TIÊU CHUẨN QUỐC\r\nGIA

TCVN\r\n8232 : 2009

ISO/ASTM\r\n51607 : 2004

TIÊU CHUẨN THỰC HÀNH SỬ DỤNG HỆ ĐO LIỀU CỘNG HƯỞNG THUẬN\r\nTỪ ELECTRON-ALANIN

Standard\r\nPractice for Use of an Alanin - EPR Dosimetry\r\nSystem

Lời nói đầu

TCVN 8232 : 2009 hoàn toàn tương\r\nđương với ISO/ASTM 51607:2004;

TCVN 8232 : 2009 do Ban kỹ thuật tiêu\r\nchuẩn quốc gia TCVN/TC/F5 Vệ sinh thực phẩm và chiếu xạ biên soạn, Tổng cục Tiêu\r\nchuẩn Đo lường\r\nChất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TIÊU CHUẨN THỰC HÀNH SỬ DỤNG HỆ ĐO\r\nLIỀU CỘNG HƯỞNG THUẬN TỪ\r\nELECTRON-ALANIN1)

Standard\r\nPractice for Use of an Alanin - EPR Dosimetry\r\nSystem

1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này mô tả các\r\nvật liệu, chuẩn bị liều kế, dụng cụ, và các qui trình sử dụng hệ đo liều cộng\r\nhưởng thuận từ electron-alanin để đo liều hấp thụ trong các vật liệu được chiếu\r\nxạ bởi các photon và electron. Cơ sở của hệ đo liều này là phổ cộng hưởng thuận\r\ntừ electron (EPR) của các gốc tự do được sinh ra từ axit amin alanin2).\r\nNó được phân loại như là một hệ đo liều chuẩn chính (xem ISO/ASTM 51261).

1.2. Tiêu chuẩn này đề cập\r\nđến các hệ đo liều cộng hưởng thuận từ electron-alanin để đo liều hấp thụ trong\r\ncác điều kiện sau đây:

1.2.1. Dải liều hấp thụ từ 1\r\nGy đến 10⁵ Gy.

1.2.2. Suất liều hấp thụ lên\r\nđến 10² Gy.s^-1 đối với trường bức xạ liên tục và lên\r\nđến 5 x 10⁷\r\nGy.s^-1 đối với\r\ntrường bức xạ dạng xung (1-3)3).

1.2.3. Dải năng lượng bức xạ\r\nđối với các photon và electron từ 0,1 MeV đến 28 MeV (1,2,4).

1.2.4. Nhiệt độ chiếu xạ từ\r\n-60 °C đến + 90 °C (2,5).

1.3. Các giá trị được nêu\r\nra trong hệ đơn vị quốc tế (SI) được xem như là giá trị chuẩn. Các giá trị\r\ntrong ngoặc đơn chỉ có tính chất\r\ntham khảo.

1.4. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề\r\nliên quan đến an toàn. Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là phải tự\r\nxác lập các tiêu chuẩn thích hợp về thực hành an toàn và sức khoẻ và xác định\r\nkhả năng áp dụng các giới hạn luật định trước khi sử dụng.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần\r\nthiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm\r\ncông bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi\r\nnăm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung\r\n(nếu có).

2.1. Các tiêu chuẩn ASTM

ASTM E 170, Terminology\r\nRelating to Radiation Measurements and Dosimetry (Thuật ngữ liên quan đến các\r\nphép đo bức xạ và đo liều).

ASTM E 666, Practice for\r\nCalculating Absorbed Dose from Gamma or X-Radiation (Thực hành về tính toán\r\nliều hấp thụ của bức xạ gamma hoặc tia X).

2.2. Các tiêu chuẩn\r\nISO/ASTM

TCVN 7248 (ISO/ASTM 51204), Tiêu\r\nchuẩn thực hành đo liều áp dụng cho thiết bị chiếu xạ gamma dùng để xử lý thực\r\nphẩm.

TCVN 7249 (ISO/ASTM 51431), Tiêu\r\nchuẩn thực hành đo liều áp dụng cho thiết bị chiếu xạ chùm tia electron và tia\r\nX (bức xạ hãm) dùng để xử\r\nlý thực phẩm.

ISO/ASTM 51261, Guide for Selection\r\nand Calibration of Dosimetry Systems for\r\nRadiation Processing (Hướng dẫn lựa chọn và hiệu chuẩn các hệ đo liều trong\r\ncông nghệ xử lý bằng bức xạ).

ISO/ASTM 51400, Practice for\r\nCharacterization and Performance of a High-Dose Radiation Dosimetry Calibration\r\nLaboratory (Thực hành xác định các đặc tính và chất lượng vận\r\nhành của phòng thử nghiệm hiệu chuẩn liều cao).

ISO/ASTM 51707, Guide for\r\nEstimating Uncertainties in Dosimetry for Radiation Processing (Hướng dẫn đánh\r\ngiá độ không đảm bảo đo đối với các phép đo liều trong công nghệ xử lý bằng bức\r\nxạ).

2.3. Báo cáo của Cơ quan\r\nQuốc tế về các Đơn vị và các Phép đo liều bức xạ (ICRU)4)

ICRU Report 14, Radiation Dosimetry:\r\nX-Rays and Gamma Rays with Maximum Photon Energies Between 0,6 MeV and 50\r\nMeV (Đo liều bức xạ: tia X và gamma với năng lượng photon tối đa từ 0,6 MeV đến\r\n50 MeV).

