ISO 4037-2:1997

X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy - Part 2: Dosimetry for radiation protection over the energy ranges from 8 keV to 1,3 MeV and 4 MeV to 9 MeV

Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres et des débitmètres, et pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons — Partie 2: Dosimétrie pour la radioprotection dans les gammes d'énergie de 8 keV à 1,3 MeV et de 4 MeV à 9 MeV

La présente partie de l'ISO 4037 définit les procédures de dosimétrie des rayonnements X et gamma de référence destinés à l'étalonnage des instruments de radioprotection dans les gammes d'énergie allant approximativement de 8 keV à 1,3 MeV et de 4 MeV à 9 MeV. Les méthodes de production de ces rayonnements de référence et les débits de kerma nominaux obtenus sont donnés dans l'ISO 4037-1.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 17-Dec-1997
• Withdrawal Date: 17-Dec-1997
• ICS: 17.240 - Radiation measurements
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2/WG 2 - Reference radiations fields
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 18-Jan-2019
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidated By: ISO 22827-2:2005 - Acceptance tests for Nd:YAG laser beam welding machines - Machines with optical fibre delivery - Part 2: Moving mechanism
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 4037-2:2019 - Radiological protection - X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy - Part 2: Dosimetry for radiation protection over the energy ranges from 8 keV to 1,3 MeV and 4 MeV to 9 MeV
• Effective Date: 05-Jul-2014
• Revises: ISO 4037:1979 - X and gamma reference radiations for calibrating dosemeters and dose ratemeters and for determining their response as a function of photon energy
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4037-2
First edition
1997-12-15
X and gamma reference radiation for
calibrating dosemeters and doserate
meters and for determining their response
as a function of photon energy —
Part 2:
Dosimetry for radiation protection over the
energy ranges 8 keV to 1,3 MeV and 4 MeV to
9 MeV
Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres
et des débitmètres et pour la détermination de leur réponse en fonction de
l'énergie des photons —
Partie 2: Dosimétrie pour la radioprotection dans les gammes d'énergie de
8 keV à 1,3 MeV et de 4 MeV à 9 MeV
A
Reference number
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .2
4 Apparatus .4
5 General procedures.4
6 Procedures applicable to ionization chambers .6
7 Additional procedures and precautions specific to gamma radiation dosimetry using radionuclide
sources.8
8 Additional procedures and precautions specific to X-radiation dosimetry.9
9 Special procedures and precautions specific to fluorescence X-radiation — Limitation of extraneous
radiation in beams .11
10 Dosimetry of reference radiation at photon energies between 4 MeV and 9 MeV .11
11 Uncertainty of measurement .22
Annex A (informative) Determination by ionization chamber measurements of air kerma under receptor-
absent conditions and of absorbed dose to tissue (water) under receptor conditions.24
Annex B (informative) Bibliography .27
©  ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Internet [e-mail]
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Printed in Switzerland
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©
ISO
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 4037-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy,
Subcommittee SC 2, Radiation protection.
This first edition of ISO 4037-2, along with ISO 4037-1, cancels and replaces the first edition of ISO 4037:1979,
which has been technically revised.
ISO 4037 consists of the following parts, under the general title X and gamma reference radiation for calibrating
dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy.
— Part 1: Radiation characteristics and production methods
— Part 2: Dosimetry of X and gamma reference radiation for radiation protection over the energy ranges 8 keV to
1,3 MeV and 4 MeV to 9 MeV
— Part 3: Calibration of area and personal dosemeters
Annexes A and B of this part of ISO 4037 are for information only.
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Introduction
The term "dosimetry" is used in this part of ISO 4037 to describe the method by which the value of a physical
quantity characterizing the interaction of radiation with matter may be measured at a given point by the use of a
calibrated standard instrument. Dosimetry is the basis for the calibration of radiation protection instruments and
devices and the determination of their response as a function of the energy of the radiation of interest.
At present, the quantities in which photon secondary-standard instruments or sources are calibrated for use in
radiological protection calibration laboratories relate to measurements made in free air, i.e. air kerma.
NOTE Throughout this part of ISO 4037, kerma is used as an abbreviation for air kerma.
In order to correlate measured physical quantities with the magnitude of a biological effect, a quantity of the dose
equivalent type [1] is required for use in radiation protection. ICRU has defined such quantities [2] and a further
International Standard will be issued containing tables of conversion coefficients from air kerma to these dose
equivalent quantities (see ISO 4037-3).
iv
INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 4037-2:1997(E)
X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and
doserate meters and for determining their response as a function
of photon energy —
Part 2:
Dosimetry for radiation protection over the energy ranges 8 keV to 1,3
MeV and 4 MeV to 9 MeV
1 Scope
This part of ISO 4037 specifies the procedures for the dosimetry of X and gamma reference radiation for the
calibration of radiation protection instruments over the energy range from approximately 8 keV to 1,3 MeV and from
4 MeV to 9 MeV. The methods of production and nominal kerma rates obtained from these reference radiations are
given in ISO 4037-1.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
ISO 4037. At the time of the publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on the part of ISO 4037 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
1)
X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters
ISO 4037-1:– ,
and for determining their response as a function of photon energy - Part 1:
Radiation characteristics and production methods.
2)
X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters
ISO 4037-3:– ,
and for determining their response as a function of photon energy — Part 3:
Calibration of area and personal dosemeters.
ICRU Report 33:1980, Radiation quantities and units.
VIM, 1984, International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology, BIPM-IEC-ISO-
OIML.
1) To be published. (Revision of ISO 4037:1979)
2) To be published.
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3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 4037, the definitions given in ICRU Report 33, in the International Vocabulary of
Basic and General Terms in Metrology (VIM) and the following definitions apply.
3.1  reference conditions
conditions of use for a measuring instrument prescribed for performance testing or conditions to ensure valid
comparison of results of measurements [VIM]
NOTE The reference conditions generally specify reference values or reference ranges for the parameters affecting the
measuring instrument. For the purposes of this part of ISO 4037, the reference values for temperature, atmospheric pressure
and relative humidity are as follows :
ambient temperature : 293,15 K;
atmospheric pressure : 101,3 kPa;
relative humidity : 65 %.
3.2  standard test conditions
value (or range of values) of the influence quantities [VIM] or instrument parameters that are specified for the
dosimetry of the radiation fields.
NOTE The range of values for ambient temperature, atmospheric pressure and relative humidity are as follows :
ambient temperature : 291,15 K to 295,15 K;
ambient pressure : 86 kPa to 106 kPa;
relative humidity : 30 % to 75 %.
Working outside this range may result in reduced accuracy.
3.3  ionization chamber
ionization detector consisting of a chamber filled with a suitable gas, in which an electric field, insufficient to induce
gas multiplication, is provided for the collection at the electrodes of charges associated with the ions and the
electrons produced in the sensitive volume of the detector by the ionizing radiation [3]
NOTE The ionization chamber includes the sensitive volume, the collecting and polarizing electrodes, the guard electrode, if
any, the chamber wall, the parts of the insulator adjacent to the sensitive volume and any necessary caps to ensure electron
equilibrium.
3.4  ionization chamber assembly
ionization chamber and all other parts to which the chamber is permanently attached, except the measuring
assembly
NOTE For a cable-connected chamber, it includes the stem, the electrical fitting and any permanently attached cable or pre-
amplifier. For a thin-window chamber, it includes any block of material in which the ionization chamber is permanently
embedded.
3.5  measuring assembly
device for measuring the current or charge from the ionization chamber and converting it into a form suitable for
display, control or storage
3.6  reference point of the ionization chamber
point to which the measurement of the distance from the radiation source to the chamber at a given orientation
refers
NOTE The reference point should be marked on the assembly by the manufacturer of the instrument. If this proves impossible,
the reference point should be indicated in the accompanying documentation supplied with the instrument.
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3.7  point of test
location of the reference point of the ionization chamber for calibration purposes and at which the conventionally
true kerma rate (see 3.11) is known
3.8  chamber orientation effect
change in the ionization current from the ionization chamber as the directional incidence of the reference radiation is
varied
3.9  calibration factor
ratio of the conventional true value of the
quantity the instrument is intended to measure divided by the indication of the instrument, corrected to stated
reference conditions
3.10  calibration factor
factor which converts the
ionization current or charge, corrected to reference conditions, to the conventional true value of the dosimetric
quantity at the reference point of the chamber
3.11  true value
value which characterizes a quantity perfectly defined, in the conditions which exist when that quantity is considered
NOTE The true value of a quantity is an ideal concept and, in general, cannot be known exactly. Indeed, quantum effects may
preclude the existence of a unique true value [VIM].
3.12  conventional true value of a quantity
best estimate of the value of the quantity to be measured, determined by a primary or secondary standard or by a
reference instrument that has been calibrated against a primary or secondary standard
EXAMPLE: Within an organization, the result of a measurement obtained with a secondary standard instrument may be taken
as the conventional true value of the quantity to be measured.
NOTE A conventional true value is, in general, regarded as being sufficiently close to the true value for the difference to be
insignificant for the given purpose.
3.13  response
ratio between the indication of the measuring assembly and the conventional true value of the measured quantity at
the position of the reference point in space
NOTE The response usally varies with the spectral and directional distribution of the incident radiation.
