiệu quả cụ thể.

7.4  Trong quá trình lập biểu đồ liều đánh giá hiệu quả, xác định các vị trí, độ lớn liều cực đại và liều cực tiểu cũng như liều ở vị trí giám sát thường xuyên.

7.5  Xác định mối quan hệ giữa liều cực đại, liều cực tiểu và liều ở vị trí giám sát thường xuyên.

7.6  Phép đo lập biểu đồ liều đánh giá hiệu quả phải được lặp lại đủ số lần (ba lần hoặc nhiều hơn) để cho phép đánh giá thống kê và mô tả đặc tính của dữ liệu phân bố liều.

7.7  Dựa vào độ không đảm bảo đo đo được của mối quan hệ này (xem 7.5) xác định các giới hạn cho phép đối với việc thay đổi liều ở vị trí giám sát thường xuyên được đo trong quá trình chiếu xạ [2].

...

...

...

8  Kiểm soát quá trình thường xuyên

8.1  Giám sát các thông số vận hành: Các thông số vận hành (năng lượng chùm tia, cường độ chùm tia, độ rộng chùm tia và tốc độ vận chuyển) phải được người vận hành thiết bị giám sát và ghi lại liên tục trong suốt quá trình xử lý hoặc tại các khoảng thời gian quy định. Các khoảng thời gian phải được lựa chọn để đảm bảo rằng máy chiếu xạ luôn vận hành theo đúng quy định.

CHÚ THÍCH 11: Năng lượng chùm tia, cường độ chùm tia, độ rộng chùm tia thường không được đo trực tiếp nhưng thu được bằng phép đo gián tiếp.

8.2  Phép đo liều thường xuyên: Liều tại vị trí giám sát thường xuyên phải được người vận hành thiết bị đo ở các khoảng thời gian quy định. Các khoảng thời gian phải được chọn để xác nhận máy chiếu xạ vận hành trong giới hạn, do đó đảm bảo đạt được các đặc tính quy định của sản phẩm.

CHÚ THÍCH 12: Một số ứng dụng không yêu cầu các phép đo liều thường xuyên có liên kết chuẩn quốc gia (xem Phụ lục A4).

8.3  Giới hạn kiểm soát quá trình: Giới hạn cho phép đối với sự biến thiên của các thông số quá trình được giám sát (8.1) và liều thường xuyên đo được (8.2) cần được chọn dựa vào độ không đảm bảo đo đo được (xem 6.2.3 và 7.6). Việc chọn các giới hạn cho phép có thể dựa vào các nguyên tắc đối với việc kiểm soát quá trình bằng phương pháp thống kê [2].

9  Độ không đảm bảo đo

9.1  Tất cả các phép đo liều cần kèm theo đánh giá độ không đảm bảo đo. Các quy trình thích hợp được nêu trong ISO/ASTM 51707 (xem thêm [3]).

9.2  Tất cả các thành phần của độ không đảm bảo đo cần bao gồm trong đánh giá, ước tính từ việc hiệu chuẩn, độ tái lặp của liều kế, độ tái lặp của dụng cụ và hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng. Phép phân tích định lượng đầy đủ các thành phần của độ không đảm bảo đo được xem là bảng độ không đảm bảo và thường được thể hiện dưới dạng bảng. Thông thường, dự kiến độ không đảm bảo đo sẽ xác định được tất cả các thành phần quan trọng của độ không đảm bảo đo, cùng với các phương pháp đánh giá, phân bố thống kê và kích thước của chúng.

...

...

...

10  Lập văn bản tài liệu

10.1  Dữ liệu và các kết quả đo cần được ghi lại và lưu trữ theo hệ thống quản lý đo lường của người vận hành. Dữ liệu được ghi lại và lưu trữ bao gồm:

10.1.1  Dữ liệu từ quá trình đánh giá chất lượng lắp đặt ban đầu và từ bất kỳ thay đổi nào đối với thiết bị chiếu xạ.

10.1.2  Dữ liệu từ việc bảo trì thiết bị chiếu xạ.

10.1.3  Dữ liệu từ quá trình đánh giá chất lượng vận hành thiết bị chiếu xạ.

10.1.4  Dữ liệu từ quá trình đánh giá hiệu quả đối với các sản phẩm chiếu xạ tại cơ sở chiếu xạ.

10.1.5  Dữ liệu kiểm soát quá trình.

10.1.6  Dữ liệu hiệu chuẩn các hệ đo lường được sử dụng.

10.1.7  Dữ liệu hiệu chuẩn các hệ đo lường được sử dụng để kiểm soát quá trình của thiết bị chiếu xạ.

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

A1  Phép đo liều để đánh giá chất lượng vận hành

A1.1  Phụ lục này mô tả cách tiến hành các phép đo liều liên quan đến quá trình đánh giá chất lượng vận hành của thiết bị chùm tia điện tử năng lượng thấp.