ICRU Report 17, Radiation\r\nDosimetry: X Rays Generated at Potentials of 5 to 150 kV (Đo liều bức xạ: Đối\r\nvới tia X được sinh ra tại các hiệu điện thế từ 5 kV đến 150 kV).

ICRU Report 34, The Dosimetry of Pulsed\r\nRadiation (Đo liều bức xạ xung).

ICRU Report 35, Radiation\r\nDosimetry: Electron with Energies Between 1 and 50 MeV (Đo liều bức xạ đối với\r\nchùm electron với năng\r\nlượng trong khoảng từ 1 MeV đến 50 MeV)

ICRU Report 37, Stopping Powers for\r\nElectrons and Positrons (Năng lượng hãm đối với electron và positron).

ICRU Report 44, Tissue Substitutes\r\nin Radiation Dosimetry and Measurements (Chuỗi thay thế trong\r\nphép đo liều chiếu xạ).

ICRU Report 60, Fundamental Quantities\r\nand Units for lonizing Radiation (Các đại lượng và đơn vị cơ bản\r\nđối với bức xạ ion hóa).

2.4. Tiêu chuẩn\r\nISO/ASTM5)

Guide to the Expression of Uncertainty\r\nin Measurement (Hướng dẫn biểu thị độ không đảm bảo đo trong phép đo).

3. Thuật ngữ và định\r\nnghĩa

3.1. Định nghĩa

3.1.1. Liều kế alanin (alanine\r\ndosimeter)

Lượng xác định của vật liệu alanin\r\nnhạy bức xạ ở dạng nhất định và được bổ sung các chất trơ làm chất kết dính.

3.1.2. Hệ đo liều cộng\r\nhưởng thuận từ electron-alanin (alanine-EPR dosimetry system)

Hệ này được sử dụng để xác\r\nđịnh liều hấp thụ. bao gồm các liều kế alanin, máy đo quang phổ cộng hưởng\r\nthuận từ electron và các vật liệu chuẩn có liên quan, và các qui trình để sử\r\ndụng hệ đo liều\r\nnày.

3.1.3. Độ lớn tín hiệu\r\nEPR\r\n(EPR signal amplitude)

Là độ lớn từ pic đến pic của tín hiệu trung\r\ntâm của phổ\r\nEPR. Tín hiệu này tương ứng với nồng độ của gốc tự do sinh ra từ alanin trong\r\nliều kế alanin.

3.1.4. Đo phổ EPR (EPR\r\nspectroscopy)

Đo phổ hấp thụ cộng hưởng của năng\r\nlượng điện từ, sinh ra trong việc dịch chuyển các electron không cặp đôi giữa\r\ncác mức năng lượng khác nhau, theo tần số vô tuyến áp lên chất thuận từ đặt\r\ntrong từ trường.

3.1.5. Phổ EPR (EPR spectrum)

Phổ hấp thụ thuận từ electron đo được\r\nnhư là một hàm của từ trường.

3.1.6. Độ lớn tín\r\nhiệu tại điểm liều bằng 0 (zero dose amplitude)

Độ lớn tín hiệu EPR của một liều kế\r\nalanin chưa chiếu xạ có cùng các thông số của máy đo quang phổ EPR được sử dụng\r\nđể có thể đo được giá trị liều hấp thụ thấp nhất.

3.2. Định nghĩa về các\r\nthuật ngữ khác dùng trong tiêu chuẩn này có liên quan đến phép đo bức xạ\r\nvà đo liều có thể tham khảo trong tài liệu ASTM E 170. Định nghĩa trong E 170\r\nphù hợp với ICRU 60, do đó, ICRU 60 có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo thay\r\nthế.

4. Ý nghĩa và ứng\r\ndụng

4.1. Hệ đo liều EPR-alanin\r\ncung cấp phương pháp đo liều hấp thụ. Phương pháp này dựa vào việc đo các gốc\r\ntự do ổn định riêng biệt trong tinh thể alanin được sinh ra do bức xạ ion hóa.

4.2. Liều kế này chứa tinh thể alanin\r\nvà xác nhận liều hấp thụ bằng việc hình thành phân tử alanin được sinh ra từ\r\ncác gốc tự do. Nhận dạng và đo các phân tử alanin được sinh ra từ các gốc tự do\r\nđược thực hiện bởi quang phổ EPR.

4.3. Việc đo các gốc tự do\r\nbằng quang phổ EPR là phép đo không phá hủy. Các liều kế alanin có thể đọc kết\r\nquả lặp lại, và do đó nó có thể được sử dụng cho các mục đính lưu giữ số\r\nliệu.

CHÚ THÍCH 1 Chi tiết hơn về\r\ncác phương pháp đo liều khác nhau được áp dụng cho các kiểu bức xạ và các mức năng lượng đề\r\ncập trong tiêu chuẩn này, xem ASTM E 668, TCVN 7248 (ISO/ASTM 51204), ISO/ASTM 51400, TCVN 7249\r\n(ISO/ASTM 51431), ISO/ASTM Guide 51261 và các báo cáo của ICRU số 14, 17, 34, 35,44 và 60.

4.4. Hệ đo liều EPR-alanin\r\nđược sử dụng như hệ đo liều chuẩn hoặc hệ đo liều truyền chuẩn hoặc hệ đo liều\r\nthường xuyên trong các ứng dụng bức xạ bao gồm: khử trùng các dụng cụ y tế và thuốc,\r\nchiếu xạ thực phẩm, biến tính polyme, chữa bệnh trong y tế, và các nghiên cứu\r\nvề ảnh hưởng của bức xạ trong các vật liệu.

