ISO 4037:1979
(Main)X and gamma reference radiations for calibrating dosemeters and dose ratemeters and for determining their response as a function of photon energy
X and gamma reference radiations for calibrating dosemeters and dose ratemeters and for determining their response as a function of photon energy
Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres et débitmètres et pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard 4037
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEW,UYHAPOLIHAR OPrAHHJAUHR ii0 CTAHLIAPTH3AUHH.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
X and y reference radiations for calibrating doserneters
* and dose raterneters and for determining their response
as a function of photon energy
Rayonnements X et y de référence pour l'étalonnage des dosimètres et débitrnètres et pour la détermination de leur réponse en
fonction de l'énergie des photons
First edition - 1979-05-15
üi UDC 535-34/-36: 53.089.6 Ref. No. IS0 4037-1979 (E)
-
Q>
Descriptors : dosimeters, exposure flowmeters, calibrating, electromagnetic radiation, reference materials, test equipment, test results.
c
$
z
Price based on 32 pages
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FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 technical committees. Every
a subject for which a technical committee has been set
member body interested in
up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated
to the member bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 4037 was developed by Technical Committee
ISO/TC85, Nuclear energy, and was circulated to the member bodies in
1976.
September
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Germany, F.R Spain
Austria
Sweden
Hungary
Belgium
Switzerland
Brazil Japan
United Kingdom
Bulgaria Mexico
USA
Canada Netherlands
Yugoslavia
Czechoslovakia Poland
Portugal
Finland
South Africa, Rep. of
France
The member body of the following country expressed disapproval of the document
:
on technical grounds
Australia
0 International Organization for Standardization, 1979
Printed in Switzerland
ii
b
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CONTENTS Page
1 Scope and field of application . 1
2 References . 3
3 Characteristics and methods for producing the radiations . 3
3.1 Filtered X radiations . 3
3.2 Fluorescence X radiations . 8
3.3 Gamma radiations emitted by radionuclides . 11
Bibliography . 14
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD IS0 4037-1979 (E)
X and y reference radiations for calibrating dosemeters
and dose ratemeters and for determining their response
as a function of photon energy
*
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION - in the energy range 8 keV to 100 keV, fluorescence
X radiations;
This International Standard specifies the X and y reference
radiations for calibrating protection level dosemeters and - in the energy range 600 keV to 1,3 MeV, gamma
dose ratemeters* at exposure rates from IO-‘C.kg-’ .h-’
radiations emitted by radioactive elements.
(a few mR.h-’) to IO-*C.kg-’.h-’ (of the order of tens
This International Standard establishes two series of X and
of R.h-’), and for determining their response as a function
y reference radiations from which, for a particular case, the
of photon energy.
radiations for calibrating an instrument and for determining
its response as a function of photon energy shall be selected.
These radiations are :
These series are reviewed in table 1. An addendum will
- in the energy range 30 keV to 250 keV, continuous
define other series, particularly for lower or higher exposure
*
filtered X radiationsand the y radiation of americium-241; 6 MeV.
rates and for energies up to
This also includes exposure meters and exposure rate meters.
1
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IS0 4037-1979 (E)
TABLE 1 - Review, X and gamma reference radiations
Narrow spectrum series’ )
A B
8,6 keV K fluorescent X radiations
9,9 keV K fluorescent X radiations
15,8 keV K fluorescent X radiations
17.5 keV K fluorescent X radiations
23,2 keV K fluorescent X radiations
25,3 keV K fluorescent X radiations
33 keV continuous filtered X radiations
31.0 keV K fluorescent X radiations
37.4 keV K fluorescent X radiations
48 keV continuous filtered X radiations
40.1 keV K fluorescent X radiations
49.1 keV K fluorescent X radiations
59.3 keV K fluorescent X radiations
59.5 keV y radiation from americium-2413)
65 keV continuous filtered X radiations
68.8 keV K fluorescent X radiations
75.0 keV K fluorescent X radiations
83 keV continuous filtered X radiations
98,4 keV K fluorescent X radiations
100 keV continuous filtered X radiations
118 keV continuous filtered X radiations
161 keV continuous filtered X radiations
X radiations
205 keV continuous filtered
248 keV continuous filtered X radiations
662 keV y radiation from caesium-1373)
;iz)keV y radiation from cobalt-603)
Wide spectrum seriesz)
~
45 keV continuous filtered X radiations
58 keV continuous filtered X radiations
79 keV continuous filtered X radiations
104 keV continuous filtered X radiations
134 keV continuous filtered X radiations
169 keV continuous filtered X radiations
202 keV continuous filtered X radiations
1) The radiations listed in column A should be used for tests of instrument response as a function of
photon energy since their spectra are essentially line spectra whilst those in column B are continuous
energy bands.