CHÚ THÍCH Các hệ chùm tia kép có thể được mô tả riêng hoặc trong thiết bị kết hợp.

A1.2  Liều đo là hàm số của chùm tia, độ rộng chùm tia và tốc độ vận chuyển

A1.2.1  Liều hấp thụ trong sản phẩm phụ thuộc vào cường độ chùm tia trung bình, độ rộng chùm tia, tốc độ vận chuyển và năng lượng chùm tia. Phép đo liều là hàm số của các thông số này hữu ích cho việc hiệu chuẩn thiết bị chùm tia điện tử. Không có mối quan hệ đơn giản giữa liều và năng lượng, phép đo liều là hàm số của ba thông số khác cần được thực hiện cho từng mức năng lượng vận hành.

A1.2.1.1  Mối quan hệ được thể hiện như sau:

...

...

...

D

là liều hấp thụ, tính bằng Gy;

I

là cường độ chùm tia trung bình, tính bằng A;

V

tốc độ vận chuyển, tính bằng m.s^-^1;

W_b

là độ rộng chùm tia, tính bằng m;

K

...

...

...

(1) D

là liều tại điểm đo, thường là liều bề mặt ở giữa chùm tia, có thể được biểu thị bằng D_µ, xem Phụ lục A2.

(2) I

là cường độ chùm tia trung bình được giám sát bằng thiết bị. Cường độ được giám sát này thường là cường độ catot phát ra, trong khi đó cường độ chùm tia đến sản phẩm là nhỏ hơn.

(3) V

là tốc độ di chuyển sản phẩm qua vùng chiếu xạ.

(4) W_b

là độ rộng chùm tia tại một phần của liều quy định ở giữa chùm tia (xem A1.3).

A1.2.1.2  Xem Hình A1.1 ví dụ phép đo liều là hàm số của I, V, W_b.

...

...

...

Hình A1.1 - Ví dụ về phép đo liều là hàm số của cường độ chùm tia trung bình I, tốc độ vận chuyển V và độ rộng chùm tia W_b, được đo ở máy gia tốc điện tử có năng lượng chùm tia 110 keV, K = 216,57 (kGy.m^2)/(A.s)

A1.2.2  Liều đo phụ thuộc vào độ dày của cửa sổ chùm tia, khoảng cách giữa cửa sổ chùm tia, bề mặt sản phẩm và phụ thuộc vào thành phần, nhiệt độ của khí giữa cửa sổ chùm tia và bề mặt sản phẩm. Vì vậy, cần giữ liều đo không đổi trong suốt quá trình đo.

A1.2.3  Mối quan hệ trong Công thức A1.1 có thể được thiết lập bằng phép đo liều với các tổ hợp khác nhau của các thông số I, V và W_b. Có thể thấy rằng mối quan hệ này là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ - nằm trong độ không đảm bảo đo - chứng minh rằng thiết bị hoạt động như mong muốn và ở một năng lượng chùm tia nhất định, liều đo có thể được chọn từ việc lựa chọn các thông số thích hợp này.

A1.2.4  Cần đo liều đủ số lần (ba lần hoặc nhiều hơn) đối với các giá trị giống nhau của các thông số chính để xác định độ tái lặp của phép đo.

A1.3  Độ rộng chùm tia

A1.3.1  Độ rộng chùm tia được đo bằng cách đặt các dải liều kế màng mỏng hoặc các mảng liều kế đơn trên độ rộng của chùm tia điện tử. Sử dụng các mảng liều kế đơn, có thể đặt nhiều liều kế hơn trong các vùng gradient liều cao được dự kiến và ít liều kế hơn khi phân bố liều được dự kiến là đồng đều.