4.5. Độ lớn của tín hiệu\r\nEPR của các liều kế alanin đã chiếu xạ chỉ ra sự tương đương với liều hấp thụ của\r\nphoton và electron (4).

5. Đặc tính của\r\nalanin

5.1. Là liều kế được làm\r\ntừ a-alanin, CH₃-CH(NH₂)-COOH,\r\nở dạng bột đa tính thể.

5.2. Tất cả các dạng\r\nđồng phân của a-alanin đều\r\nthích hợp để đo liều, trong đó, L-alanin là phổ biến nhất.

5.3. Độ tinh khiết của\r\nalanin phải ở cấp độ phân tích (99 % hoặc cao hơn). Alanin có độ tinh khiết này có bán sẵn\r\ntrong thương mại.

6. Chuẩn bị liều kế

6.1. Liều kế alanin được\r\nsử dụng có thể ở dạng bột hoặc rắn có sử dụng chất kết dính.

CHÚ THÍCH 2 Các nguyên liệu sử\r\ndụng trong sản xuất liều kế như chất phụ gia,\r\ncapxun hoặc màng phải không có thuộc tính đặc biệt hoặc tín hiệu EPR tạo ra bức\r\nxạ. Ví dụ về các chất kết dính thích hợp như xenlulo, cao su etylen-propylen,\r\ngelatin, paraffin, polyetylen, polyetylen vinyl axetat, polystyren,\r\npolyvinylpyrrolidon, polyvinyl propylen và stearin. Các chất bôi trơn thêm vào trong quá\r\ntrình sản xuất liều kế là tùy ý. Ví dụ chất bôi trơn thích hợp là axit\r\nstearic.

6.2. Các liều kế dạng bột

6.2.1. Bột alanin có thể\r\nđược sử dụng trực tiếp do các nhà sản xuất cung cấp.

CHÚ THÍCH 3 Nên sàng lọc để\r\ncó được dải kích thước hạt hẹp từ vài\r\nchục đến và trăm mm để tăng độ\r\ntái lặp của tín hiệu EPR.

6.2.2. Bột alanin chứa trong\r\ntúi hoặc dạng con nhộng\r\nđể sử dụng. Thông thường từ 50 mg đến 200 mg bột được sử dụng cho một liều kế.

6.3. Các liều kế sử dụng\r\ncác chất kết dính

6.3.1. Các liều kế alanin có\r\nthể được chuẩn bị bằng cách nén, đúc, đổ khuôn một hỗn hợp alanin, chất kết\r\ndính, chất bôi trơn (tùy chọn).

6.3.2. Dạng vật lý thông thường\r\ncủa liều kế là dạng viên tròn, các phim mỏng, dạng hình trụ, hoặc các\r\ndạng như sợi cáp. Kích thước các chiều của liều kế phụ thuộc vào đường kính bên\r\ntrong của khoang vi sóng của khối phổ kế EPR, khe giữ liều kế, và các yêu cầu\r\nvề độ chính xác của phép đo.

6.3.3. Nhiệt độ tối đa mong\r\nmuốn mà liều kế có thể chịu đựng được\r\nphải được xem xét trong mối tương quan với điểm làm mềm của chất kết dính.

6.3.4. Thành phần của alanin\r\ncó thể rất khác nhau. Một số giá trị về thành phần alanin đã được công bố (với các chất\r\nkết dính khác nhau) là 95 % (polyvinylpyrrolidon) (6), 60 % đến 95 %\r\n(polyetylen) (2,7-10). 70 % (polystyren) (11), và 67 % (cao su\r\netylen-propylen) (12).

6.3.5. Quá trình sản xuất\r\nliều kế alanine liên quan đến một số công đoạn, chẳng hạn như: các chất kết\r\ndính, tấm lọc, chất bôi trơn (tùy chọn) được thêm vào, độ đồng nhất, việc ép\r\nkhuôn, hoặc đúc khuôn.

6.4. Đảm bảo chất lượng\r\ntrong việc chuẩn bị mẫu liều kế\r\nalanin

6.4.1. Tiến hành chuẩn bị\r\nliều kế cẩn thận. Việc chuẩn bị này được thực hiện trong các điều kiện phòng\r\nthử nghiệm sạch và tuân thủ các qui trình chế tạo có chất lượng cao được qui\r\nđịnh trong tài liệu tham khảo (7, 13). Trong quá trình sản xuất liều kế\r\ncần tránh hoàn toàn việc tạo ra các gốc tự do vì lẫn một số lượng rất nhỏ vật liệu\r\nthuận từ hoặc do lực cơ học. Một vài kỹ thuật sản xuất liều kế được miêu tả\r\ntrong các tài liệu tham khảo (10) và (14). Đo độ lặp lại, độ nhạy bức\r\nxạ của mẻ liều kế và các vật liệu khác có liên quan có thể bị ảnh hưởng bởi mỗi\r\nbước trong quá trình sản xuất liều kế.

6.4.2. Các yếu tố quan trọng\r\nđối với phép đo độ chụm là độ đồng nhất alanin/chất gắn kết, độ tái lặp về khối\r\nlượng, tỷ trọng, kích thước và hình dạng của các liều kế. Những ảnh hưởng về\r\nmôi trường được thảo luận trong Điều 11 cũng sẽ được xem xét.