3.14  response time
time interval between the instant when a stimulus is subjected to a specified abrupt change and the instant when
the response reaches and remains within specified limits of its final steady value [VIM]
3.15  deviation from linearity
δ
Percentage deviation from linearity given by :
δ = 100 (mQ/Mq -1)
where
M and Q refer to the indication and input at a chosen test point, respectively ;
m is the indication observed for some other input signal q.
NOTE For multirange instruments, the above definition is applicable to each range.
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3.16  leakage current
total detector current flowing at the operating bias in the absence of radiation [3]
3.17  zero drift
slow variation with time of the indication of the measuring assembly when the input is short-circuited
3.18  zero shift
sudden change in the scale reading of either polarity of a measuring assembly when the setting control is changed
from the "zero" mode to the "measure" mode, with the input connected to an ionization chamber in the absence of
ionizing radiation other than ambient radiation
3.19  primary standard
standard of a particular quantity which has the highest metrological qualities in a given field
3.20  secondary standard
standard, the value of which is fixed by direct or indirect comparison with a primary standard
4 Apparatus
4.1 General
The instrument to be used for the measurement of the reference radiation shall be a secondary standard or other
appropriate instrument. Generally this comprises an ionization chamber assembly and measuring assembly. In
some applications, for example the determination of low kerma rates, other devices such as scintillation dosemeters
are used. For high energies from 4 MeV to 9 MeV (see 10.2 and 10.6.3) other types of instruments such as TLDs
and Fricke dosemeters are also used.
4.2 Calibration
The standard instrument shall be calibrated for the range of energies and quantities that are intended to be used.
4.3 Energy dependence of the response of the instrument
Above a mean energy (see ISO 4037-1) of 30 keV, the ratio of the maximum to minimum response of the
instrument shall not exceed 1,1 over the energy range for which the standard instrument is to be used. For mean
energies between 8 keV and 30 keV, the limit of this ratio shall not exceed 1,2.
Whenever practicable, the reference radiations used to calibrate the secondary standard instrument should be the
same as those used for the calibration of radiation protection instruments.
4.4 Stability check facility
Where appropriate a radioactive check source may be used to verify the satisfactory operation of the instrument
prior to periods of use.
5 General procedures
The procedures described in this clause are common to the dosimetry of both X and gamma reference radiation.
5.1 Operation of the standard instrument
The mode of operation of the standard instrument shall be in accordance with the instrument calibration certificate
and the instrument instruction manual. The time interval between periodic calibrations of the standard instrument, or
that between periodic verifications of the stability of calibrations performed with the standard instrument, should be
within the acceptable period defined by national regulations. Where no such regulations exist, the time interval
should not exceed three years.
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ISO
5.2 Stability check
Measurements shall be made to check the stability using either an appropriate radioactive check source or
calibrated radiation fields to determine that the reproducibility of the instrument is within ± 2 %. Corrections shall be
applied for the radioactive decay of the source and for changes in air pressure and temperature from the reference
calibration conditions.
NOTE For a multirange instrument, the check source may test only a particular range of the instrument. If the check source
may be used to test more than one range, the range that provides the greatest precision for the reading of the indication should
be used.
5.3 Warm-up and response times
Sufficient time shall be allowed for the instrument to stabilize before any measurements are carried out. Sufficient
time shall be allowed between measurements so that the measurements are independent of the response time of
the instrument. For measuring kerma rates, the time interval between successive readings shall not be less than
five times the value of the response time of the instrument range in use. The manufacturer shall state both the
warm-up and response times of the instrument.
5.4 Zero-setting
If a set-zero control is provided, it shall be adjusted for the instrument range in use, with the detector connected.
5.5 Number of readings
The standard instrument shall be used to make at least four successive readings. However, sufficient readings shall
be taken to ensure that the mean value of such readings may be estimated with sufficient precision.
5.6 Energy dependence of response of the standard instrument
The calibration factors for the standard instrument refer to specific spectra. If the response of the standard chamber
is energy-dependent, a correction factor may have to be applied when the spectral distribution of the radiations is
significantly different from that used to calibrate the standard.
5.7 Instrument scale and range nonlinearities
Corrections for scale and range nonlinearities shall be applied to the indication of the standard instrument.
5.8 Shutter transit time
If the standard instrument is of the integrating type with the irradiation time determined by the operation of a shutter,
then it may be necessary to correct the irradiation time interval due to the transit time of the shutter (see ISO 4037-
1,). For example, the shutter transit time Δt, can be determined by use of the "multiple exposure technique". In this
technique, a nominal irradiation time, t, and two apparent kerma values of K and K are determined, where K
1 n 1
refers to a single irradiation having a nominal duration of t, in seconds, and K refers to the sum of n irradiations
n
each having a nominal duration of t/n, in seconds. The shutter transit time, Δt, is therefore given by the following
formula :
tK()-K
ni
Δt=
()nK- K
1 n
This technique gives good results when the source output is stable or the measurement is repeated several times to
obtain a mean Δt value.
5.9 Conversion from the measured quantity to the required quantity
If the standard instrument is calibrated in terms of a quantity different from the required quantity, appropriate
conversion coefficients shall be applied to the measured values.
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6 Procedures applicable to ionization chambers
6.1 Ionization chamber assembly calibrated separately from measuring assembly
If an ionization chamber assembly is calibrated in isolation from the complete measurement system, the calibration
of the associated charge or current measuring assembly shall be traceable to appropriate electrical standards.
6.2 Influence of the angle of incidence of the radiation on the response of the ionization
chamber
The orientation of the chamber with respect to the incident radiation will, in general, have an influence on the result
of the measurement. The error introduced by imprecise orientation shall not exceed ± 2 % (2σ). The reference
orientation of the chamber shall be stated in the certificate.
Where applicable it shall be in accordance with the manufacturer's specifications.
6.3 Measurement of the effect of leakage
For instruments designed to measure the kerma rate, the leakage current of the measuring assembly in the
absence of radiation other than ambient radiation shall be less than 2 % of the maximum indication on the most
sensitive scale. For instruments designed to measure kerma, the accumulated leakage indication shall correspond
to less than 2 % of the indication produced by the reference radiation over the time of measurement. Correction
shall be made for leakage currents, if significant.
NOTE 1 The following are examples of sources of leakage currents :
a) post-irradiation leakage - This effect, produced by the radiation, arises in the chamber insulator and in part of the stem or
cable that is irradiated in the beam. The effect continues after the radiation has ceased and commonly decreases exponentially
with time ;
b) insulator leakage in the absence of radiation - These currents may be produced either on the surface or within the volume of
insulating materials used for the construction of the chamber, cables, connectors and high-impedance input components of the
electrometer and/or the preamplifier ;
c) instruments in which the signal from the chamber is digitized may not indicate leakage currents of polarity opposite to that
produced by ionization within the chamber.
The magnitude of the leakage current cannot, in this case, be determined unless appropriate radiations of known
kerma rate or known ratios of kerma rate are available.
NOTE 2 There are other sources of error that produce effects similar to leakage currents, for example :
a) cable microphony - A coaxial cable may generate electrical noise whenever it is flexed or otherwise deformed. A low noise,
non-microphonic cable should be used and sufficient time should elapse for the mechanically induced currents to subside ;
b) preamplifier-induced signal - The preamplifier should, whenever possible, be positioned outside the area of the radiation
beam to eliminate induced leakage currents. If this is not possible, then the preamplifier should be adequately shielded.
6.4 Location and orientation of the standard chamber
The standard chamber shall be set up as specified by the calibration laboratory on the axis of the reference-
radiation beam at the desired distance from the source to the reference point of the chamber and its reference
orientation to the beam shall be as stated by the manufacturer.
6.5 Geometrical conditions
The cross-sectional area of the reference-radiation beam should be sufficient to irradiate the standard chamber or
the device to be calibrated, whichever is the larger. The variation of kerma rate over the useful beam area shall be
less than 5 %, and the contribution of scattered radiation to the total kerma rate shall be less than 5 % (see
ISO 4037-1). Corrections shall be applied as considered necessary.
The finite size of the chamber may affect the measurement of the radiation at small source-chamber distances [4].
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ISO
6.6 Chamber support and stem scatter
The structure supporting the standard chamber in the beam shall be designed to contribute a minimum of scattered
radiation. Since the effect of stem scatter and radiation-induced currents in the stem under the calibration conditions
is included in the calibration factor for the standard instrument, no correction factor for these effects should be
applied unless the beam area is significantly different from that used to calibrate the standard.
The effect of stem scatter may be found from measurements with and without a replicate stem in appropriate
geometrical conditions.
NOTE Stem scatter is a function of the reference-radiation quality and the beam area. However, the effect of scattered
radiation on subsequent use of the beams to calibrate instruments will be dependent on the type of instrument and the method
of its support unless the standard and the instrument are identical.
6.7 Measurement corrections
The indication of the standard instrument shall be corrected where necessary for the effects described in 5.6 and
5.7 to determine the result of a measurement.
6.7.1 Zero shift
This effect may be significant on the more sensitive measurement ranges and shall, where necessary, be corrected
for, or preferably excluded, by appropriate measurement techniques.
6.7.2 Corrections for electrical and radiation-induced leakage, including ambient radiation
Where appropriate, corrections shall be applied for the effect of leakage as described in 6.3.