A1.3.2  Độ rộng chùm tia được đo ở một khoảng cách xác định giữa cửa sổ chùm tia và bề mặt sản phẩm.

A1.3.3  Độ rộng chùm tia thường được xác định tại một phần quy định của liều ở giữa chùm tia mở rộng (xem hình A1.2).

...

...

...

Năng lượng điện tử: 150 keV

Cường độ chùm tia: 1 mA

Độ rộng chùm tia thu được bằng điện cực dài (không quét)

Độ rộng chùm tia đo được là 17,5 cm ở mức liều 80 %.

Hình A1.2 - Ví dụ về phép đo độ rộng chùm tia (ba phép đo và giá trị trung bình của chúng). Độ rộng chùm tia được đo trên máy gia tốc năng lượng thấp có trang bị phễu phát chùm tia điện tử để khử trùng [6]

A1.3.4  Độ rộng chùm tia phải được đo đủ số lần để xác định độ lặp lại của độ rộng chùm tia đo được.

A1.3.5  Không lấy liều kế để đo tổng độ rộng chùm tia của một số thiết bị chùm tia điện tử năng lượng thấp, vì độ rộng chùm tia là rộng hơn đĩa chuyển động hoặc băng chuyền đi qua vùng chùm tia. Ví dụ về phép đo như vậy được nêu trong Hình A1.3.

Độ rộng thực tế có thể không đo được vì vượt quá độ rộng mà trên đó có thể đặt các liều kế [6]

...

...

...

Năng lượng điện tử: 125 keV

Cường độ chùm tia: 100 mA

Độ rộng danh nghĩa: 165 cm

Độ rộng thu được bằng điện cực dài (không quét)

Liều trung bình: 34,94 kGy

Độ lệch chuẩn: 1,80 kGy 5,1 %

Hình A1.3 - Ví dụ về phép đo độ rộng tại thiết bị máy gia tốc điện tử năng lượng thấp dùng cho mục đích xử lý

A1.4  Sự phân bố liều theo độ sâu

A1.4.1  Đồ thị phân bố liều theo độ sâu điển hình đối với các điện tử năng lượng thấp được nêu trong Hình A1.4 và Hình A1.5.

...

...

...

Đường chuẩn đã được chuẩn hóa thành dòng năng lượng

Phương pháp Monte Carlo: EGDnrc, DOSRZnrc [5], năng lượng giới hạn 1 keV

Ví dụ cửa sổ chùm tia và độ dày khe không khí được đưa ra.

A: cửa sổ chùm tia Ti 10 µm

B: khe không khí 5 cm

10 mg/cm^2 bằng 100 µm trong nước (khối lượng riêng 1 g/cm^3)

Hình A1.4 - Sự phân bố liều theo độ sâu đo được trong nước (khối lượng riêng 1 g/cm^3)

Đường chuẩn này đã được chuẩn hóa thành dòng năng lượng

...

...

...

Ví dụ cửa sổ chùm tia và độ đày khe hở không khí được cho

A: cửa sổ chùm tia Ti 10 µm

B: khe hở không khí 5 cm

10 mg/cm^2 bằng 100 µm trong nước (khối lượng riêng 1 g/cm^3)

Hình A1.5 - Sự phân bố liều theo độ sâu đo được trong nước (khối lượng riêng 1 g/cm^3)

A1.4.2  Đối với các điện tử có năng lượng cao, phép đo sự phân bố liều theo độ sâu được thực hiện bằng cách đặt các liều kế ở độ sâu tăng dần trong vật hấp thụ đồng nhất. Đối với các điện tử có năng lượng thấp, liều kế thường được sử dụng làm vật hấp thụ đồng nhất và có thể đo sự phân bố liều theo độ sâu trong một bộ các màng liều kế.

A1.4.3  Việc đặt liều kế dưới các lớp màng mỏng chất dẻo tăng dần cũng có thể được sử dụng để đo sự phân bố liều (xem hình A1.6).

Bên trái: bộ các màng liều kế mỏng

...

...

...

Hình A1.6 - Phương pháp đo sự phân bổ liều theo độ sâu

A1.4.4  Các liều kế để đo độ xuyên qua của chùm tia phải được đặt trên vật liệu lót thích hợp.