6.4.3. Các mẫu liều kế đại\r\ndiện sẽ được lựa chọn từ mỗi mẻ liều kế và được thử nghiệm để kiểm soát chất\r\nlượng, ví dụ kiểm tra bằng mắt thường và kiểm tra khối lượng và kích thước ổn định của\r\nliều kế.

6.4.4. Kiểm soát chất lượng\r\nphép đo liều đối với mỗi mẻ liều kế được sản xuất bao gồm độ nhạy bức xạ của mẻ\r\nliều kế và các thay đổi có liên quan khác.

6.4.5. Để đạt được độ không\r\nđảm bảo đo mở rộng trích\r\ndẫn trong 13.4, thì các thay đổi có liên quan khác của độ lớn tín hiệu EPR do\r\nbức xạ sẽ phải nằm trong giới hạn ± 1,0 % (1 s).

7. Thiết bị, dụng cụ

7.1. Máy đo quang phổ EPR\r\ndải X được sử dụng để đo độ lớn tín hiệu EPR của liều kế alanin. Để đạt được độ\r\nkhông đảm bảo đo mở rộng trích dẫn trong 13.4, thì máy đo quang\r\nphổ EPR cần đáp\r\nứng các thông số sau: tần số vi sóng từ 9 GHz đến 10 GHz cùng với hệ khóa tần\r\nsố tự động (AFC); tương ứng với trường điện từ đặt tại hệ số g là 2,0 (tại tần số\r\n9,8 GHz, tương\r\nđương với 350 mT: xem chú thích 4) có dải quét từ trường là 20 mT ở tâm trường điện\r\ntừ; độ lớn điều biến trường điện từ từ 0,1 mT đến 1,5 mT; công\r\nsuất vi sóng từ 0,1 mW đến 10\r\nmW; điều chỉnh thời gian quét,\r\nhằng số thời gian, và núm chỉnh theo liều hấp thụ. Độ nhạy của máy đo quang phổ\r\ncần đạt ít nhất là 2 x 10¹¹ spin/mT.\r\nKhoang vi sóng cần chứa được mẫu có đường kính ít nhất 1 mm, lớn hơn đường kính\r\ncủa liều kế được phân tích.

CHÚ THÍCH 4 Mối quan hệ giữa\r\ntần số vi sóng\r\nvà trường điện từ được biểu diễn như sau:

hv = gm_BB                                              (1)

trong đó:

h là hằng số Plank,

v là tần số vi sóng,

g là hệ số phân tách\r\nphổ (thường bằng 2,0),

m_B là hệ số Bohr, và

B là trường điện từ

7.1.1. Có một số phương pháp\r\nđể định vị liều kế chính xác và có tính tái lặp, mà bao gồm cả\r\nvị trí thẳng góc và chính giữa của\r\nkhoang chứa liều kế. Lỗ chứa liều kế thường được làm từ thạch anh nóng chảy và\r\ncó chất lượng cao, độ trong suốt để không gây nhiễu tín hiệu EPR.

7.2. Độ chụm tổng thể của\r\nhệ đo liều có thể được cải thiện bằng cách hiệu chuẩn độ lớn tín hiệu EPR và\r\nkhối lượng của liều kế. Để đạt được độ không đảm bảo đo được trích dẫn trong\r\n13.4, thì cần sử dụng cân phân\r\ntích có khả năng đo được các khối lượng sai số trong khoảng ± 0,1 mg. Cân\r\nphân tích này cần được hiệu chuẩn theo đúng hướng dẫn của nhà sản\r\nxuất.

8. Quy trình hiệu\r\nchuẩn

8.1. Hiệu chuẩn hệ đo liều

8.1.1. Trước khi sử dụng, hệ\r\nđo liều (bao gồm các mẻ liều kế cụ thể và các dụng cụ đo chuyên dụng) cần\r\nphải được hiệu chuẩn theo qui trình hướng dẫn sử dụng trong đó qui định chi\r\ntiết quá trình hiệu chuẩn và yêu cầu đảm bảo chất lượng. Quy trình hiệu chuẩn\r\nnày phải được định kỳ lặp lại để đảm bảo duy trì độ chính xác của phép đo liều hấp thụ trong\r\ngiới hạn quy định. Các phương pháp hiệu chuẩn được nêu trong ISO/ASTM Guide\r\n51261.

8.1.2. Chiếu xạ là một khâu\r\nquan trọng của quá trình hiệu chuẩn hệ đo liều. Việc hiệu chuẩn bằng cách chiếu xạ liều kế\r\nphải được thực hiện tại một phòng thử nghiệm được công nhận chính thức, hoặc\r\ntại thiết bị hiệu chuẩn tại chỗ áp dụng các yêu cầu trong tiêu chuẩn ISO/ASTM\r\n51400, tiêu chuẩn này cung cấp liều hấp thụ (hoặc suất liều hấp thụ) có liên\r\nkết chuẩn đo lường quốc gia hoặc quốc tế được công nhận.

8.1.3. Khi liều kế alanin\r\nđược sử dụng như một liều kế thường xuyên, thì việc chiếu xạ hiệu chuẩn có thể\r\nđược thực hiện theo 8.1.2, hoặc tại một\r\nthiết bị chiếu xạ sản xuất hoặc nghiên cứu cùng với các liều kế chuẩn chính hoặc liều\r\nkế truyền chuẩn có liên kết chuẩn đo lường quốc gia hoặc quốc tế được công\r\nnhận.