2) These radiations shall only be used for energy response measurements if the exposure rates of the
narrow series prove inadequate.
3) The precise values of energies are given in table 7.
2
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2 REFERENCES the contribution of all scattered radiation, other than any
which might be present initially in the beam concerned, is
ISO/TR 197, Copper and copper alloys - Terms and defi-
deemed to be excluded.
nitions - Part I : Materials.
3.1.1.4 constant potential : A voltage for which the value
IS0 1677, Sealed radioactive sources - General.
of the ripple is less than or equal to 10 %.
IS0 3534, Statistics - Vocabulary and symbols.
3.1.1.5 ripple : The ratio, expressed as a percentage,
See also the bibliography.
defined for a given current by the formula
3 CHARACTERISTICS AND METHODS FOR
(“ma, - “min)
x 100
PRODUCING THE RADIATIONS
urn ax
3.1 Filtered X radiations
where Umax is the maximum value and Umin the minimum
value between which the voltage oscillates.
This sub-clause specifies the characteristics of the reference
filtered X radiations and the method by which a laboratory
3.1.1.6 X-ray unit : An assembly comprising a high
may reproduce these radiations.
its protective housing,
voltage supply, an X-ray tube with
and high voltage electrical connections.
* 3.1.1 Definitions
For the purposes of this International Standard, the follow-
3.1.1.7 constant potential X-ray unit : A unit in which the
ing definitions apply :
maximum ripple of the high voltage does not exceed 10 %.
3.1.1.1 mean energy, Ë : The ratio defined by the formula
3.1.1.8 X-ray tube : A vacuum tube designed to produce
X-rays by bombardment of the anode by a beam of elec-
trons accelerated by a potential difference.
3.1.1.9 monitor (ionization) chamber : The detector used
to monitor the stability of the exposure rate during an
irradiation or to compare exposures in the case of success-
ive irradiations.
GE =- d‘(E) is the quotient of the fluence d@(E) of
where
dE
3.1.2 Characteristics of continuous filtered X reference
the primary photons (main continuous spectrum) with
radiations
energies between E and E + dE and the energy interval
dE.’)
3.1.2.1 RADIATION QUALITY
3.1.1.2 resolution, Re : The ratio, expressed as a percent-
The quality of a filtered, X radiation is characterized in this
age, defined by the formula
International Standard by the following parameters :
-0
AE
a) mean energy of a beam expressed in kiloelectron-
Re =-x 100
volts (keV);
E
where A€ represents the spectrum width corresponding to b) resolution expressed in percent;
half the maximum ordinate of the spectrum.
c) the half value layer (exposure);
These parameters are applicable only in cases where the
d) the homogeneity coefficient, h, the ratio of the first
spectrum is substantially symmetrical about the mean
to the second half value layers (exposure).
energy and continuous (i.e. in cases where the photon
contribution of the fluorescence radiation is insignificant
In practice the quality of the radiation obtained depends
compared to the continuous spectrum).
primarily on :
a) the high-voltage across the X-ray tube;
3.1.1.3 half value layer (exposure) (HLV or HVL,I2) :
The thickness of specified material which attenuates the
b) the thickness and nature of the total filtration;
beam of radiation to an extent such that the exposure rate
is reduced to one half of its original value. In thisdefinition, c) the type and nature of the target.