A1.4.5  Sự phân bố liều theo độ sâu phụ thuộc vào năng lượng chùm tia, độ dày của chùm tia, khoảng cách giữa cửa sổ chùm tia và bề mặt sản phẩm, và phụ thuộc vào thành phần, nhiệt độ của dòng khí giữa cửa sổ chùm tia và bề mặt sản phẩm. Vì vậy, các phép đo cần được lặp lại để kết hợp các thông số vận hành đã chọn này. Xem hình A1.7 ví dụ về phép đo sự phân bố liều theo độ sâu.

Hình A1.7 - Ví dụ về các phép đo liều phân bố theo độ sâu ở cùng một thiết bị chiếu xạ chùm tia điện tử nhưng ở các năng lượng chùm tia khác nhau

A1.4.6  Sự phân bố liều theo độ sâu phải được đo đủ số lần để xác định độ không đảm bảo đo của độ xuyên qua của chùm tia đo được.

CHÚ THÍCH A1.2: có thể xác định được độ tái lặp của độ xuyên qua của chùm tia theo độ lặp lại của dải ngoại suy. Tuy nhiên, thường không thể đưa ra được phép đo dải ngoại suy, vì chỉ có thể đo được một phần không đủ sự phân bố liều theo độ sâu.

CHÚ THÍCH A1.3: Các mối quan hệ dải năng lượng không được thiết lập cho quá trình chiếu xạ điện tử năng lượng thấp. Tuy nhiên, việc so sánh giữa sự phân bố liều sâu theo độ sâu tính được và sự phân bố liều theo độ sâu đo được có thể được sử dụng để ước lượng năng lượng điện tử.

A1.4.7  Xem ASTM E 2232 và các tài liệu tham khảo của ASTM E 2232 về thông tin có liên quan đến việc áp dụng các phương pháp mô hình toán học.

...

...

...

A1.5.1  Quá trình xử lý chiếu xạ có thể bao gồm quá trình chiếu xạ các dạng sản phẩm phức hợp, ví dụ để tiệt khuẩn bề mặt các dụng cụ y tế hoặc các hộp đựng sản phẩm dược phẩm. Trong trường hợp này, vật liệu chuẩn đơn giản hơn có thể được sử dụng cho phép đo độ tái lặp sự phân bố liều.

A1.5.2  Sự phân bố liều trên vật liệu chuẩn cần được do đủ số lần để xác định sự biến thiên của liều đo được.

A1.6  Sự gián đoạn của quá trình

A1.6.1  Quá trình chiếu xạ có thể bị gián đoạn vì một số lý do, lỗi của máy gia tốc điện tử hoặc trong hệ thống băng chuyền. Các lỗi trong các hệ thống phụ trợ (ví dụ: hệ thống phủ hoặc dây truyền nạp) cũng có thể dẫn đến sự gián đoạn của quá trình chiếu xạ.

A1.6.2  Cần đánh giá ảnh hưởng của sản phẩm làm gián đoạn quá trình xử lý chiếu xạ.

A1.6.3  Có thể đo được sự biến thiên liều đo do sự gián đoạn quá trình bằng cách đặt các liều kế theo hướng chuyển động của sản phẩm và làm gián đoạn quá trình chiếu xạ theo cách thủ công bằng cách khởi động lại.

A1.6.4  Liều trong sản phẩm có thể vượt quá các quy định do sự gián đoạn quá trình và do việc khởi động lại ngay sau đó. Sản phẩm như vậy phải được xác định để có thể tách ra để bố trí.

A2  D_µ

A2.1  Độ chính xác của phép đo phải được thiết lập bằng cách chiếu xạ các liều kế chuẩn truyền tại cơ sở chiếu xạ của người sử dụng liều kế. Nếu gradient liều được tạo ra trên độ dày của liều kế chuẩn truyền thì cần xác định liều đo được bằng liều kế chuẩn truyền cho độ dày cụ thể. Phụ lục này mô tả khái niệm D_µ, các nguyên tắc tính và áp dụng.

...

...

...