8.1.4. Xác nhận tính năng\r\ncủa dụng cụ đo

Có thể thực hiện việc kiểm tra hoạt động của\r\nmáy đo quang phổ bằng việc đo thường xuyên đối với vật liệu so sánh có cường độ tín hiệu\r\nEPR ổn định (ví dụ bao gồm liều kế alanin đã chiếu xạ được bảo quản dưới\r\ncác điều kiện được kiểm soát, mẫu điển hình là: Cr(lll) trong AI₂O₃\r\n(đá quí) hoặc Mn(ll)\r\ntrong CaO hoặc trong MgO). Vật liệu so sánh cường độ phổ EPR có thể được đặt ở bên\r\nngoài liều kế (15) hoặc ngay chính bên trong liều kế (16). Nếu\r\nvật liệu so sánh cường độ phổ EPR không đồng nhất với giá trị được thiết lập\r\ntrong giới hạn có thể chấp nhận, thì chắc chắn sẽ nhận thấy các lỗi, ví\r\ndụ lỗi về vị trí của vật liệu\r\nso sánh cường độ phổ EPR. Thông thường, độ lớn tín hiệu phổ EPR có thể bù đắp\r\ncho vật liệu so sánh cường độ phổ EPR\r\nđối với những thay đổi trong quá trình thực hiện phép đo.

CHÚ THÍCH 5 Vật liệu so sánh cường\r\nđộ EPR truy nguyên theo Viện đo lường quốc gia hiện chưa có. Sự phù hợp của vật\r\nliệu so sánh cường độ EPR thích hợp để kiểm tra và bù đắp cho tính năng của máy đo quang\r\nphổ EPR cần được thiết\r\nlập qua các dữ liệu được nhà sản xuất cung cấp hoặc được đo. Dải có thể chấp\r\nnhận đối với phép đo vật liệu so sánh cường độ EPR phụ thuộc vào độ chụm của\r\nphép đo của thiết bị được sử dụng. Dải điển hình ở khoảng ± 0,5 % (1 s). Việc bù cho các\r\nthay đổi tính năng điển hình chỉ cần đến khi các thay đổi này lớn hơn các yêu cầu về độ\r\nchụm của phép đo.

CHÚ THÍCH 6 Nếu các liều kế\r\nalanin nhạy với độ ẩm, thì có thể\r\nxảy ra các sai số đáng kể khi độ ẩm bảo quản liều khác độ ẩm đo được (17).\r\nCó thể sử dụng vật liệu so sánh cường độ EPR để bù đắp khi bị ảnh hưởng của độ\r\nẩm môi trường trong quá trình đo của liều kế alanin (15, 16). Nếu liều\r\nkế alanin được chọn để dùng như vật liệu so sánh cường độ EPR thì ảnh\r\nhưởng của độ ẩm môi trường có thể giảm tối thiểu ở thời điểm đo (sau khi loại bỏ môi trường\r\nbảo quản) được giữ không đổi và khác với độ ẩm bảo quản và độ ẩm môi trường\r\nđược giảm và được kiểm soát.

9. Phép đo phổ EPR

9.1. Các qui trình sau đây\r\nđược áp dụng để thu được và đánh giá phổ EPR của liều kế alanin đã chiếu xạ:

9.1.1. Đặt liều kế alanin\r\ntrong khoang vi sóng chứa liều kế của quang phổ kế EPR.

CHÚ THÍCH 7 Liều kế phải\r\nđược đặt chính xác trong\r\nkhoang vi sóng chứa liều kế của\r\nquang phổ kế EPR. Các\r\nphép đo độ lớn tín hiệu EPR bằng việc kiểm tra vị trí lặp lại của các liều\r\nkế tương tự sẽ chỉ ra sai số trong khoảng được chấp nhận ± 0.5 % (1s). Độ lớn tín hiệu\r\nEPR phụ thuộc vào việc xoay liều kế xung quanh trục thẳng đứng của chúng; thông thường sự\r\nphụ thuộc này nhỏ hơn 0,5 % (1s).

9.1.2. Đo phổ EPR

9.1.3. Đo độ lớn tín hiệu phổ\r\nEPR, m, (xem Hình 1). Độ lớn này được đo theo các đơn vị tùy chọn và phép đo\r\nđó có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động.

CHÚ THÍCH 8 Đo độ lớn tín\r\nhiệu từ pic đến pic được thực hiện nhanh và chính xác hơn việc tích phân hai lần phổ EPR (2).

9.1.4. Công suất vi sóng và\r\nđộ lớn điều biến sẽ là hằng số thông qua việc thiết lập một đường hiệu chuẩn\r\nvà thực hiện đối với tất cả các phép đo liều chưa biết.

9.1.5. Thông thường giá trị m\r\nlà: thời gian quét, tốc độ nhận, số lần quét, trừ khi nó được tự động thực hiện\r\nbởi máy đo quang phổ EPR.