1) See ICRU report No. 19 (International Commission on Radiation Units and Measurements).
2) See ICRU report No. 17.
3
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at an angle of about 45' to the direction of the bombarding
In order to ensure accurate reproduction of the reference
electrons.
radiations, the installation shall satisfy certain conditions.
These are defined in 3.1.3.
NOTE - The X-ray tube should be operated in such a way that any
ageing effect is minimized, since this effect increases the inherent
filtration.
3.1.2.2 CHOICE OF RADIATIONS
3.1.3.2 ADJUSTMENT OF THE HIGH VOLTAGE
This International Standard specifies two series of radi-
The reference laboratory shall calibrate, at several points,
ations (see table 2) each series being characterized by the
and under operating conditions, the equipment used to
resolution of the spectrum.
indicate the high voltage applied to the tube. The best
- a narrowspectrum series (see figures 2 to IO)'), and
methods employ a calibrated resistor chain or involve the
measurement of the maximum photon energy by spec-
- a wide-spectrum series (see figures 11 to 17)').
is determined by spectrometry
trometry. If the calibration
the voltage shall be found from the intersection of the
The wide spectrum series should only be used for energy
extrapolated linear high energy part of the spectrum with
response measurements if the exposure rates of the narrow
the energy axis.
series prove inadequate [see table 1, note 211.
In the case of a linked laboratory, without these facilities,
Any reference laboratory shall verify, by a spectrometric
it is possible in conjunction with a reference laboratory to
study, that their values of the mean energies produced are
set the high voltage to produce accurately any of the
within ? 3 %of the values listed in table 2 and the resol-
radiations described in table 2. This may be accomplished
utions, Re, of the spectra are within ? 10 % of the values
in one of the following ways :
listed in table 2.
a) If, for a particular radiation generated at a particular
In the case of other laboratories, known as "linked" labora-
high voltage, the difference in the value of the inherent
tories, if the high voltage and filtration characteristics listed
filtration applying in the reference and linked instal-
in table 2 have been achieved, conformity between the
lations is known to be negligible compared to the total
radiation produced and one of the standardized radiations
filtration, the procedure described in 3.1.4.4 and 3.1.4.5
shall be checked by a simple method involving linking to
may be followed;
is described in 3.1.4.
the reference laboratory; this method
b) Where these conditions do not apply, and for
radiations generated at high voltages below 116 kV (i.e.
below the K-absorption edge of uranium at 115,6 keV),
3.1.3 Conditions and methods for reproducing the
the voltage measuring equipment or meter can be
radiation qualities
calibrated using techniques based on the excitation of
the characteristic radiation from a selected element.
CHARACTERISTICS OF THE X-RAV UNITS
3.1.3.1
c) Alternatively, and for tube voltages above 116 kV,
X radiations shall be produced by an X-ray unit of the
by using the method of 3.1.4.4 and 3.1.4.5 the voltage
constant potential type.
can be determined approximately for a radiation selected
such that the actual inherent filtration is unlikely to
During an irradiation, the mean value of the high voltage
represent too great a departure from the conditions
shall be stable within i: 1 %. It should be possible to display
above. The inherent filtration shall then be determined
the mean value of the high voltage with a tolerance of
as described in 3.1.3.3, the fixed filtration adjusted to
f 1 %.
the required value with an additional aluminium filter
The target of the X-ray tube shall be made of tungsten, (the total being regarded as constituting the new fixed
shall be of the "reflection" type and should be orientated filtration), and the high voltage determination repeated.
1) The spectra shown in these figures have not been corrected for the response of the detector and should therefore not be used for accurate
calculations.