Hình A2.1 - Liều trung bình đo được bằng ba liều kế (liều kế màng mỏng RCD 18 µm; liều kế màng mỏng RCD 50 µm; liều kế màng mỏng alanin 130 µm), tất cả được hiệu chuẩn bằng cách chiếu xạ ở máy gia tốc điện tử 10 MeV và chiếu xạ ngay ở máy gia tốc điện tử 125 keV. Sự phân bố liều theo độ sâu được đo ở máy gia tốc điện tử Riso HDRL 125 keV

A2.3  D_µ tính được cho liều kế chuẩn truyền được dùng trong quá trình hiệu chuẩn tại chỗ (5.2.2). Giá trị D_µ được tính từ sự phân bố liều theo độ sâu đã biết trong liều kế chuẩn truyền tại cơ sở chiếu xạ của người sử dụng liều kế (A1.4) và từ đường chuẩn đối với hệ đo liều chuẩn truyền.

A2.4  Khi đo độ nhạy liều kế và điều chỉnh liều sử dụng đường chuẩn dựa vào thiết bị chiếu xạ 10 MeV, liều thu được gọi là liều biểu kiến (D_app). Liều biểu kiến là hàm số của sự phân bố liều theo độ sâu trong liều kế và hình dạng của đường chuẩn.

A2.5  Mối quan hệ giữa liều biểu kiến D_app và liều hấp thụ D_µ được biểu thị như sau:

                                                     (A2.1)

A2.6  Hệ số hiệu chính gradient liều k_µ hiệu chỉnh sự phân bố liều trên độ dày của liều kế. Tính giá trị k_µ dựa vào sự phân bố liều theo độ sâu đo được, k_µ nhỏ hơn 1 trong hầu hết các ứng dụng năng lượng thấp, nhưng ở năng lượng lớn hơn xấp xỉ 200 keV thì k_µ có thể lớn hơn 1.

A2.7  Hệ số hiệu chỉnh độ nhạy h, hiệu chỉnh các đường chuẩn của hệ đo liều là không tuyến tính. Sự phân bố liều trên độ dày của liều kế đến các phần khác nhau của liều kế được chiếu xạ bằng các liều khác nhau. Độ nhạy tương đối của liều kế sẽ tăng lên khi tăng liều đo do đường chuẩn không tuyến tính, vì vậy đáp ứng đo được không tương ứng với liều trung bình. Việc tính giá trị h dựa vào sự phân bố liều theo độ sâu đo được và đường chuẩn của hệ đo liều. Đường chuẩn thu được qua quá trình chiếu xạ các điện tử năng lượng cao hoặc qua bức xạ gamma có thể được sử dụng cho mục đích này. h luôn nhỏ hơn hoặc bằng 1 đối các liều kế được sử dụng để đo liều năng lượng thấp.

A2.8  Hệ số hiệu chính tán xạ ngược k_{nước/liều kế} được đưa ra từ phép tính Monte-Carlo. Hệ số này hiệu chỉnh sự chênh lệch của các điện tử tán xạ ngược từ các vật liệu khác nhau mà trên đó có thể đặt liều kế. Sử dụng hệ số k_{nước/liều kế} đảm bảo rằng liều đo được bằng liều kế được biểu thị theo liều trong nước vì liều kế được đặt trên nước. Giá trị k_{nước/liều kế} gần bằng 1 khi vật liệu có số nguyên tử thấp được sử dụng làm vật liệu bao gói và trong hầu hết các tình huống thực tế giá trị này có thể được bỏ qua.

...

...

...

A2.10  Đường chuẩn đối với hệ đo liều thường xuyên được thiết lập theo độ nhạy là hàm số của D_µ và hệ đo liều thường xuyên, vì vậy liều liên quan đến D_µ. Điều này áp dụng khi các điều kiện chiếu xạ hiệu chuẩn tương tự như các điều kiện sử dụng thực tế để chiếu xạ.

A2.11  Trong một số ứng dụng, các điều kiện chiếu xạ hiệu chuẩn có thể không được duy trì trong quá trình sử dụng thực tế. Ví dụ như trường hợp để lập biểu đồ liều sản phẩm phức hợp, khoảng cách giữa cửa sổ chùm tia và liều kế không được duy trì ở cùng giá trị sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn. Khoảng cách tăng lên có thể dẫn đến sự phân bố liều khác nhau trong liều kế, vì vậy có sự chênh lệch giữa liều biểu kiến D_app và liều hấp thụ D_µ so với liều trong quá trình hiệu chuẩn. Liều bề mặt thực tế có thể lớn hơn liều hấp thụ D_µ vì vậy trong trường hợp tiệt trùng bằng bức xạ tất cả lỗi sẽ được bảo toàn và lưu lại.