6.7.3 Corrections for air temperature, pressure and humidity variation from reference calibration
conditions
For an unsealed standard ionization chamber, the following ideal gas corrections shall be applied for any
differences between the conditions during measurement and reference calibration conditions :
M = M x C x C
i T,p h
where:
M is the value corrected to the following reference calibration conditions, p , T and h :
o o o
p is the reference air pressure, 101,3 kPa ;
o
T is the reference air temperature, 293,15 K ;
o
h is the reference relative humidity, 65 % ;
o
M is the value obtained under the following conditions of measurement : p, T and h:
i
p is air pressure during measurement ;
T is the air temperature during measurement ;
h is the relative humidity during measurement ;
C is the correction factor for air temperature and pressure given by the following formula :
T,p
pT×
o
C =
T,p
pT×
o
C is the correction factor for any difference in relative humidity between the reference calibration conditions
h
and conditions during measurement. The value of C is determined from an empirical relationship
h
between the response of ionization chambers as a function of relative humidity [5].The magnitude of this
correction factor is usually small, and it is assumed that C = 1 for the range of relative humidities
h
generally encountered.
© ISO
Some types of instrument have automatic temperature and/or pressure compensation, obviating the need for further
correction, provided that the compensation is to the reference calibration conditions.
NOTE It is possible to adjust temperature and humidity within the range of values given for the standard test conditions. This is
not the case for pressure. Working outside the range of values given in this part of ISO 4037 may result in reduced accuracy,
or a special treatment of the correction factors may be required.
6.7.4 Incomplete ion collection
When the standard instrument is used on its high dose rate ranges, corrections may be necessary for incomplete
ion collection of the ionization chamber assembly.
NOTE 1 The use of electrical signals to determine the correction at the higher ranges of the instrument should be avoided if
possible. If such electrical signals are used, then a correction for incomplete ion collection in the chamber may be necessary.
NOTE 2 It is preferable to irradiate the complete detector assembly, as this method tests the complete measuring system.
6.7.5 Beam non-uniformity
The variation of kerma rate over the beam area shall be determined by surveying the beam area with a small area
detector or photographic emulsion.
7 Additional procedures and precautions specific to gamma radiation dosimetry using
radionuclide sources
7.1 Use of certified source output
The certificated output from a source shall not be used to provide the calibration of the radiation field. Dosimetry of
all reference radiation fields shall be performed using a calibrated standard instrument. This procedure avoids errors
due to differences in the geometrical conditions between initial measurements of the certificated source output and
subsequent use of the source.
However, for the measurement of environmental kerma rates less than approximately 10 μGy h-1 the use of
appropriate calibrated radioactive sources and techniques is acceptable.The accurate dosimetry for, and calibration
of, instruments measuring environmental kerma/kerma rates presents many problems. A detailed consideration of
the problems involved and recommended techniques for calibration is given in reference [6].
7.2 Use of electronic equilibrium caps
All measurements shall be performed with the cap that was used at each energy during the calibration of the
standard instrument ; otherwise the calibration factor for the standard instrument is invalid.
7.3 Radioactive source decay
When required, a correction shall be applied for the radioactive decay of the source (see ISO 4037-1 for details on
the half-lives of radionuclides).
7.4 Radionuclide impurities
137 134
Since freshly prepared sources of Cs may contain a significant amount of Cs, the application of decay
corrections based on the assumption of isotopically pure Cs could be in error.
Specifications of the impurities shall be given by the manufacturer of the source (see ISO 4037-1).
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ISO
7.5 Interpolation between calibration positions
The determination of the kerma rate by interpolation for distances other than those at which measurements have
been performed shall be permitted only over the range of distances for which the departure from the inverse square
law relationship is less than ± 5 % (see ISO 4037-1).
8 Additional procedures and precautions specific to X-radiation dosimetry
8.1 Variation of X-radiation output
Given the possible temporal variation in the radiation output from X-ray generators, the output of the generator shall
be monitored by means of a monitor ionization chamber.
NOTE Since a large amount of added filtration is used to produce the reference filtered radiations specified in ISO 4037-1,
large changes of output can occur with small changes of applied potential. For the low kerma-rate series, a 1 % change in the
X-ray tube voltage can produce a change in the output of the filtered beam of up to 15 %. However, even if the mean voltage is
constant, any ripple throughout a voltage cycle will produce substantial variations in the instantaneous kerma rate of the X-
radiations (see ISO 4037-1 for a specification of limits of voltage ripple).
8.2 Monitor
8.2.1  The monitor should be an unsealed transmission ionization chamber assembly with an associated measuring
assembly.
8.2.2  The part of the monitor chamber through which the beam passes shall be of homogeneous construction and
shall be positioned after and close to the added filtration. The monitor chamber should be sufficiently thin so that it
does not add undue filtration of the beam (see ISO 4037-1). An example of a typical X-ray setup is given in figure 1.
8.2.3  The ionization collection efficiency of this chamber shall not be less than 99 % for all kerma rates to be used.
8.2.4  If, for a given radiation quality, the ratio of the indication of the monitor to the indication of the standard
instrument can be shown to be stable with time, i.e. to change by not more than 0,5 % over a specified period, the
monitor may be used as a transfer device for that period without further comparison.
8.2.5  The leakage current of the monitor chamber shall be less than 2 % of the maximum indication in the most
sensitive current range, and corrections shall be applied as appropriate.
8.2.6  For measuring kerma rates, the time constant of the monitor chamber measurement system should be
comparable with, and preferably not greater than, that of the standard instrument.
8.2.7  Corrections shall be made to the indication of the monitor chamber measurement system due to deviations in
temperature and pressure from the reference conditions (see 6.7.3).
8.2.8  The performance specifications of the monitor ionization chamber assembly and the associated measuring
assembly shall be similar to that of the standard instrument.
8.3 Beam aperture
A beam aperture shall be placed after and close to all the added filtration to limit the beam area to the required size.
The beam aperture design should be such that it introduces a minimum scatter contribution at the point of test. The
beam area shall be large enough to ensure that both the standard chamber and the instrument or device to be
calibrated are irradiated completely, and should be small enough so that a minimum of the chamber stem and its
support are irradiated. The beam size shall remain constant during the calibration.
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8.4 X-radiation shutter
A shutter shall be situated between the X-ray tube and the monitor chamber. The shutter shall be thick enough to
reduce the transmitted kerma rate to 0,1% for the highest-energy reference radiation to be used (see 5.8). For
measuring kerma, the reading shall be taken as soon as practicable after irradiation has been completed.
Key
1  Calibration distance
2  Lead collimator
3  Beam monitor chamber
4  Additional filtration
5  Shutter
6  X-ray tube
7  Location A
8  Location B
9  Location C
10  Unfiltered, A
11  With inherent filtration, B
12  With additional filtration, C
Figure 1 — Example of a typical X-ray setup
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ISO
8.5 Adjustment of kerma rate
At any reference radiation, different kerma rates can be achieved by changing either the X-ray tube current or the
distance from the target. The choice of operating conditions is a compromise between the possible conflicting
requirements for scatter, beam uniformity, output stability, voltage ripple and air attenuation.
9 Special procedures and precautions specific to fluorescence X-radiation — Limitation
of extraneous radiation in beams
9.1  Whenever practicable and consistent with the required kerma rate, the voltage of the X-ray generator should
be adjusted so as to minimize radiation other than the required characteristic radiation from the radiator.
9.2  In subsequent application of this radiation, consideration shall be given to the significance of the spectral
distribution of the impurities; this is particularly important for lower energy K-fluorescence radiation.
9.3  For generating uranium K-fluorescence X-radiation, both the radiator and thorium filter are radioactive, hence a
significant spurious current may be produced in the monitor chamber ; this current shall be corrected for when
necessary.
10 Dosimetry of reference radiation at photon energies between 4 MeV and 9 MeV
10.1 Dosimetric quantities
The quantity chosen to characterize the 4 MeV to 9 MeV reference radiation at the point of test shall be either the
air kerma (rate) measured in air, i.e. under receptor-absent conditions, or the absorbed dose (rate) to a specified
tissue-equivalent material or water, measured at the depths of interest in the reference phantom, i.e. under receptor
conditions. The pertinent radiation-protection quantities shall be derived from the chosen quantity (see ICRU Report
Series: Report 39, Report 43, Report 47, Report 51 and ICRP Publication 74).
10.2 Measurement of the dosimetric quantities
Both dosimetric quantities can be determined either by a direct measurement with an instrument calibrated in terms
of the chosen quantity, or indirectly by a measurement in terms of a different quantity and application of conversion
factors. Examples for direct and indirect determinations are given in 10.2.1 and 10.2.2.
10.2.1 For air kerma (rate) under receptor-absent conditions
Direct :
- measurement of air kerma (rate) with ionization chamber calibrated in terms of air kerma (rate).
Indirect :
- from measurement of photon-fluence (rate) spectrum (see 10.5.3) ;
- from measurement of the emission of associated alpha particles in the case of radiation fields produced by
the F(p,αγ) O reaction at proton energies near the reaction threshold and beam currents near 1 mA (see
10.5.3.2).
10.2.2 For absorbed dose (rate) under receptor conditions
Direct :
- measurement of absorbed dose (rate) to tissue with ionization chamber calibrated in terms of absorbed
dose (rate) to tissue.
Indirect :
- from measurement of photon-fluence (rate) spectrum under receptor-absent conditions ;
- from measurement of air kerma (rate), either in air or in a phantom (see 10.6 for in-phantom determination).