4
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TABLE 2 - Calibration conditions of filtered X reference radiations
Additional filtration3)
Resolution Constant
1st HVL, 2nd HVL,
lean energ)
mm iomogeneitl
Series
potentiai2)
Re I
keV1)
coefficient
% kVcp
Lead Tin Copper mrn of copper
33 30 40
0,09 0,12
0,75
48 36 60
0.24 0,29 0.83
65 31 80
0.59 0,64 0.93
83 28 1 O0
1,16 0,97
1.2
Narrow
1 O0 27 120
1.73 1,74 0,99
spectrum
118 36 150
2.58 0,93
24
161 32 200
4,29 0,91
3.9
205 30 250 1 ,O0
52 52
- -
248 34 300
6.2
45 48
60 0.18 0.26 0,69
58 54 80
0,35 0,52 0,67
79 57 110 1,16 0,8 1
0,94
Wide
104 56 150 1.86 2.14 0.87
spectrum
134
58 200 3.1 1 3.53 0.88
169 250
58 4.38 0.98
4.3
- -
202 58
300
5 ,O
NOTE - As a guide it is pointed out that, for a current of 10 mA and at lm from the tube, the exposure rate range usually obtained is between
2.6 X lO-4C.kg-l.h-l (1 R.h-l) and 2.6 X lO-3C.kg-l.h-l (10 R.h-l)4) for the narrowspectrurnseries.andbetween2.6 X 10-3 C.kg-'W'
(10 R.h-l) and 2.6 X 10-2 C.kg-'.h-l (100 R.h-')4) for the wide spectrum series.
Lower energy photons outside the main portion of the spectrum, whose shape is given in figures 2 to 17, amounting to less than 2 % of the
main spectrum, are not shown.
1) The value of the mean energy adopted with a tolerance of i 3 %, is taken from the results of a comparison of the spectra obtained in
France, Germany and the United Kingdom (reference).
2) The constant potential is measured under load.
3) The total filtration includes, in each case, the fixed filtration adjusted to 4 mm of aluminium (see 3.1.3.3).
4) The actual value depends on the particular conditions of the installation.
5
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value layer of the beam produced by the tube without
3.1.3.3 FI LT FI AT I O N
additional filtration at 60 kV in the following way :
The total filtration is made up of the fixed filtration and
If a monitor ionisation chamber is used during the
the additional filtration.
measurement of inherent filtration it should be placed
between the two sets of beam collimators and be fol-
a) The fixed filtration comprises :
lowed by the aluminium absorbers in such a manner that
it does not respond to radiation backscattered from the
The inherent filtration of the tube, plus that due to the
absorbers.
monitor ionization chamber, if applicable, plus the
aluminium filters which are added to obtain a total
The first half-value layer shall be determined using an
fixed filtration equivalent to that of 4 mm of aluminium
ionization chamber as the detector whose variation in
at 60 kV. These aluminium filters shall be placed after
response per unit exposure with the energy of the
the additional filtration (i.e. furthest from the X-ray
radiation being measured is known so that corrections,
focal spot) in order to reduce the fluorescence radiation
if required, may be applied for the variation in photon
from this additional filtration (copper and tin).
spectrum with the thickness of aluminium absorber.
The inherent filtration of the tube is due to the various
The inherent filtration measurements shall be made in
constituent elements (glass of the bulb, oil, window etc.)
a manner such that negligible scattered radiation from
and is expressed, for a given high voltage, as the thick-
the aluminium absorbers reaches the detector.
ness of an aluminium filter which, in the absence of the
constituent elements of the tube, would supply a radi- The aluminium absorbers should be located equidistant
from the X-ray tube focus and from the detector. The
ation having the same first HVL,. A tube whose inherent
diameter of the beam at the detector position shall be
filtration exceeds 3,5 mm of aluminium should not be
just sufficient to irradiate it completely and uniformly.
used.
The distance from the aluminium absorbers to the
The inherent filtration shall periodically be checked in
at least five times the diameter of
detector should be
is not reached (because
order to make sure that this limit
the beam at the detector.
of tube ageing) and to proceed to the adjustment of the
fixed filtration.
b) The additional filtration comprises :
The lead, tin and copper filters specified in table 2.