CHÚ THÍCH 9 Có thể cần hiệu\r\nchỉnh, ví dụ:

1) Hiệu chỉnh đường tuyến tính của m\r\ntheo khối liều kế đã được thiết lập và áp dụng hiệu\r\nchỉnh khối, phụ thuộc vào loại liều kế và độ chụm yêu cầu của phép đo;

2) Nếu cần trừ biên độ m\r\ncho hệ số liều bằng zero, phụ thuộc vào độ lớn liên kết của chúng và độ chụm yêu cầu của phép\r\nđo; và

3) Độ nhạy của máy đo quang phổ EPR thay\r\nđổi > 1 % có thể được bù bằng biên độ tín hiệu liều kế EPR chuẩn từ giá trị\r\ncủa vật liệu chuẩn cường độ EPR (xem 8.1.4).

Từ trường\r\n(mT)

Hình 1 - Phổ\r\nEPR của liều kế alnin đã chiếu xạ ở liều hấp thụ 1 kGy;\r\nbiên độ, m, của pic trung tâm được sử dụng để\r\nđánh giá liều

10. Tổng quát về thực\r\nhành đo liều

10.1. Bảo quản liều kế\r\nalanin theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất.

10.2. Sử dụng liều kế\r\nalanin đúng cách, tránh làm hư hỏng vật lý.

10.3. Nhận dạng mỗi liều kế\r\nthích hợp bằng cách phân mẻ và đánh số.

10.4. Số lượng liều kế được\r\nyêu cầu để thực hiện một phép đo liều hấp thụ được xác định bởi độ chụm của hệ\r\nđo liều và phương thức áp dụng. Phụ lục X3 của tiêu chuẩn ASTM E 668 mô tả\r\nphương pháp thống kê để xác định số lượng liều kế.

10.5. Sử dụng các qui trình\r\nchiếu xạ và đo theo Điều 8 và Điều 9.

10.6. Nếu cần, đánh giá\r\nnhiệt độ của liều kế trong quá trình chiếu xạ, có thể dùng để hiệu chỉnh sự ảnh\r\nhưởng của nó đối với độ lớn tín hiệu phổ EPR của liều kế (xem 11.1).

10.7. Xác định độ lớn tín\r\nhiệu phổ EPR của mỗi liều kế alanin sau chiếu xạ, và đánh giá liều hấp thụ từ\r\nđộ lớn tín hiệu EPR đã được chuẩn hóa, và đường hiệu chuẩn thích hợp.

10.8. Ghi lại các\r\ngiá trị liều hấp thụ và các số liệu liên quan như trong Điều 12.

11. Ảnh hưởng của môi\r\ntrường đối với liều kế alanin

11.1. Các ảnh hưởng của\r\nnhiệt độ chiếu xạ đến độ lớn tín hiệu EPR của liều kế alanin.

CHÚ THÍCH 10 Đối với các liều kế\r\nalanin có chứa chất kết dính thì\r\nảnh hưởng của nhiệt độ chiếu xạ lên độ lớn tín hiệu liều kế ERP có thể ảnh hưởng do\r\nloại chất kết dính. Hệ số nhiệt độ R_t (% °C^-1) được biểu thị bằng\r\nmối quan hệ của (Dm/m) DT, trong đó m\r\nlà độ lớn tín\r\nhiệu EPR (đơn vị tùy ý), và T là nhiệt độ chiếu xạ (°C). Hệ số nhiệt độ\r\ndương trong dải + 0,1 % °C^-1 đến + 0,2 % ^o C^-1 là điển hình đối\r\nvới các nhiệt độ chiếu xạ từ -10 °C đến +50 °C, theo tài liệu tham khảo (5) về nhiệt\r\nđộ chiếu xạ dưới -10 °C. Các hệ số\r\nnhiệt độ đã được công bố\r\nđược lập trong tài liệu tham khảo (18).

11.2. Độ ẩm không khí trong\r\nsuốt khoảng thời gian bảo quản liều kế trước chiếu xạ, trong khi chiếu xạ, khi\r\nthực hiện các phép đo, và thời gian\r\nbảo quản liều kế sau khi chiếu xạ có thể ảnh hưởng lên độ lớn tín hiệu EPR của\r\ncác liều kế alanin. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí có thể giảm bằng cách hàn kín các\r\nliều kế trong một vật liệu có thể ngăn chặn được nước. Trong suốt quá trình đo,\r\nthì các hiệu ứng của độ ẩm có thể bù đắp bằng việc đo tỉ số tín hiệu\r\nalanin với vật liệu so sánh cường độ phổ EPR.

CHÚ THÍCH 11 Tổng hợp các thông\r\ntin được công bố về ảnh\r\nhưởng của độ ẩm lên liều kế\r\nalanin, xem tài liệu\r\ntham khảo (17).

11.3. Đối với hầu hết các\r\nliều kế alanin thì ánh sáng có ảnh hưởng lên độ lớn tín hiệu phổ EPR do bức xạ.\r\nTuy nhiên, nếu hiệu ứng này chưa biết, thì không khuyến cáo việc phơi chiếu dài\r\nhơn (2,19).

11.4. Các điều kiện của\r\nnhiệt độ môi trường và độ ẩm tương đối của phòng thử nghiệm đặt thiết bị đo phổ\r\nEPR sẽ được giám sát, và kiểm soát nếu có thể, tại tất cả các bước phân tích.

12. Yêu cầu tối thiểu\r\nvề hồ sơ

12.1. Hiệu chuẩn

12.1.1. Lưu hồ sơ loại, số\r\nmẻ, và nhà sản xuất các liều kế alanin.

12.1.2. Lưu hồ sơ hoặc viện\r\ndẫn ngày và nhiệt độ chiếu xạ, dải liều, nguồn bức xạ, các thiết bị có liên quan được\r\nsử dụng để hiệu chuẩn hệ đo liều EPR- alanin.