A3  Tính công suất sản phẩm

A3.1  Phụ lục này mô tả các phương pháp tính công suất sản phẩm.

A3.2  Tốc độ xử lý tuyến tính

A3.2.1  Tốc độ xử lý tuyến tính là tốc độ băng truyền V mà tại đó một liều bề mặt đã định có thể được phân phối đến sản phẩm.

A3.2.2  Tốc độ xử lý tuyến tính V có thể được tính từ Công thức A1.1:

V = (K x I)/(D x Wb) [m/s]                                                              (A3.1)

A3.3  Tốc độ xử lý bề mặt

...

...

...

A3.3.2  Tốc độ xử lý bề mặt có thể được tính bằng cách nhân tốc độ xử lý tuyến tính với độ rộng chùm tia:

Tốc độ xử lý bề mặt = V x W_b = (K x l)/D [m^2/s]                            (A3.2)

A3.3.3  Tốc độ xử lý bề mặt là diện tích bề mặt cực đại của sản phẩm có thể được chiếu xạ. Diện tích thực tế được chiếu xạ ở một liều trên một đơn vị thời gian sẽ giảm nếu độ rộng sản phẩm nhỏ hơn độ rộng chùm tia.

A3.4  Tốc độ xử lý khối lượng

A3.4.1  Tốc độ xử lý khối lượng là khối lượng sản phẩm có thể được chiếu xạ ở một liều đã định trên một đơn vị thời gian.

A3.4.2  Tốc độ xử lý khối lượng có thể được tính bằng cách nhân tốc độ xử lý bề mặt với khối lượng riêng của sản phẩm ρ (tính bằng kg.m^-^3) và độ dày của sản phẩm T (tính bằng m) được ước lượng từ sự phân phối liều theo độ sâu đo được (A1.4).

A3.4.2.1  Liều là liều trung bình xuyên qua độ dày của sản phẩm, tính bằng kg.s^-^1.

Tốc độ xử lý khối lượng = V₁ x W_b x T x ρ = T x ρ x (K x l)/D                  (A3.3)

A3.4.3  Tốc độ xử lý khối lượng là khối lượng tối đa có thể được chiếu xạ ở liều đã định. Khối lượng thực tế được chiếu xạ ở một liều xác định trên một đơn vị thời gian sẽ giảm nếu độ rộng sản phẩm nhỏ hơn độ rộng chùm tia hoặc nếu độ dày sản phẩm nhỏ hơn dải điện tử.

...

...

...

Tốc độ xử lý khối lượng (tối đa) = P/D                                                     (A3.4)

A3.4.4.1  Công suất P tính bằng W là tích cường độ chùm tia trung bình l (tính bằng A) và gia tốc điện áp E (tính bằng V).

A3.4.4.2  Đơn vị liều D là Gy = J.kg^-1 = W. s.kg^-^1.

A3.4.5  Cường độ chùm tia giám sát được bằng dụng cụ của thiết bị máy gia tốc điện tử trong thực tế luôn thấp hơn cường độ chùm tia thực tế đến sản phẩm. Điều này có thể được biểu thị theo hiệu quả sử dụng cường độ f_i, thường ở mức từ 60 % đến 80 %.

A4  Hiệu chuẩn hệ đo liều không có liên kết chuẩn

A4.1  Người sử dụng các ứng dụng điện tử năng lượng thấp trong công nghiệp không yêu cầu thiết lập phép đo liều có liên kết chuẩn quốc gia nêu trong ISO/ASTM 51261, có thể hữu ích để thiết lập phương pháp lặp lại liên quan đến độ nhạy liều kế với liều không có liên kết chuẩn quốc gia đáp ứng các nhu cầu và yêu cầu cụ thể của người sử dụng. Phụ lục này thảo luận về các phương pháp như vậy.

CHÚ THÍCH A4.1: Các phép hiệu chuẩn hệ đo liều không có tính liên kết chuẩn có độ chính xác chưa biết, không có phương pháp xác định độ không đảm bảo đo liên quan đến liều thu được từ các phép hiệu chuẩn như vậy. Tuy nhiên, các phép hiệu chuẩn này có thể có ích cho việc ước lượng "liều tương đối" nhưng không đưa ra được phương pháp hiệu quả ước lượng liều chính xác phù hợp với ISO/ASTM 51261.