The filters used shall, in the case of each metal adopted,
have a thickness which is specified with an accuracy of
First HVL
Inherent filtration
f 5 %and be of adequate purity and as homogeneous
mm of aluminium
of aluminium
mm
as possible (without air-holes, flaws, cracks etc). The
at 60 kV
metals should have the properties shown in table 3.
1
1,15
1,54 1,5
TABLE 3 - Metal properties 2
1.83
2,ll
2,5
Density
3
2.35
Metal Quality
kg/dm3
I 2,56 3.5
~
Aluminium Minimum purity 2,699 to 2.702 4
2,75
99,9 %
2.94 4.5
5
3,08
8,930 to 8,937
Copper’) Minimum purity
6
3,35
99.9 %
7
3,56
7,200
Tin Minimum purity
99,9 %
1) Table 4 was obtained from results which appeared in Taylor,
Extra fine L.S., Physical foundations of Radiology. 2nd edition, 1959, Ch. XII,
Lead
I .
pp. 227-257.
minimum purity 1 1,340
99.9 %
The inherent filtration value, expressed in millimetres of
aluminium, varies as a function of the energy in a
1) See ISOITR 197/1.
manner which depends upon the constituent elements
of the inherent filtration. In the case of filtered X
The individual elements of the additional filtration
radiation, the values determined on the basis of table 4
shall be arranged, from the focus, in decreasing order of
at 60 kV may be used for other high-voltage values,
atomic number.
since changes in the inherent filtration, expressed in
millimetres of aluminium, are small compared with the
c) Measurement of the inherent filtration shall be made
added filtration.
by determining, with aluminium absorbers, the first half-
6
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IS0 4037-1979 (E)
3.1.3.4 IRRADIATION TIME 3.1.4.1 PR I NCIPLE
The irradiation time shall be controlled by a shutter located If the first and second half-value layers in a given material
between the output window of the tube and thecollimation are equal for two X-ray beams, either with respect to the
system. Irradiation times should be longer than 1 O00 x exposure rate or with respect to the reading of the same
the transit time of the shutter, or a correction should be detector, these two beams are substantially of the same
made for the shutter transit time. quality.
NOTE - In the remaining part of 3.1, the specified procedure only
deals with the use of a single detector.
3.1.3.5 FIELD UNIFORMITY AND INFLUENCE OF
THE SCATTERED RADIATION
3.1.4.2 APPARATUS
a) Field diameter : The diameter of the field shall be just
This consists of the detector itself and the measuring
sufficient to completely and uniformly irradiate the detector
equipment, permitting a repeatability’ ) of at least 0,3 %.
at the closest experimental point from the focus. The field
may remain unchanged for all other experimental points or
3.1.4.2.1 Detector
may be reduced to be just sufficient to irradiate the detector
An ionization chamber shall be used whose variation in
uniformly at all other points.
response per unit exposure is small and known as a function
b) Field uniformity : The exposure rate at each point of of photon energy, over the energy range in question.
(.
measurement shall not vary by more than 5 %over the
NOTE - It is necessary to use the same detector in the reference
entire cross-section area of the sensitive volume of the
and linked installations (see 3.1.2.2).
detector under test.
3.1.4.2.2 Measuring equipment for ionization currents
c) Influence of the scattered radiation : The following
tests shall be carried out to check that, at the experimental
The ionization currents may be measured by a null method
distances the contribution due to scattered radiation is
such as a Townsend compensation method (a method
less than 5 %of the total exposure rate. These tests shall
involving charging rate, with continous compensation and
be carried out with the aid of an ionization chamber of
a linear potentiometer).
the cavity type which has been calibrated in the reference
laboratory and whose variations in response per unit
NOTE - It is not necessary to specify the constituent elements of
exposure as a function of spectrum and direction within the equipment since the measurements are relative.
the spectrum range considered are small and known.
3.1.4.3 CORRECTION FACTORS
- Test 1 :
Measure the exposure rates on the central
axis of the beam at the various experimental distances, Certain precautions shall be taken when measuring the
usually in excess of 50 cm from the focus of the X-ray ionization currents; in particular, it is essential that satu-
tube. On the basis of this test, the exposure rates, after ration conditions always apply and corrections be made
correction for air attenuation, shall be proportional
for background radiation levels, electronic noise or drift
within 5 %to the inverse square of the distance focus
of measuring apparatus and for variations in atmospheric
to detector. conditions.