© ISO
The methods of measurement discussed in this part of ISO 4037 are restricted to those in present use, or
considered for use in the near future.
10.3 Measurement geometry
The reference point of the detector shall be placed at the point of test.
The distance from the centre of the source to the point of test shall be such that the photon fluence is uniform to
within 5 %:
- over the entire cross-sectional area of the detector assembly to be used for the calibration of the reference-
radiation field under receptor-absent conditions ;
- over the entire cross-sectional area of the phantom-and-detector assembly to be used for the calibration of the
reference-radiation field under receptor conditions.
The influence of beam divergence on the results of the measurements shall not exceed 3 %. When the area of the
beam cross-section at the point of test is smaller than the cross-section of the assembly to be irradiated, the
assembly shall be appropriately scanned across the beam.
10.4 Monitor
All measurements at the point of test shall be related to simultaneous measurements with a monitor placed so that
its indication is not influenced by the radiation scattered from the measuring instrument placed at the point of test.
The choice of the type of monitor depends on fluence rate. Examples of possible choices are systems employing an
ionization chamber, a NaI(Tl) or plastic scintillation detector, a GM counter, an associated-particle counter or a
semiconductor detector. The indication of the beam monitor shall be proportional to within 2 % to the conventionally
true value of the quantity to be measured.
10.5 Determination of air kerma (rate) under receptor-absent conditions
The reference value of the air kerma (rate) shall be stated at the point of test. It may be determined either directly or
indirectly (see also 10.2).
10.5.1 Measurement conditions
10.5.1.1 Choice and positioning of detector
An ionization chamber with close to air-equivalent walls should be used as the detector, whenever feasible. The
reference point of the detector shall be placed at the point of test. If the chamber is used at distances other than that
at which it was calibrated, then a correction factor to the measured air kerma (rate) may be required.
10.5.1.2 Transient electron equilibrium
In order to establish transient electron equilibrium over the detector surface, the detector shall be surrounded by a
removable layer (cap) of air-equivalent material.
If a material that is not air equivalent is used, corrections shall be made for differences in stopping powers (see
2 2
ICRU Report 37). The total thickness of detector wall and cap shall be between 0,4 g/cm and 0,6 g/cm for
137 60 2 2
measurements with Cs or Co gamma radiation, and 4,0 g/cm ± 0,1 g/cm for measurements with the high
energy reference radiation (see ISO 4037-3).
10.5.2 Direct measurement with an ionization chamber
The ionization chamber employed shall be calibrated in air in terms of air kerma and a total wall thickness equal to
2 2
4,0 g/cm ± 0,1 g/cm shall be used for all measurements with photons in the energy range of 4 MeV to 9 MeV.
©
ISO
If possible, the ionization chamber should be calibrated with a photon spectrum similar to that of the reference
radiation. The air kerma, (K ) , for the reference radiation of energy E then shall be determined from the chamber
a r r
3)
indication M as :
r
()KM= (N ) (1)
ar r K r
where (N ) is the air kerma calibration factor obtained with photons of energy E .
r
K r
When it is impossible to obtain a calibration of the ionization chamber with a photon spectrum similar to that of the
reference radiation, the chamber shall be calibrated with Co gamma radiation, using the customary total chamber-
2 2
wall thickness between 0,4 g/cm and 0,6 g/cm . The air kerma, (K ) , for the reference radiation of energy E shall
a r r
be determined as :
c
()KM=− 1N ( g)kk (2)
[]
ar r K a att m
f
where N is the air kerma calibration factor obtained with Co gamma rays, the factor (1-g ) is a correction for the
a
K
bremsstrahlung production in air, the factor k a correction for absorption and scattering of the primary radiation in
att
the chamber wall (including build-up cap), and the factor k a correction for a possible difference from air of the
m
chamber wall and cap. A derivation of equation (2) is outlined in annex A. For the case that the chamber wall and
cap are of the same material (subscript Gm) but not necessarily air equivalent, k is given by :
m
kL=(/rm) ( /r) (3)
ma,,m en ma
where (/L r) is the ratio of the averaged restricted-mass collision-stopping powers of air and the wall
am,
4)
material, and (/mr) the ratio of the averaged mass energy-absorption coefficients of wall (and cap)
en ma,
material and air. Note that k is unity for ionization chambers with air-equivalent walls and caps.
m
Further corrections may have to be included under certain conditions of measurement, e.g. corrections taking into
account incomplete ion-collection efficiency in the case of high flux densities, polarity effects and effects of photon
interaction with other parts of the chamber (stem, central electrode) occurring in certain types of ionization
chambers, and differences between the effective and geometric centres of the ionization chamber in the case of a
chamber with a relatively large volume. Usually, the associated correction factors differ from unity by well below
1 %, and thus may be considered negligible in the application of the reference radiation fields in radiation-protection
dosimetry. Examples for numerical values needed for the evaluation of (K ) from equation (2) are given in tables 1
a r
through 4. Table 1 shows values for the correction for bremsstrahlung losses in the air of the ionization chamber,
obtained by a number of different authors. Table 2 gives, as examples, comparison for five types and sizes of
ionization chambers between k for 1,25 MeV and 7 MeV.
att
Values for ratios of stopping powers and energy-absorption coefficients required for the computation of the
correction factor for ionization chambers with non air-equivalent walls and caps, as examples water, polymethyl
k
m
methacrylate (PMMA) and polystyrene, are shown in tables 3 and 4. All ratios of energy absorption coefficients
shown in table 4 apply to electron-equilibrium wall thicknesses and monoenergetic photons [15]. Inasmuch as these
ratios change only relatively slowly with photon energy, the values shown can be assumed to be satisfactory even

3) The indication M, of the ionization chamber is taken to be corrected to reference air density by means of a pressure and
r
temperature correction factor (see 3.1 and 6.7.3).
4) Following, e.g., ICRU Report 37, the symbol L/r , standing for L(T,Δ)/r, the restricted mass collision stopping power
averaged over the energy of the secondary electrons, T, down to the energy , is used in this part of ISO 4037, rather than the
Δ
symbol S , used in IAEA Technical Report 277. This eliminates a possible confusion with the unrestricted stopping power.
a,m
© ISO
for photon energies for which 4,0 g/cm is larger than the equilibrium thickness. See annex A fo
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 4037-2
Première édition
1997-12-15
Rayonnements X et gamma de référence
pour l'étalonnage des dosimètres et des
débitmètres, et pour la détermination de
leur réponse en fonction de l'énergie des
photons —
Partie 2:
Dosimétrie pour la radioprotection dans les
gammes d'énergie de 8 keV à 1,3 MeV et de
4 MeV à 9 MeV
X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate
meters and for determining their response as a function of photon
energy —
Part 2: Dosimetry for radiation protection over the energy ranges 8 keV to
1,3 MeV and 4 MeV to 9 MeV
A
Numéro de référence
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 2
4 Appareillage. 4
Procédures générales.
5 4
6 Procédures applicables aux chambres d'ionisation. 6
7 Procédures additionnelles et précautions particulières à la
dosimétrie des rayonnements gamma de sources radioactives 9
8 Procédures additionnelles et précautions spécifiques de la
dosimétrie des rayonnements X . 9
9 Procédures spéciales et précautions spécifiques pour les
rayonnements X de fluorescence — Limitation du
rayonnement parasite. 12
10 Dosimétrie des rayonnements de référence de photons
d'énergie comprise entre 4 MeV et 9 MeV . 12
11 Incertitudes affectant les mesures. 24
Annexes
A (informative)
Détermination du kerma dans l'air en l'absence de récepteur
et de la dose absorbée dans les tissus (ou dans l'eau) en
présence de récepteur à l'aide d'une chambre d'ionisation. 26
B (informative)
Bibliographie . 29
©  ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet [e-mail]
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
©
ISO ISO 4037-2:1997(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4037-2 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 85, Énergie nucléaire, sous-comité SC 2, Radioprotection
Cette première édition de l'ISO 4037-2, ensemble avec l'ISO 4037-1,
annule et remplace la première édition de l'ISO 4037:1979, dont elle
constitue une révision technique.
L'ISO 4037 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des
dosimètres et des débitmètres, et pour la détermination de leur réponse en
fonction de l'énergie des photons:
— Partie 1: Caractéristiques des rayonnements et méthodes de
production
— Partie 2: Dosimétrie pour la radioprotection dans les gammes
d'énergie de 8 keV à 1,3 KeV et de 4 MeV à 9 MeV
— Partie 3: Étalonnage des dosimètres de zone et individuels.
Les annexes A et B de la présente partie de l'ISO 4037 sont données
uniquement à titre d'information.
iii
©
Introduction
Le terme «dosimètrie» est utilisé dans la présente partie de l'ISO 4037
pour désigner la méthode permettant de mesurer une grandeur physique
caractérisant l'interaction du rayonnement et de la matière, en un point
donné, à l'aide d'un instrument de référence étalonné. La dosimétrie est à
la base de l'étalonnage des instruments et appareils de radioprotection
ainsi que la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie du
rayonnement considéré.
Actuellement, les grandeurs d'étalonnage des instruments ou des sources
de photons de référence utilisés dans les laboratoires d'étalonnage de
radioprotection se réfèrent à des mesures dans l'air en espace libre, c'est-
à-dire au kerma dans l'air.
NOTE —  Dans la présente partie de l'ISO 4037, kerma est utilisé comme
abbréviation de «kerma dans l'air».