A4.1.1  Ví dụ, các phép đo liều không liên kết chuẩn có thể hữu ích trong các hoạt động đánh giá chất lượng của máy chiếu xạ gồm quá trình đánh giá chất lượng lắp đặt/ đánh giá chất lượng vận hành, bao gồm việc ước lượng sự phân bố liều theo độ sâu đối với chùm tia điện tử hoặc để đánh giá độ rộng chùm tia và sự phân bố liều theo độ dải chùm tia.

A4.1.2  Các phép đo liều không có liên kết chuẩn không được sử dụng để ước lượng hiệu quả sử dụng của quá trình hoặc xác định các hệ số K ở một bộ các cài đặt quá trình đã cho, vì các phép đo liều được thực hiện cùng với phép hiệu chuẩn không liên kết chuẩn không tính đến sự khác nhau giữa các điều kiện chiếu xạ của phép hiệu chuẩn không liên kết chuẩn và các điều kiện quá trình thực tế. Việc đánh giá xác nhận đường chuẩn không có tính liên kết chuẩn cần phải thực hiện một kiểm tra xác nhận hiệu chuẩn sử dụng các liều kế chuẩn truyền từ phòng thử nghiệm đã được công nhận (ví dụ: trong thuật ngữ liều D_µ) để xác định sự khác nhau giữa liều biểu kiến được đo và liều thực tế được phân bố.

...

...

...

A4.2.1  Gradient liều trong các liều kế màng mỏng tạo ra năng lượng chiếu xạ ở 80 keV đến 300 keV. Phép đo độ nhạy liều kế cùng với gradient liều như vậy có thể làm tăng đáng kể chênh lệch các giá trị của chúng so với các kết quả thu được bằng các liều kế hiệu chuẩn được chiếu xạ, sử dụng toàn bộ chùm tia điện tử 10 MeV hoặc gamma cobalt-60 để chiếu xạ hiệu chuẩn mà không có gradient liều. Các phép đo liều kế này tạo ra một liều biểu kiến có thể khác biệt đáng kể so với liều thực tế.

A4.2.2  Độ nhạy liều kế bị ảnh hưởng bởi sự khác nhau về môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, .v.v...) giữa các điều kiện hiệu chuẩn và các điều kiện công nghệ xử lý chiếu xạ thực tế. Đây là trường hợp đặc biệt đối với các liều kế màng mỏng không được bao gói.

A4.2.3  Sử dụng một chùm tia điện tử năng lượng cao 10 MeV hoặc tia gamma hiệu chuẩn trong quá trình chiếu xạ năng lượng thấp có thể dẫn đến độ không đảm bảo đo cao có liên quan đến sự khác nhau giữa các máy chiếu xạ (năng lượng điện tử, độ dày cửa sổ, thành phần vật liệu cửa sổ, khe không khí, độ tinh khiết của nitơ v.v...).

Thư mục tài liệu tham khảo

[1]  HeU-Hansen, Jakob; Miller. Arne; Sharpe, Peter; Laurell, Bengt; Weiss, Doug; Pageau, Gary, "D_µ-A new concept in industrial low-energy electron dosimetry," Rad. Phys. Chem., 79(1), 2010, pp. 66-74.

[2]  Panel on Gamma and Electron Irradiation, 2006, A method for statistical process control (SPC) of radiation processing facilities.

[3]  "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement," International Organization for Standardization. 1995, ISBN 92-67-10188-9. Available from International Organization for Standardization, 1 rue de Varembé, Case Postale 56, CH-1211, Geneva 20, Switzerland.

[4]  Helt-Hansen, J., Miller. A., McEwen, M., Sharpe, P., and Duane. S., “Calibration of Thin-film Dosimeters Irradiated with 80-120 keV Electrons.” Radial Phys. Chem., Vol 71,2004, pp. 353-357.

[5]  Kawrakow I., Mainegra-Hing, E., Rogers, D.W.O., Tessier. F., and Walters, B. R. B., 2009. “The EGSnrc code System: Monte Carlo simulation of electron and photon transport,” Technical Report PIRS-701, National Research Council of Canada, Ottawa.

...

...

...