- Test 2 : At each distance employed in test 1, measure
A monitor chamber shall be used in order to permit appli-
the exposure rate after displacing the chamber in a plane cation of corrections for fluctuations in the exposure rate.
perpendicular to the axis of the beam, by a distance
which is equal to twice the radius of the beam plus 3.1.4.4 ME ASU R EM ENT P R oc E D U RES
its penumbra. On the basis of this test, the exposure
a) For selected reference radiations corresponding to
rates measured outside the axis of the beam shall be
conditions specified in table 2, one of the two following
less than, or equal to, 5 % of the corresponding exposure
(1) or (2). shall be carried out. The two methods
procedures,
rates on the central axis.
are of comparable accuracy. However, procedure (2) is
preferable since it is quicker and only requires two filters.
Procedure (1) : Plot the attenuation curve
3.1.4 Method of linking an installation to a reference
installation
Ig/, = f(d)
The present method of linking is intended to enable a
where I, is the value of the selected quantity (for example
laboratory that does not have the capability to measure
exposure rate) which is transmitted through a filter having
the spectra to determine the adjustments that shall be made
the thickness d.
to the high voltage in order to produce a radiation which
is as close as possible to the reference radiation.
Determine the first and second half value layers.
1) See IS0 3534.
7
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IS0 4037-1 979 (E)
3.2 Fluorescence X radiations
Procedure (2) : Determine the ratio r, for a single thickness
of filter, d,, in the vicinity of the first HVL, and r, for
another single thickness of filter, d,, in the vicinity of the 3.2.1 Definitions
sum of the 1st and the 2nd HVL,, using the following
For the purposes of this International Standard, the follow-
formula :
ing definitions apply :
'd
r =-
IO
3.2.1.1 primary radiation or beam : Exciting radiation or
beam emitted by the X-ray tube.
where Io is the value of the exposure rate for d = O.
b) For all conditions specified in table 2, measurements of
3.2.1.2 secondary beam, or fluorescence radiation :
the exposure rate shall be carried out in a reference labora-
Radiation or beam emitted by the radiator.
tory and then in a linked laboratory, using the samedetector.
Moreover, the reference laboratory shall determine the
variation in exposure rate as a function of the variation of
3.2.1.3 X-ray screen : A fixed or mobile panel intended to
the high voltage about the standardized values given in
reduce the scattered X-ray contribution to the secondary
table 2. The same filters shall be used in both laboratories.
beam.
3.1.4.5 INTERPRETATION OF RESULTS OBTAINED
IN 3.1.4.4 a)
3.2.2 Characteristics of fluorescence radiations
Procedure (1) - If values of the first and second half value
3.2.2.1 FL U 0 Fi ESC E N c E L IN ES UT I L I2 E D
layers agree within -+ 1 % of those listed in table 2, it can be
assumed that the quality of the reference radiation complies
The calibration of dosimeters and dose ratemeters by
with this International Standard.
K
means of fluorescence radiations makes use of the
fluorescence lines of certain materials, whose energies are
If this is not the case, the voltage used in the linked labora-
given, as a first approximation, by that of their line
tory shall be adjusted and the measurements repeated until
(see figure 18)l). The contribution of the K lines IS made
the 1 %criterion is complied with.
negligible with the aid of secondary filters wlose K absorp-
Procedure (2) - If the values of the ratios r, and r2,
lie between the K, and KO lines (see table 5).
tion edges
measured at the linked laboratory, agree within t 1 %with
those measured at the reference laboratory, it can be
3.2.2.2 CH AR ACT E R IST I CS
assumed that the qualities of the beams in the two labora-
tories are the same.