Pour établir une relation entre un effet biologique et une grandeur physique
[1]
mesurée, une grandeur du type «équivalent de dose» est nécessaire en
[2]
radioprotection. L'ICRU a défini de telles grandeurs et une Norme
internationale ultérieure publiera des tables de coefficients de conversion
du kerma dans l'air en ces équivalents de dose (voir ISO 4037-3).
iv
©
NORME INTERNATIONALE  ISO ISO 4037-2:1997(F)
Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des
dosimètres et des débitmètres, et pour la détermination de leur
réponse en fonction de l'énergie des photons —
Partie 2:
Dosimétrie pour la radioprotection dans les gammes d'énergie de 8 keV
à 1,3 MeV et de 4 MeV à 9 MeV
1  Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 4037 définit les procédures de dosimétrie des rayonnements X et gamma de référence
destinés à l'étalonnage des instruments de radioprotection dans les gammes d'énergie allant approximativement de
8 keV à 1,3 MeV et de 4 MeV à 9 MeV. Les méthodes de production de ces rayonnements de référence et les
débits de kerma nominaux obtenus sont donnés dans l'ISO 4037-1.
2  Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l’ISO 4037. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de l’ISO 4037 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
1)
ISO 4037-1:— , Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres et des débitmètres, et
pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons — Partie 1: Caractéristiques des
rayonnements et méthodes de production.
2)
ISO 4037-3:— , Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres et des débitmètres, et
pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons — Partie 3: Étalonnage des dosimètres
de zone et individuels.
Rapport ICRU 33:1980, Radiation quantities and units.
VIM, 1984, Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie, BIPM-CEI-ISO-OIML.
__________
1)  À publier. (Révision de l'ISO 4037:1979)
2)  À publier.
©
ISO
3  Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 4037, les définitions données dans le Rapport ICRU 33 et dans le
Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (VIM), ainsi que les définitions
suivantes s'appliquent.
3.1  conditions de référence
conditions d'utilisation d'un instrument de mesure prescrites pour des essais de fonctionnement ou pour assurer
valablement la comparaison de résultats de mesure entre eux [VIM]
NOTE —  Les conditions de référence spécifient généralement des valeurs de référence ou des étendues de référence pour
les grandeurs d'influence affectant un instrument de mesure.
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 4037, les valeurs de référence de la température, de la pression atmosphérique
et de l'humidité relative sont les suivantes:
— température ambiante: 293,15 �K;
— pression atmosphérique: 101,3 kPa;
— humidité relative: 65 %.
3.2  conditions normales d'essai
valeur (ou gamme de valeurs) des grandeurs d'influence [VIM] ou des paramètres instrumentaux spécifiés pour la
mesure des champs de rayonnements
NOTE —  Les étendues de référence de la température ambiante, de la pression atmosphérique et de l'humidité relative sont
les suivantes:
— température ambiante: de 291,15 à 295,15 �K;
— pression atmosphérique: de 86 kPa à 106 kPa;
— humidité relative: de 30 % à 75 %.
Le fait de travailler en dehors de ces valeurs peut entraîner une diminution de l'exactitude.
3.3  chambre d'ionisation
détecteur d'ioniation constitué d'une chambre remplie d'un gaz approprié, dans lequel un champ électrique,
insuffisamment fort pour provoquer une multiplication gazeuse, assure la collection, par les électrodes, des charges
associées aux ions et aux électrons produits par le rayonnement ionisant dans le volume sensible du détecteur [3]
NOTE —  La chambre d'ionisation comprend le volume sensible, les électrodes de collection et de polarisation, l'anneau de
garde s'il y en a un, la paroi de la chambre, les isolants adjacents au volume sensible et tout capuchon nécessaire pour
assurer l'équilibre électronique.
3.4  sous-ensemble à chambre d'ionisation
chambre d'ionisation et tout composant auquel la chambre est reliée de façon permanente, à l'exception de
l'ensemble de mesure
NOTE —  Dans le cas d'une chambre reliée à un câble, le sous-ensemble comprend aussi la tige, le connecteur électrique et
tout câble ou préamplificateur qui lui sont attachés en permanence. Dans le cas d'une chambre à fenêtre mince, il comprend
toute pièce massive dans laquelle la chambre se trouve incluse de façon permanente.
3.5  ensemble de mesure
dispositif de mesure du courant ou de la charge d'une chambre d'ionisation qui traduit cette mesure sous une forme
appropriée à l'affichage, au contrôle ou au stockage
3.6  point de référence de la chambre d'ionisation
point auquel se réfère la mesure de la distance de la source de rayonnement à la chambre, pour une orientation
donnée
NOTE —  Le point de référence doit être marqué sur le sous-ensemble par le fabricant de l'instrument. Si cela s'avère
impossible, le point de référence doit être indiqué dans la documentation jointe à l'appareil.
©
ISO
3.7  point de mesure
point où le point de référence de la chambre d'ionisation est placé pour l'étalonnage et où le débit de kerma
conventionnellement vrai est connu (voir 3.11)
3.8  influence de l'orientation de la chambre
variation du courant d'ionisation de la chambre lorsque la direction d'incidence du rayonnement de référence est
modifiée
3.9  facteur d'étalonnage
rapport de la valeur conventionnellement vraie
de la grandeur que l'instrument doit mesurer et de l'indication de l'instrument, ramené aux conditions de référence
3.10  facteur d'étalonnage
facteur qui convertit le
courant d'ionisation ou la charge, ramenés aux conditions de référence, en la valeur conventionnellement vraie de
la grandeur dosimétrique au point de référence de la chambre
3.11  valeur vraie
valeur qui caractérise une grandeur parfaitement définie, dans les conditions qui existent lorsque cette grandeur est
considérée
NOTE —  La valeur vraie d'une grandeur est une notion idéale et, en général, ne peut être connue exactement. L'existence
même d'une unique valeur vraie peut être exclue par effet quantique [VIM].
3.12  valeur conventionnellement vraie d'une grandeur
la meilleure estimation de la valeur de la grandeur à mesurer, déterminée par un étalon primaire ou secondaire ou
par un instrument de référence étalonné en fonction d'un étalon primaire ou secondaire
EXEMPLE: Au sein d'une organisation, la valeur attribuée à un instrument-étalon secondaire peut être prise comme
valeur conventionnellement vraie de la grandeur à mesurer.
NOTE —  Une valeur conventionnellement vraie est, en général, considérée comme suffisamment proche de la valeur vraie
pour que la différence ne soit pas significative pour le but donné.
3.13  réponse
rapport entre l'indication de l'ensemble de mesure et la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesurée à
l'emplacement du point de référence dans l'espace
NOTE —  En général la réponse varie en fonction des répartitions spectrale et directionnelle du rayonnement incident.
3.14  temps de réponse
intervalle de temps entre l'instant où un stimulus est soumis à une variation brusque spécifiée et l'instant où la
réponse atteint et se maintient dans les limites spécifiées de sa valeur stable finale [VIM]
3.15  défaut de linéarité
d
écart de linéarité, en pourcentage, donné par:
d=−mQ / Mq
100( 1)
où
M et Q désignent respectivement l'indication et le signal d'entrée au point de mesure choisi;
m est l'indication observée pour un autre signal d'entrée q
NOTE —  Pour les instruments à plusieurs gammes de mesure, la définition ci-dessus s'applique à chaque gamme.
©
ISO
3.16  courant de fuite
valeur totale du courant issu du détecteur polarisé à sa tension de fonctionnement, en l'absence de
rayonnement [3]
3.17  dérive du zéro
variation lente, en fonction du temps, de l'indication de l'ensemble de mesure lorsque l'entrée est court-circuitée
3.18  décalage du zéro
changement brutal de la lecture d'échelle d'un ensemble de mesure, quelle qu'en soit la polarité, lorsque le
commutateur du mode de fonctionnement passe de la position «zéro» à la position «mesure», l'entrée étant
connectée à une chambre d'ionisation en l'absence de rayonnement ionisant autre que le rayonnement d'ambiance
3.19  étalon primaire
étalon d'une grandeur donnée qui présente les plus hautes qualités métrologiques dans un domaine spécifié
3.20  étalon secondaire
étalon dont la valeur est fixée par comparaison directe ou indirecte avec un étalon primaire
4  Appareillage
4.1  Généralités
L'instrument à utiliser pour la mesure des rayonnements de référence doit être un étalon secondaire ou un autre
instrument approprié. Généralement celui-ci comprend un ensemble de mesure et un sous-ensemble à chambre
d'ionisation. Dans quelques applications, par exemple pour la détermination de faibles débits de kerma, d'autres
dispositifs, tels que des dosimètres à scintillation, sont utilisés. Pour les énergies élevées, de 4 MeV à 9 MeV,
d'autres types d'instruments tels que les dosimètres thermoluminescents et le dosimètre de Fricke sont également
utilisés.
4.2  Étalonnage
L'instrument de référence doit être étalonné pour la gamme des énergies et les grandeurs qui doivent être utilisées.
4.3  Réponse de l'instrument en fonction de l'énergie
Au-dessus d'une énergie moyenne de 30 keV (voir ISO 4037-1), le rapport entre la réponse maximale et la réponse
minimale de l'instrument ne doit pas dépasser 1,1 sur tout le domaine d'énergie où l'instrument d'étalonnage doit
être utilisé. Pour des énergies moyennes entre 8 keV et 30 keV, ce rapport ne doit pas dépasser 1,2.