12.2. Sử dụng hệ liều kế

12.2.1. Lưu hồ sơ ngày chiếu\r\nxạ và ngày đo phổ EPR đối với mỗi liều kế.

12.2.2. Lưu hồ sơ nhiệt độ\r\nchiếu xạ được đánh giá hoặc đo được, hiệu chỉnh nhiệt độ được áp dụng, và kết\r\nquả liều hấp thụ đối với mỗi liều kế. Viện dẫn đường hiệu chuẩn được sử dụng để\r\nthu được các giá trị liều hấp thụ.

12.2.3. Lưu hồ sơ hoặc viện\r\ndẫn các đặc tính của loại nguồn bức xạ.

12.2.4. Lưu hồ sơ độ lớn tín\r\nhiệu phổ EPR và các thông số của phổ kế EPR có liên quan (tần số vi sóng, công\r\nsuất vi sóng, cường độ trường điện từ và độ rộng vùng quét phổ, độ lớn điều\r\nbiến và đặt hệ số tốc độ).

12.2.5. Lưu hồ sơ hoặc viện\r\ndẫn các thành phần của độ không đảm bảo đo liên quan đến giá trị liều hấp thụ\r\n(xem Điều 13).

12.2.6. Lưu hồ sơ hoặc viện\r\ndẫn kế hoạch đảm bảo chất lượng của phép đo đối với ứng dụng hệ đo liều\r\nelectron-alanin.

12.2.7. Lưu hồ sơ và/hoặc\r\nkiểm soát các điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm tương đối trong suốt quá\r\ntrình bảo quản, chiếu xạ, và phân tích liều kế. Sử dụng thiết bị có vật liệu so\r\nsánh cường độ phổ EPR để bù đắp cho các điều kiện về độ ẩm và thực hiện ghi\r\nchép độ ẩm tương đối tùy chọn.

13. Độ không đảm bảo\r\nđo

13.1. Phép đo liều cần phải\r\nkèm theo độ không đảm bảo đo mới có giá trị.

13.2. Thành phần độ không\r\nđảm bảo sẽ được phân thành hai loại sau đây:

13.2.1. Loại A - Được đánh\r\ngiá bằng phương pháp thống kê, hoặc

13.2.2. Loại B - Được đánh\r\ngiá bằng phương pháp khác.

13.3. Các cách khác về phân\r\nloại độ không đảm bảo đã được dùng rộng rãi và có thể có ích cho báo\r\ncáo về độ không đảm bảo. Ví dụ, thuật ngữ độ chụm và độ chệch hoặc sai số ngẫu nhiên\r\nvà sai số hệ thống (không ngẫu nhiên) được dùng để mô tả các loại sai số khác\r\nnhau.

13.4. Nếu thực hiện đánh\r\ngiá độ không đảm bảo theo tiêu chuẩn này, việc đánh giá độ không đảm bảo mở rộng của\r\nliều hấp thụ được xác định bởi hệ đo liều này phải khoảng 3 % với hệ số phủ k\r\n= 2 (tương ứng với độ tin cậy khoảng 95 % đối với phân bố chuẩn).

CHÚ THÍCH 12 Nhận biết độ không đảm\r\nbảo đo loại A và loại B dựa\r\ntrên phương pháp đánh giá độ\r\nkhông đảm bảo\r\nxuất bản năm 1993 bởi tổ\r\nchức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) trong tài liệu hướng dẫn về biểu thức độ không đảm bảo\r\ntrong phép đo (20). Mục đích dùng loại đặc trưng này là để tăng cường sự\r\nhiểu biết về độ không đảm bảo được\r\nxây dựng như thế nào và cung cấp cơ sở để so sánh quốc tế về kết quả\r\nđo.

CHÚ THÍCH 13 ISO/ASTM 51707 xác định các\r\nkhả năng về độ không đảm bảo đo\r\ntrong phép đo thực hiện trong thiết bị xử lý chiếu xạ và đưa ra quy trình đánh\r\ngiá độ không đảm bảo đo của phép đo liều hấp thụ sử dụng hệ đo liều. Tài liệu này đưa ra và bản\r\nluận các khái niệm cơ bản về phép đo, bao gồm đánh giá giá trị định lượng, giá\r\ntrị “đúng”, sai số và\r\nđộ không đảm bảo đo Thành\r\nphần của độ không đảm bảo đo được xem xét và đưa ra phương pháp đánh giá chúng. Tài liệu này cũng đưa ra\r\ncác phương pháp tính độ không đảm\r\nbảo đo chuẩn kết hợp và độ không đảm bảo đo mở rộng (tổng thể)

THƯ MỤC TÀI\r\nLIỆU THAM KHẢO

(1) McLaughlin, W. L„ Boyd, A.\r\nW., Chadwick,\r\nK. H., McDonald, J. C, and Miller,\r\nA., Dosimetry for Radiation Processing, Taylor and Francis, London,\r\nU.K., 1989.

(2) Regulia, D. F., and\r\nDeflher, U., “Dosimetry by\r\nESR Spectroscopy of Alanine,”\r\nTrends in Radiation Dosimetry, W. L.\r\nMcLaughlin, Ed., Pergamon\r\nPress, Oxford, U.K.; Applied\r\nRadiation and Isotopes, Vol 33, 1982. p. 1101.