Table 5 gives details of radiators and filters that shall be
used to produce the reference radiations having energies
If this is not the case, the voltage used in the linked labora-
between 8'6 keV and 100 keV, which are intended for the
tory shall be adjusted and the measurements repeated until
the -+ 1 % criterion is complied with calibration of dosemeters and dose ratemeters.
II This figure merely shows the qualitative appearance of the spectrum.
8
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IS0 4037-1979 (E)
TABLE 5 - Radiators and filters used for K-fluorescence reference radiations
Radiator Total primary Secondary filtration
I
filtration
Theoretical
mass
3 ecom mended High
Material and
energy
nass of relevant voitage2) Minimum per unit area
recommended
No. Kal Line
3ecommended chemical form thickness mass of relevant
Material1 )
chemical form unit area per unit area chemical form
per
keV 1 g/cm2
c g/cm2
-
- -
1 9,89 Germanium Ge02 0,180 60 AI 0,135
2 15,8 Zirconium Zr O, 180 80 AI 0.27 SrC03 0,053
3 23,2 Cadmium Cd 0,150 1 O0 AI 0,27 0,053
Ag
4 31.0 Caesium Cs2S04 0,190 1 O0 AI 0.27 Te02 O, 132
5 40.1 Samarium 0,175 120 AI 0,27 Ce02 0,195
SmzOa
6 49,l Erbium 0,230 120 AI 0.27 0,263
Er203 Gd203
7 59.3 Tungsten W 0,600 170 AI 0.27 0,358
Yb203
8 68,8 Gold Au 0,600 170 AI 0.27 W 0,433
9 75.0 Lead Pb 0,700 190 AI 0.27 Au 0,476
10 98,4 Uranium U 0,800 210 AI 0.27 Th 0,776
-
For the series above numbered 1 to 10 the radiators and An alternative series covering the same energy region but
filters consist of either metallic foils or suitable chemical consisting solelv of metallic radiators and filters can be used
compounds. and is formed by replacing 1 to 7 above with the following
radiators and filters, numbered 11 to 16.
Zinc
0,180 AI 0,135
Molybdenum AI 0,27 0,035
0,150
*
25.3 Tin 0.1 50 .i 110 AI 0.27 0,07 1
37.4 N eod ym i um3) 0,150 AI 0,27 O, 132
49,l Erbium 0,200 120 AI 0.27 Gd 0,233
59.3 Tungsten
1) During the manipulation of the materials, it is essential to take precautions because of possible radiation exposure and toxicity of the
materials used.
2) If higher exposure rates are required, it is possible to use higher values of high voltage, but this will result in a lower purity of the radiation.
3) These foils should be properly sealed to prevent oxidation.
9
---------------------- Page: 12 ----------------------
IS0 4037-1979 (E)
In order to take account of possible fluctuations in the
Table 6 gives, as a guide, for a current in the X-ray tube of
exposure rate, use shall be made of a monitor chamber,
10 mA and a distance of 30 cm from the radiator centre,
irradiated by the secondary radiation, the chamber being
the percentage of exposure due to extraneous radiation
constructed or placed so that it does not increase the
and the exposure rates which were measured in an X-ray
beam having the characteristics given in table 5. secondary filtration significantly.
NOTE - Extraneous radiation includes c
...
Norme internationale @ 4037
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlON*MEWYHAPOnHAR OPrAHH3AL&lR il0 CTAH~AFTH3AL(HH.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Rayonnements X et y de référence pour l‘étalonnage
e des dosimètres et débitmètres et pour la détermination
de leur réponse en fonction de l’énergie des photons
X and y reference radiations for calibrating dosemeters and dose ratemeters and for determining their response as a function of
photon energy
Première édition - 1979-0515
CDU 535-34/-36: 53.089.6 Réf. no : IS0 4037-1979 (FI
-
Q)
Descripteurs : dosimètre, débitmètre d’exposition, étalonnage, rayonnement électromagnétique, matériau de référence, matériel d’essai, résultats
d’essai.
$
O
Prix basé sur 32 pages
E?
