ICS 27.120 EJ Z 33 备案号：19522-2007 中华人民共和国核行业标准 EJ/T1204.4—2006 电离辐射测量探测限和判断的确定 第4部分：忽略样品处理影响的线性标度模 拟率表测量 Determination of the detection limit and decision threshold for ionizing radiation measurements Part4:Fundamentals and application to measurements by use of linear-scale analogue ratemeters, without the influence of sample treatment (IS011929.4:2000,IDT) 2006-12-15发布 2007—05—01实施 国防科学技术工业委员会发布 EJ/T1204.4—2006 目次 前言. 规范性引用文件 语和定义 统计值和置信区间 5 5.1原理， 5.2判断阙.. 5.3探测限... 6应用（参见附录A） 6.1指定值 6.2 测量方法的评价 6.3 测量结果的评定 6. 4 附录A(资料性附录) 应用举例 A. 1 A.2 判断阐的计算 A. 3 探测限的计算 A. 4 置信区间的计算 参考文献. 9 EJ/T1204.4-2006 前言 本部分是核行业标准《电离辐射测量探测限和判断阀的确定》中的第4部分.本部分论述的是在忽 略样品处理影响的条件下，使用线性标度的模拟率表对电离辐射事件，特别是脉冲进行的测量。这种测 素的影响（如：样品处理、称重、浓集、设备稳定性等）。它是基于这样的假设：脉冲计数率与率表时 间常数的乘积足以用标准正态分布来近似实际的脉冲/时间分布，死时间损失可忽略不计。无论待测的 量是活度还是比活度，都假定脉冲计数率对活度或比活度的转换因子已准确确定，足以忽略测量不确定 度带来的影响。 本部分适用于线性标度的模拟脉冲计数率的测量，这种测量方法常用于衣服、手、足、身体、皮肤 表层、空气过滤器、工作场所、工作台及其它平坦材料、擦试纸及设备与源固定使用的其它污染检查。 对表面的扫描测量，也可用此测量方法，只要探测器相对于被测表面的移动足够慢，使得待测对象在探 测器面积之内的时间大于仪器积分电路时间常数的两倍。 本部分不适用于循环数字计数器率表，这种情况可以采用本标准第1部分。 本部分与GB/T17947-2000《再循环、再利用或作非放射性废物处置的固体物质的放射性活度测量》， 本标准的第1部分、第2部分和第3部分等文件互为补充。 本标准目前由以下四个部分组成： 第1部分：忽略样品处理影响的计数测量； 第2部分：考虑样品处理影响的计数测量； 第3部分：忽路样品处理影响的高分辨率Y能谱法计数测量： 第4部分：忽路样品处理影响的线性标度模拟率表测量。 本部分等同采用国际标准化组织的正式国际标准IS011929.4-2001《忽略样品处理影响的线性标度 模拟率表测量》（英文版），其技术内容与所采用的国际标准完全一致，只做了少量的编辑修改。具体修 改内容为： 去掉了原国际标准的“引言”部分： 在条文编号和编写格式上按照GJB6000-2001的规定进行了调整。 本部分中的附录A为资料性附录。 本部分由中国核工业集团公司提出。 本部分由核工业标准化研究所归口。 本部分起草单位：中国辐射防护研究院。 本部分主要起草人：马吉增、张庆利、黄亚雯。 II EJ/T1204.4—2006 电离辐射测量探测限和判断阈的确定 第4部分：忽略样品处理影响的线性标度模拟率表测量 1范围 本部分规定了适当的统计值，用以评估在忽略样品处理影响、使用线性标度的模拟率表进行电离 辐射测量的探测能力。为此使用统计学方法规定了两个表征着给定错误概率的统计值。 本部分适用于线性标度的模拟脉冲计数率的测量。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/T3358.1~3358.3统计学术语 3术语和定义 GB/T3358.1～3358.3确立的以及下列术语和定义适用于本部分。 3. 1 线性标度模拟率表!inear-scaleanaloguerate-meter 一种电子学装置：其输出随每个输入脉冲陡然上升且以给定时间常数衰减，直至下一个脉冲到来。 注：每一个脉冲应具有相等的电荷，时间常数也应与脉冲计数率无关。 3. 2 判断阅decisionthreshold 在原假设P,p和备择假设Ps>P之间进行判断的统计检验的临界值。 注：当所确定的值R超过判断阀R"时，表明应拒绝原假设。