Chaque fois que cela est possible, les rayonnements de référence utilisés pour étalonner l'instrument étalon
secondaire doivent être les mêmes que ceux utilisés pour étalonner les instruments de radioprotection.
4.4  Moyen de contrôle de stabilité
Si besoin est, une source radioactive de contrôle peut être utilisée pour vérifier le bon fonctionnement de
l'instrument avant usage.
5  Procédures générales
Les procédures décrites dans le présent article sont communes à la dosimétrie des rayonnements X et
rayonnements gamma de référence.
©
ISO
5.1  Mise en œuvre de l'instrument d'étalonnage
Le mode opératoire de l'instrument d'étalonnage doit être en conformité avec le certificat d'étalonnage et le mode
d'emploi de cet instrument. L'intervalle de temps entre les étalonnages périodiques de l'instrument d'étalonnage ou
celui entre les vérifications périodiques de la stabilité des étalonnages effectués avec celui-ci, doivent être compris
dans l'intervalle acceptable défini par la réglementation nationale. Lorsqu'une telle réglementation n'existe pas,
l'intervalle ne doit pas excéder trois ans.
5.2  Contrôle de stabilité
Des mesures doivent être effectuées pour contrôler la stabilité en utilisant soit une source radioactive appropriée,
soit des champs de rayonnement étalonnés de façon à vérifier que la reproductibilité de l'instrument est comprise
dans un intervalle de – 2 %. Des corrections doivent être appliquées pour tenir compte de la décroissance de la
source et des différences de température et de pression atmosphérique par rapport aux conditions de référence de
l'étalonnage.
NOTE —  Dans le cas d'un instrument à plusieurs échelles, la source de contrôle peut servir seulement sur une échelle
donnée. Si la source de contrôle peut être utilisée sur plus d'une échelle, c'est celle qui fournit la plus grande précision de
lecture qui doit être utilisée.
5.3  Temps de chauffe et temps de réponse
Il faut laisser à l'instrument un temps suffisant pour se stabiliser avant d'effectuer une mesure. Un temps suffisant
doit être réservé entre les mesures de façon à ce que ces mesures soient indépendantes du temps de réponse de
l'instrument. Pour mesurer des débits de kerma, l'intervalle de temps entre des lectures successives ne doit pas
être inférieur à cinq fois la valeur du temps de réponse de l'instrument sur l'échelle utilisée. Le constructeur doit
indiquer le temps de chauffe et les temps de réponse de l'instrument.
5.4  Réglage du zéro
Si une fonction «réglage du zéro» est fournie, le zéro doit être ajusté, pour l'échelle utilisée, avec le détecteur
branché.
5.5  Nombre de lectures
L'instrument étalon doit être utilisé pour faire au moins quatre lectures successives. Cependant, un nombre
suffisant de lectures doit être effectué pour que la valeur moyenne de ces lectures puissent être estimée avec une
précision suffisante.
5.6  Réponse de l'instrument d'étalonnage en fonction de l'énergie
Les facteurs d'étalonnage de l'instrument étalon se réfèrent à un spectre donné. Si la réponse de la chambre étalon
varie en fonction de l'énergie, un facteur de correction peut devoir être appliqué lorsque la distribution spectrale du
rayonnement est significativement différente de celle du rayonnement utilisé pour l'étalonnage de l'instrument de
référence.
5.7  Défauts de linéarité de l'échelle de l'instrument et de son étendue
Des corrections pour les défauts de linéarité de l'échelle et de son étendue doivent être appliquées à l'indication de
l'instrument de référence.
5.8  Temps de transit de l'obturateur
Si l'instrument de référence est du type intégrateur et que la durée d'irradiation est déterminée par l'action d'un
obturateur, il peut être nécessaire de corriger le temps d'irradiation pour tenir compte du temps de transit de
l'obturateur (voir ISO 4037-1). Par exemple, le temps de transit, Dt, peut être déterminé en utilisant la technique de
©
ISO
«l'exposition multiple». Selon cette technique, un temps d'irradiation nominal, t, et deux valeurs apparentes de
kerma, K et K , sont déterminés où K se réfère à une irradiation unique, de durée nominale, t, en secondes, et K
1 n 1 n
se rapporte à la somme de n irradiations ayant chacune une durée nominale de t/n, en secondes. Le temps de
transit de l'obturateur, Dt, est alors donné par la formule suivante:
tK()−K
n 1
Dt =
()nK − K
1 n
Cette technique donne de bons résultats quand l'émission de la source est stable ou quand le mesurage est répété
plusieurs fois pour obtenir la valeur Dt.
5.9  Passage de la grandeur mesurée à la grandeur requise
Si l'instrument d'étalonnage est lui-même étalonné en termes d'une grandeur différente de la grandeur requise, des
coefficients appropriés doivent être appliqués aux valeurs mesurées.
6  Procédures applicables aux chambres d'ionisation
6.1  Sous-ensemble à chambre d'ionisation étalonné indépendamment de l'ensemble de mesure
Si un sous-ensemble à chambre d'ionisation est étalonné en dehors du système de mesure complet, l'étalonnage
de l'ensemble de mesure de courant ou de charge associé doit être traçable aux étalons électriques appropriés.
6.2  Influence de l'angle d'incidence du rayonnement sur la réponse de la chambre d'ionisation
L'orientation de la chambre par rapport au rayonnement incident aura, en général, une influence sur le résultat de la
mesure. L'erreur introduite par l'imprécision de l'orientation ne doit pas dépasser 2 % (2s). L'orientation de
référence de la chambre doit être mentionnée dans le certificat.
Autant que possible, cela doit être en accord avec les spécifications du constructeur.
6.3  Mesure de l'effet de fuite
Pour les instruments destinés à la mesure du débit de kerma, le courant de fuite de l'ensemble de mesure en
l'absence de rayonnement autre que le rayonnement d'ambiance doit être inférieur à 2 % de l'indication maximale
de l'échelle correspondant à la plus grande sensibilité. Pour les instruments destinés à la mesure du kerma,
l'indication due à l'intégration du courant de fuite doit correspondre à moins de 2 % de l'indication due au
rayonnement de référence pendant le temps de la mesure. Des corrections doivent être apportées pour tenir
compte des courants de fuite, s'ils sont significatifs.
NOTE —  Ci-dessous, quelques exemples de sources de courant de fuite:
a) Fuite suivant une irradiation
Cet effet, causé par l'irradiation, prend naissance dans les isolants de la chambre et d'une partie de la tige ou du câble irradiés
dans le faisceau. L'effet se prolonge après que l'irradiation a cessé et, généralement, décroît exponentiellement avec le temps.
b) Fuite d'un isolant en l'absence d'irradiation
Ces courants peuvent être produits soit à la surface soit dans le volume des matériaux isolants utilisés pour la construction de
la chambre, des câbles, des connecteurs et des composants de l'entrée à haute impédance de l'électromètre et/ou du
préamplificateur.
c) Les instruments dans lesquels le signal de la chambre est numérisé peuvent ne pas indiquer de courants de fuite lorsque
leur polarité est opposée à celui qui est produit par l'ionisation dans la chambre.
L'intensité du courant de fuite, dans ce cas, ne peut pas être déterminée à moins de disposer de rayonnements
appropriés dont le débit de kerma ou le rapport des débits de kerma soit connu.
©
ISO
NOTE —  Il existe d'autres sources d'erreur qui produisent des effets similaires à ceux des courants de fuite. Par exemple:
a) Effet microphonique sur le câble
Un câble coaxial peut produire un bruit électrique lorsqu'il est plié ou déformé d'une autre manière. Un câble à faible bruit, non
microphonique devrait être utilisé et l'on devrait attendre un temps suffisant pour permettre aux courants mécaniquement
induits de s'écouler.
b) Signal induit dans le préamplificateur
Le préamplificateur devrait, dans la mesure du possible, être placé en dehors du faisceau de rayonnement de façon à éviter
l'induction de courants de fuite. Si cela n'est pas possible, le préamplificateur devrait être blindé de façon adéquate.
6.4  Emplacement et orientation de la chambre étalon
La chambre étalon doit être installée conformément aux spécifications du laboratoire d'étalonnage, sur l'axe du
faisceau de référence, à la distance voulue entre la source et le point de référence de la chambre, et son orientation
de référence dans le faisceau doit être comme spécifié par le fabricant.
6.5  Conditions géométriques
La section droite du faisceau de rayonnement de référence devrait être suffisante pour irradier la chambre étalon ou
le dispositif à étalonner, quel que soit le plus large des deux. La variation du débit de kerma sur la surface utile du
faisceau doit être inférieure à 5 % et la contribution du rayonnement diffusé au débit total de kerma doit être
inférieure à 5 % (voir ISO 4037-1). Des corrections doivent être appliquées si nécessaire.
[4]
La taille de la chambre peut affecter les mesures de rayonnement aux faibles distances source-chambre .
6.6  Diffusion par le support et la tige de la chambre
La structure maintenant la chambre étalon dans le faisceau doit être conçue de façon à contribuer le moins possible
à la diffusion du rayonnement. Puisque l'effet de diffusion par la tige de raccordement et les courants qui sont
induits dans cette tige pendant l'étalonnage sont pris en compte dans le facteur d'étalonnage de l'instrument de
référence, il n'y a pas lieu d'appliquer de facteur de correction pour ces effets à moins que la surface du faisceau ne
soit significativement différente de celle utilisée pour l'étalonnage de l'instrument de référence.