(3) Hansen, J. W., and Olsen,\r\nK. J., “Theoretical\r\nand Experimental Radiation Effectiveness of the Free Radical Dosimeter Alanine\r\nto Irradiation with Heavy Charged Particies,” Radiation Research, Vol 104, 1985, p. 15.

(4) Onori, S., Bartolotta,\r\nA., Caccia, B., Indovina, P. L., Milano, F.,\r\nRenzi, R., Scarpa, G., Caporali, C, and Moscati, M., “Dosimetric\r\nCharacteristics of Alanine-Based ESR Detectors in Electron Beams Used in\r\nRadiotherapy.” Radiation.\r\nProtection Dosimetry, Vol 34,1990, p. 287.

(5) Desrosiers, M. F.,\r\nCooper, S. L„ Puhl, J.\r\nM._t McBarn, A.\r\nL., and Calvert, G. W., “A Study of\r\nthe Alanine Dosimeter Irradiation Temperature Coefficient in the --77°C to +50°C Range,” Radiation\r\nPhysics and Chemistry, Vol 71, 2004.

(6) Hansen, K. W., Olsen, K. J., and Wille,\r\nM., “The Alanine\r\nRadiation Detector for High and Low LET Dosimetry,” Radiation\r\nProtection Dosimetry, Vol 19, 1987, p. 43,

(7) Arber, J. M., and\r\nSharpe, P. H. G., “Fading\r\nCharacteristics of Irradiated Alanine Pellets: The Importance of\r\nPre-irradiation Conditioning,”\r\nApplied Radiation and Isotopes, Vol\r\n44, 1993, p. 19.

(8) Bartolotta, A., Indovina,\r\nP. L., Onori, S., and\r\nRosati, A.,” Dosimetry for Cobalt-60 Gamma Rays with Alanine,” Radiation\r\nProtection Dosimetry, Vol 9, 1984, p. 277.

(9) Kojima, T., Ranjith,\r\nH. L. A., Haruyama. Y., Kashiwazaki, S., and Tanaka, R. “Thin Film\r\nAlanine- Polyethylene Dosimeter,” Applied Radiation and\r\nIsotopes, Vol 44, 1993, p. 41.

(10) Regulia, D. F.,\r\nScharmann, A., and McLaughlin, W. L., Eds., ESR Dosimetry and Applications, Pergamon, Oxford, U.K.; Applied\r\nRadiation and Isotopes, Vol 40, 1989.

(11) Kojima, T. and Tanaka,\r\nR., “Polymer-Alanine\r\nDosimeter and Com pact Reader,” Applied Radiation and\r\nIsotopes, Vol 40, 1989. p. 851.

(12) Coninckx, F., and\r\nSchSnbacher, H., “Experience\r\nwith a New Polymer-Alanine Dosimeter in a High- Energy Particle Accelerator\r\nEnvironment,”\r\nApplied\r\nRadiation and Isotopes, Vol 44. 1993. p. 67.

(13) Nichiporov, D.,\r\nKostjuchenko, V., Puhl, J., Bensen, 0.,\r\nDesrosiers, M., Dick, C, McLaughlin,\r\nW., Kojima.\r\nT., Coursey, B., and Zink. S,. “Investigation\r\nof Applicability of Alanine and Radioehromic Detectors to the Dosimetry of\r\nProton Clinical Beams”Applied Radiation\r\nand Isotopes,\r\nVol 46, 1995, p. 1355.

(14) Desrosiers, M. F.,\r\nand Skinner, A. F., Eds., ESR Dosimetry\r\nand Applications, Pergamon, Oxford, U. K.; Applied Radiation and Isotopes,\r\nVol 44, 1993.

(15) Nagy, V.Yu.,\r\nSleptchonok, O.F., Desrosiers, M. F., Weber, R.T.. and Heiss, A. H., “Advancements\r\nin Accuracy of the Alanine Dosimetry System, Part 3. Usefulness of an\r\nadjacent reference\r\nsample, ” Radiation Physics and Chemistry: Vol 59 2000. p. 429.

(16) Yordanov, N.D.,\r\nGancheva, V, and Pelova, V.A. “Studies on some materials suitable for use as internal\r\nstandards in high energy FPR dosimetry,” Journal of Radioanalytical\r\nand Nuclear Chemistry. Vol. 240, 1999, p. 619.

(17) Sleptchonok, O. F., Nagy, V.Yu.,\r\nand Desrosiers, M. F.. “Advancements\r\nin Accuracy of the Alanine Dosimetry System. Part 1. The Effects of\r\nEnvironmental Humidity,” Radiation\r\nPhysics and Chemistry. Vol 57,2000, p 115.

(18) Nagy, V. Yu., Puhl, I, and\r\nDesrosiers, M. F.. “Advancements\r\nin Accuracy of the Alanine Dosimetry System. Part 2. The Influence of\r\nIrradiation Temperature,” Radiation Physics and Chemistry. Vol 57. 2000,\r\np. 1.

(19) Wieser, A., Lettau, C, Fill, U., Regulla, D.F., “The Influence of\r\nNon-radiation Induced ESR Background Signal from Paraifm-Alanine Probes for\r\nDosimetry in the Radiotherapy Dose Range,” Applied Radiation and\r\nIsotopes, Vol 44, 1993, p. 59.

(20) ISO “Guide to the\r\nExpression of Uncertainty in Measurement.” International Organization for\r\nStandardization. 1995 ISBN 92-67-10188-9.