所设计的统计检验应使错误地拒绝原假设（第一类错误） 的概率等于，而α在测量开始之前就已确定。 3.3 探测限detectionlimit 与判定原假设P=P和备择假设ps>Po的统计检验相关的最小差值P.=P。一Po，它具有如下特 征：如果实际上P.≥P，那么错误地没有拒绝原假设ps=P（第二类错误）的概率最多等于β，而β 是在测量开始之前就已确定。 3. 4 置信区间confidenceinterval 由测量值R,确定的真值Pn的区间。 注：这个区间包括真值p.的概率至少为（1-y）×100%。 3. 5 样品sample 需通过电离辐射测量来确定放射性核素含量的某种物质的全部或等分试样。 3. 6 本底效应backgroundeffect 1 EJ/T1204.4-2006 样品中没有所关心的放射性时的实测计数率。 注：包括米自外部源的辐射和探测器噪声。 3. 7 总效应grosseffect 测量到来自样品和本底辐射的计数率。 3. 8 净效应neteffect 总效应减去本底效应（即样品贡献）。 3. 9 指导值guidelinevalue 基于科学、法律或其他原因对测量程序的需求所规定的值，例如：放射性活度、比活度、剂量率等。 4符号 以下符号适用于本部分。 Var 一方差： R一无样品时率表的输出值（本底脉冲计数率），单位为秒分之一（s）： P—R的期望值，单位为秒分之一（s"）； R一有样品时率表的输出值（总脉冲计数率），单位为秒分之一（s"）； Rr—净计数率（总计数率和本底计数率之差），R=R-R。，单位为秒分之（s）； R的期望值，单位为秒分之一（s"）； pr R,. 一净计数率R的判断阈，单位为秒分之一（s"）； pa一净计数率R期望值的探测限，单位为秒分之一（s"）； s-—标准偏差的平方值，即方差； s的期望值； 第一类错误；即当原假设为真时，拒绝原假设p。=po，而接受备择假设P：>po时的错误 概率； 概率； 1-Y——P。的置信区间的置信水平； T—率表的时间常数，单位为秒（s）； Tc-—本底测量的时间常数，单位为秒（s）； T。一一样品测量的时间常数，单位为秒（s）； ki-,ki-"，k-r———标准正态分布的分位数。 5统计值和置信区间 5.1原理 5.1.1总则 判断阈、探测限以及置信区间这些统计值都是根据测量结果的方差确定，方差由计数的统计性引起。 测量设备的不稳定性同其他影响相比是很小的，通常可以忽略。计数统计性的贡献可用泊松方程和 Campbel1定理来计算[2]。 5.1.2模型 如果设备的不稳定性可以忽略，则有： 2 EJ/T1204.4—2006 p,=p,po 没有样品时测得的脉冲计数率R，是由本底辐射（外部源和探头及屏蔽体中的放射性）引起的，有 样品时测得的总计数R，是本底计数率和样品辐射（净计数率）之和： R,= Ro+ Rn 假设对于一个恒定的放射性发射率和给定的时间常数，无论是对总效应测量中的脉冲计数率，还是 独立测量本底效应的脉冲计数率，均遵循泊松分布。因此，计数率R和R的期望值是p和p。=p+p 方差分别是（R）=/2和s（R）=p/2，（Campbell定理），是时间常数。 净计数率R=RR的期望值为P。，方差为 Var(R,)=Var(Ro)+Var(R).. . (1) 当p。=O，即ps=p。时，上述净计数率的方差为 1 Var(R, = 0)= Po( 在这种情况下，P。和p均是未知参数。 5.2判断 判断阀指的是这样的值R，当实测的净计数率R，>R时，表明存在样品的贡献。否则，即可认为 没有样品贡献。 如果遵循上述判断规则，当仅有本底效应存在时，错误判断有样品贡献存在（第一类错误）的概率 为α。判断阈由下式给出： R, = k1-α /Var(Rn = 0) =ki-α /2s2(Ro) ·(2) 如果Ro的测量精度很高，则有 R, = k-α Vs'(Ro) (3) 式中因子kj.a由表2给出。 判断阅的计算公式见表1。 5.3探测限 探测限P。指的是在给定参数下的净计数率的最小期望值。这时发生错误判断即认为没有样品贡献 而仅有本底效应的概率为β（第二类错误），（如果使用5.2中指定的判定规则）。 为了判断一种测量程序是否适用于这些测量，应将探测限与一个规定的指导值相比较（例如，出于 科学、法律或其他原因，对测量程序规定的要求）。 因此，根据α和β，探测限为： Ph = R, +ki-βVVar(R, = p,) (4) = ki-α /Var(R, = 0) +ki-β/Var(R, = p,) · (5) 在多数情况下，由于未加