L'effet de la diffusion par la tige de raccordement peut être déterminé par des mesures faites avec et sans une tige
supplémentaire dans des conditions géométriques appropriées.
NOTE —  La diffusion par la tige est fonction de la qualité du rayonnement de référence et de la surface du faisceau.
Cependant, l'effet de la diffusion lors des utilisations ultérieures du faisceau pour étalonner des instruments dépendra du type
d'instrument et de la façon dont il est tenu, à moins que cet instrument ne soit identique à l'étalon.
6.7  Corrections applicables aux mesures
L'indication de l'instrument d'étalonnage doit être corrigée, lorsque cela est nécessaire, des effets décrits en 5.6 et
5.7 avant de déterminer le résultat de la mesure.
6.7.1  Dérive du zéro
Cet effet peut être significatif sur l'échelle de plus grande sensibilité et doit être corrigé, lorsque cela est nécessaire,
ou mieux, éliminé par des techniques de mesure appropriées.
6.7.2  Correction des fuites électriques et des fuites induites par l'irradiation, y compris l'irradiation
d'ambiance
Si besoin est, des corrections doivent être effectuées pour tenir compte des courants de fuite décrits en 6.3.
©
ISO
6.7.3  Corrections de température, de pression et d'humidité de l'air
Dans le cas d'une chambre étalon non étanche, les corrections suivantes doivent être appliquées pour tenir compte
de toute différence entre les conditions de la mesure et les conditions de référence de l'étalonnage:
MM=×C ×C
i T,P h
où
M est la mesure ramenée aux conditions de référence, p , T et h , où
0 0 0
p est la pression atmosphérique de référence, 101,3 kPa;
T est la température de l'air de référence, 293,15 K;
h est l'humidité relative de référence, 65 %.
M est la valeur obtenue dans les conditions de mesure suivantes: p, T et h où:
i
p est la pression atmosphérique pendant la mesure;
T est la température de l'air pendant la mesure;
h est l'humidité relative pendant la mesure.
C est le facteur de correction de température et de pression donné par la formule suivante:
T,p
pT×
=
C
T,P
pT×
C est le facteur de correction qui tient compte de toute différence entre l'humidité relative pendant la mesure
h
et sa valeur de référence pendant l'étalonnage. La valeur de C est déterminée à partir d'une relation
h
empirique entre la réponse de chambres d'ionisation et l'humidité relative [5]. La valeur de cette correction
est généralement faible et l'on admet que C = 1 pour les valeurs d'humidité relatives généralement
h
rencontrées.
Certains types d'instruments ont des compensations automatiques de température et/ou de pression et ne
nécessitent donc pas de correction dans la mesure où cette compensation les ramène aux conditions de référence.
NOTE —  Il est possible de régler la température et l'humidité aux valeurs prescrites pour l'étalonnage. Tel n'est pas le cas de
la pression. Le fait de travailler en dehors des limites de valeurs données dans cette Norme internationale peut conduire à une
diminution de la précision ou à nécessiter un traitement particulier des facteurs de correction.
6.7.4  Collection incomplète des ions
Lorsque l'instrument d'étalonnage est utilisé sur ses échelles de forts débits de dose, des corrections peuvent être
nécessaires pour tenir compte d'une collection incomplète des ions dans le sous-ensemble de la chambre
d'ionisation.
NOTES
1  L'utilisation de signaux électriques pour effectuer la correction dans les gammes les plus élevées de l'instrument doit être
évitée, si possible. Si de tels signaux électriques sont utilisés, une correction de collection incomplète dans la chambre peut
être nécessaire.
2  Il est préférable d'irradier le sous-ensemble de détection en entier car, de cette façon, l'essai porte sur l'ensemble du
système de mesure.
6.7.5  Non-uniformité du faisceau
La variation du débit de kerma dans le faisceau doit être déterminée en balayant la surface du faisceau avec un
petit détecteur ou à l'aide d'une émulsion photographique.
©
ISO
7  Procédures additionnelles et précautions particulières à la dosimétrie des
rayonnements gamma de sources radioactives
7.1  Utilisation du débit certifié
Le débit mentionné par le certificat de la source ne doit pas être utilisé comme étalonnage du faisceau de
rayonnement. La dosimétrie des champs de rayonnement de référence doit être effectuée à l'aide d'un instrument
de référence étalonné. Cette procédure évite les erreurs dues aux différences de conditions géométriques entre les
mesures initiales du débit de la source certifiée et ses utilisations ultérieures.
. -1
Cependant, dans le cas de mesures dans l'environnement de débits de kerma inférieurs à environ 10 mGy h ,
l'utilisation de sources étalonnées et de techniques appropriées est acceptable. La dosimétrie précise et
l'étalonnage d'instruments pour cette mesure du kerma ou du débit de kerma dans l'environnement pose de
nombreux problèmes. L'examen détaillé de ces problèmes et les techniques recommandées pour ces étalonnages
sont donnés dans la référence [6].
7.2  Utilisation de capuchons d'équilibre électronique
Toutes les mesures doivent être effectuées avec le capuchon utilisé pour chaque énergie, au moment de
l'étalonnage de l'instrument de référence. Sinon le facteur d'étalonnage de l'instrument n'est plus valable.
7.3  Décroissance de la source radioactive
S'il en est besoin, une correction doit être appliquée pour tenir compte de la décroissance radioactive de la source
(voir ISO 4037-1 pour le détail des périodes des radioéléments).
7.4  Impuretés du radioélément
137 134
Du fait que les sources fraîchement préparées de Cs contiennent une quantité significative de Cs,
l'application de corrections basées sur la décroissance du Cs supposé pur peut entraîner des erreurs.
Les spécifications de ces impuretés doivent être fournies par le fabricant de la source (voir ISO 4037-1).
7.5  Interpolation entre des points d'étalonnage
La détermination du débit de kerma par interpolation, pour d'autres distances à la source que celles auxquelles les
mesures ont été faites, ne peut être permise que dans le domaine de distances où l'écart à la loi de variation en
fonction du carré de la distance est inférieur à – 5 % (voir ISO 4037-1).
8 Procédures additionnelles et précautions spécifiques de la dosimétrie des
rayonnements X
8.1  Variation de l'émission de rayonnements X
Étant donné les variations possibles, dans le temps, de l'émission des générateurs de rayonnements X, leur débit
doit être contrôlé au moyen d'un moniteur à chambre d'ionisation.
NOTE —  Puisqu'une forte filtration additionnelle est utilisée pour produire les rayonnements de référence définis par
l'ISO 4037-1, de faibles variations de la tension appliquée au générateur peuvent entraîner de fortes variations du débit du
faisceau. Pour les séries à faible débit de kerma, une variation de 1 % de la tension appliquée au tube radiogène peut
entraîner jusqu'à 15 % de variation du débit du faisceau filtré. Même si la tension moyenne est constante, toute oscillation
produira des variations substantielles du débit de kerma instantané (voir ISO 4037-1, pour les spécifications du taux
d'oscillation de la tension).
©
ISO
8.2  Moniteur
8.2.1  Le moniteur devrait être constitué d'une chambre d'ionisation par transmission, non étanche, avec son
ensemble de mesure associé.
8.2.2  L'élément de la chambre traversé par le rayonnement doit être de construction homogène et doit être placé
après et non loin de la filtration additionnelle. La chambre moniteur doit être suffisamment mince pour ne pas
ajouter une filtration indue au faisceau (voir ISO 4037-1). Un exemple de montage caractéristique d'un faisceau
d'étalonnage de rayons X est donné dans la figure 1.
8.2.3  L'efficacité de collection de cette chambre ne doit pas être inférieure à 99 % pour tous les débits de kerma
utilisés.
8.2.4  Si, pour une qualité de rayonnement donnée, on peut vérifier que le rapport entre l'indication du moniteur et
celle de l'instrument d'étalonnage est stable dans le temps, c'est-à-dire qu'elle ne varie pas de plus de 0,5 %
pendant une durée déterminée, le moniteur peut être utilisé comme instrument de transfert pendant cette durée
sans qu'il y ait besoin d'une nouvelle comparaison.
8.2.5  Le courant de fuite de la chambre moniteur doit être inférieur à 2 % de l'indication maximale de l'échelle
correspondant à la sensibilité maximale et, si besoin, des corrections doivent être appliquées.
8.2.6  Pour la mesure des débits de kerma, la constante de temps de l'ensemble de mesure associé à la chambre
moniteur doit être comparable et plutôt inférieure à celle de l'instrument d'étalonnage.
8.2.7  L'indication du moniteur doit être corrigée des variations de température et de pression par rapport aux
conditions de référence (voir 6.7.3).
Les spécifications concernant les performances du sous-ensemble de la chambre moniteur et de l'ensemble
8.2.8
de mesure associé doivent être similaires à celles de l'instrument d'étalonnage.
8.3  Ouverture du faisceau
Un diaphragme doit être placé sur le faisceau après la filtration additionnelle et près d'elle afin de limiter la surface
du faisceau à la surface requise. L'ouverture du faisceau doit être réalisée de façon à introduire une contribution
minimale de rayonnement diffusé au point de mesure. La surface du faisceau doit être suffisante pour couvrir
complètement aussi bien l'instrument d'étalonnage que l'instrument ou le dispositif à étalonner. Elle devrait être
suffisamment faible pour que la tige de raccordement et le support de la chambre soient irradiés le moins possible.
La taille du faisceau doit rester constante pendant tout l'étalonnage.
8.4  Obturateur
Un obturateur doit être placé entre le tube radiogène et la chambre moniteur. L'obturateur doit être suffisamment
épais pour réduire le débit de kerma transmis à 0,1 % dans le cas de l'énergie utilisée la plus forte (voir 5.8). Pour
mesurer un kerma, la lecture doit être faite aussitôt que possible après que l'irradiation est terminée.
8.5  Réglage du débit de kerma
Pour tout rayonnement de référence, différents débits de kerma peuvent être réalisés en modifiant soit le courant du
tube radiogène soit la distance à la cible. Le choix des conditions opératoires est un compromis entre des
exigences quelques fois contradictoires concernant la diffusion, l'homogénéité du faisceau, la stabilité du débit,
l'oscillation de la tension et l'atténuation par l'air.
©
ISO
Légende
1  Distance d'étalonnage
2  Collimateur
3  Chambre moniteur
4  Filtration additionnelle
5  Obturateur
6  Tube radiogène
7  Emplacement A
8  Emplacement B
9  Emplacement C
10  Non filtré, A
11  Avec filtration inhérente, B
12  Avec filtration additionnelle, C
Figure 1 — Exemple d'installation d'un faisceau d'étalonnage de rayonnements X
©
ISO
9  Procédures spéciales et précautions spécifiques pour les rayonnements X
de fluorescence — Limitation du rayonnement parasite
9.1  Chaque fois que cela est possible et compatible avec le débit de kerma demandé, la tension du générateur de
rayons X devrait être réglée de façon à minimiser la production de rayonnement autre que le rayonnement
caractéristique du radiateur.
9.2  Dans les utilisations ultérieures de ces faisceaux, il faudra faire attention à l'influence de la distribution
spectrale de ces parasites. Cela est particulièrement important dans le cas des rayonnements de fluorescence K de
plus faible énergie.
9.3  Dans le cas de la production de rayonnement de fluorescence K de l'uranium, le radiateur et le filtre de
thorium sont tous les deux radioactifs, ce qui peut produire un courant parasite dans la chambre moniteur. Il
convient d'effectuer une correction pour tenir compte de ce courant, si nécessaire.
10  Dosimétrie des rayonnements de référence de photons d'énergie comprise entre
4 MeV et 9 MeV
10.1  Grandeurs dosimétriques
La grandeur choisie pour caractériser le rayonnement de référence de 4 MeV à 9 MeV au point de mesure doit être
soit le kerma (débit) dans l'air mesuré dans l'air, c'est-à-dire en l'absence de récepteur, soit la dose absorbée
(débit) dans un matériau équivalent aux tissus spécifié ou dans l'eau, mesurée aux profondeurs voulues, dans un
fantôme de référence, c'est-à-dire en présence d'un récepteur. Les grandeurs de radioprotection recherchées
seront obtenues à partir de cette grandeur choisie (voir la série de Rapports ICRU: Rapport 39, Rapport 43,
Rapport 47, Rapport 51 et la Publication ICRP 74).
10.2  Mesure des grandeurs dosimétriques
Les deux grandeurs dosimétriques peuvent être déterminées soit par mesure directe avec un instrument étalonné
en termes de la grandeur choisie, soit indirectement par une mesure en termes d'une grandeur différente et par
l'application de cœfficients de conversion. Des exemples de déterminations directes et indirectes sont données en
10.2.1 et 10.2.2.
10.2.1  Kerma (débit) dans l'air en l'absence de récepteur
Détermination directe:
— mesure du kerma (débit) dans l'air à l'aide d'une chambre d'ionisation étalonnée en termes de kerma (débit)
dans l'air.
Détermination indirecte:
— à partir de la mesure de la fluence (ou du débit de fluence) de photons (voir 10.5.3);
— à partir de la mesure des particules alpha associées dans le cas des rayonnements produits par la réaction
19 16
F(p,ag) O à des énergies de protons proches du seuil et à des courants de l'ordre de 1 mA (voir 10.5.3.2).
10.2.2  Dose absorbée (débit) en présence du récepteur
Détermination directe:
— mesure de la dose absorbée (débit) dans les tissus avec une chambre d'ionisation étalonnée en termes de
dose absorbée (débit) dans les tissus.
©
ISO
Détermination indirecte:
— à partir de la mesure du spectre de la fluence (débit) de photons en l'absence de récepteur;
— à partir de la mesure du kerma (débit) dans l'air, soit dans l'air soit dans un fantôme (voir 10.6 par la mesure
dans un fantôme).
Les méthodes de mesure discutées dans la présente partie de l'ISO 4037 sont limitées à celles qui sont utilisées
actuellement ou dont l'utilisation est envisagée dans un proche avenir.
10.3  Géométrie de mesure
Le point de référence du détecteur doit être placé au point de mesure. La distance du centre de la source au point
de mesure doit être telle que la fluence des photons soit uniforme, à 5 % près:
— sur la surface entière de la section droite du sous-ensemble détecteur utilisé pour l'étalonnage du champ de
rayonnement de référence en l'absence de récepteur;
— sur la surface entière de la section droite de l'ensemble fantôme plus détecteur utilisé pour l'étalonnage du
champ de rayonnement de référence en présence de récepteur.
L'influence de la divergence du faisceau sur les résultats de mesure ne doit pas excéder 3 %. Lorsque la surface de
section du faisceau au point de mesure est plus petite que celle de l'ensemble à irradier, celui-ci doit être balayé par
le faisceau de façon appropriée.
10.4 Moniteur
Toutes les mesures effectuées au point d'essai doivent être associées à des mesures effectuées simultanément à
l'aide d'un moniteur placé de telle sorte que son indication ne soit pas influencée par le rayonnement diffusé par
l'instrument de mesure placé au point d'essai.
Le choix du type de moniteur dépend du débit de fluence. Des exemples de choix possibles sont des systèmes à
chambre d'ionisation, à scintillateur de NaI(TI) ou à scintillateur plastique, à compteur GM, à compteur de particule
associée ou à détecteur semiconducteur. L'indication du moniteur de faisceau doit être proportionnelle à 2 % près à
la valeur conventionnellement vraie de la grandeur à mesurer.
10.5  Détermination du kerma (débit) dans l'air en l'absence de récepteur
La valeur de référence du kerma (débit) dans l'air doit être donnée au point de mesure. Elle peut être déterminée
soit directement soit indirectement (voir aussi 10.2).
10.5.1  Conditions de mesure
10.5.1.1  Choix et position du détecteur
Une chambre d'ionisation avec des parois aussi proches que possible de l'équivalence à l'air devrait être utilisée
comme détecteur autant que faire se peut. Le point de référence du détecteur doit être placé au point de mesure. Si
la chambre est utilisée à des distances autres que celle de son étalonnage, il peut être nécessaire d'appliquer un
facteur de correction à la mesure du kerma (débit) dans l'air.
10.5.1.2  Pseudo-équilibre électronique
Afin d'établir un pseudo-équilibre électronique à la surface du détecteur, celui-ci doit être recouvert d'une enveloppe
amovible (capuchon) constituée d'un matériau équivalent à l'air. Pour cet usage, le polystyrène ou le plexiglas sont
des exemples de matériaux appropriés.
Si un matériau non équivalent à l'air est utilisé, des corrections devront être appliquées pour tenir compte des
différences de pouvoir d'arrêt (voir Rapport ICRU 37). L'épaisseur totale de la paroi du détecteur et du capuchon
2 2
doit être comprise entre 0,4 g/cm et 0,6 g/cm pour des mesures effectuées avec des rayonnements gamma du
137 60 2
Cs ou du Co, et de (4,0 – 0,1) g/cm pour les mesures effectuées avec les rayonnements de référence de
haute énergie (voir ISO 4037-3).
©
ISO
10.5.2  Mesure directe à l'aide d'une chambre d'ionisation
La chambre d'ionisation utilisée doit être étalonnée dans l'air en termes de kerma dans l'air et une épaisseur totale
de paroi égale à (4,0 – 0,1) g/cm doit être utilisée pour toutes les mesures effectuées avec des photons d'énergies
comprises entre 4 MeV et 9 MeV.
Dans la mesure du possible, la chambre d'ionisation devrait être étalonnée avec un spectre de photons similaire à
celui du rayonnement de référence. Le kerma dans l'air, (K ) , du rayonnement de référence d'énergie E , doit être
a r r
3)
alors déterminé à partir de l'indication de la chambre, M , par la relation:
r
()KM= (N) . . . (1)
ar r K r
où (N ) est le facteur d'étalonnage en kerma dans l'air obtenu avec des photons d'énergie E .
K r r
Lorsqu'il n'est pas possible d'étalonner la chambre d'ionisation avec un spectre de photons similaire à celui du
rayonnement de référence, la chambre doit être étalonnée avec le rayonnement gamma du Co, en utilisant
2 2
l'épaisseur de paroi habituelle comprise entre 0,4 g/cm et 0,6 g/cm . Le kerma dans l'air du rayonnement de
référence d'énergie E , ((K ) , est donné par
r a r
c
()KM=−N (1g)kk . . . (2)
[]
ar r K a
...