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de 1'60). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partiedu comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS0 4037 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC85, Energie nucléaire, et a été soumise aux comités membres en
septembre 1976.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' Finlande Royaume-Uni
Allemagne, R. F. France Suède
Autriche Hongrie Suisse
Belgique Japon Tchécoslovaquie
Brésil Mexique
USA
Bulgarie
Pays-Bas Yougoslavie
Canada Pologne
Espagne Portugal
Le comité membre du pays suivant l'a désapprouvée pour des raisons techniques :
Australie
O Organisation internationale de normalisation, 1979 O
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
SOMMAI RE Page
1 Objet et domaine d'application . 1
2 Références . 3
3 Caractéristiques et méthodes de production des rayonnements . 3
3.1 Rayonnements X filtrés . 3
3.2 Rayonnements X de fluorescence . 8
3.3 Rayonnements gamma émis par des radionucléides . 11
Bibliographie . 14
...
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 4037-1979 (F)
Rayonnements X et y de référence pour l'étalonnage
des dosimètres et débitmètres et pour la détermination
de leur réponse en fonction de l'énergie des photons
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION - dans le domaine d'énergie de 8 keV à 100 keV, des
rayonnements X de fluorescence;
La présente Norme internationale définit les rayonnements
- dans le domaine d'énergie de 600 keV à 1,3 MeV, des
X et y de référence utilisés pour l'étalonnage des dosimètres
et des débitmètres" en radioprotection à des débits d'expo- rayonnements gamma émis par des radioéléments.
sition allant de C.kg-'.h-' (quelques mR.h-') à
La présente Norme internationale définit deux séries de
IO-'C.kg-' .h-' (de l'ordre de quelques dizainesde Rsh-' ),
rayonnements X et y de référence, parmi lesquels chaque
et pour la détermination de leur réponse en fonction de
instance responsable pourra choisir les rayonnements
l'énergie des photons.
nécessaires à l'étalonnage d'un instrument et à la détermi-
nation de sa réponse en fonction de l'énergie des photons.
Ces rayonnements sont
Ces séries sont indiquées dans le tableau 1. Un additif
- dans le domaine d'énergie de 30 keV à 250 keV, des
définira d'autres séries de rayonnements, en particulier
rayonnements X continus filtrés et le rayonnement y pour les débits d'exposition faibles ou très élevés et pour
de l'américium-241;
des énergies allant jusqu'à 6 MeV.
*
Par dosimètres et débitmètres, on inclut également les exposimètres et les débitmètres d'exposition.
1
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 4037-1979 (F)
TABLEAU 1 - Rayonnements X et y de référence
A B
8,6 keV rayonnement X de fluorescence
9,9 keV rayonnement X de fluorescence
15,8 keV rayonnement X de fluorescence
17,5 keV rayonnement X de fluorescence
23,2 keV rayonnement X de fluorescence
25,3 keV rayonnement X de fluorescence
37,4 keV rayonnement X de fluorescence
40,l keV rayonnement X de fluorescence 48 keV rayonnement X continu filtré
49.1 keV rayonnement X de fluorescence
65 keV rayonnement X continu filtré
68.8 keV rayonnement X de fluorescence
75,O keV rayonnement X de fluorescence
Sbrie à spectre large*)
45 keV rayonnement X continu filtré
58 keV rayonnement X continu filtré
79 keV rayonnement X continu filtré
104 keV rayonnement X continu filtré
134 keV rayonnement X continu filtré
169 keV rayonnement X continu filtré
202 keV rayonnement X continu filtré
1) II est recommandé d'utiliser les rayonnements classés en colonne A pour des essais de réponse
d'instrument en fonction de l'énergie des photons, puisque leurs spectres sont essentiellement des
spectres de raie, tandis que ceux classés dans la colonne B sont des spectres à bandesd'énergie continues.
2) Ces rayonnements ne doivent être utilisés pour la détermination de la réponse en fonction de
l'énergie que si les débits d'exposition des séries étroites se révèlent insuffisants.
3) Les valeurs précises des énergies sont données dans le tableau 7.
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 4037-1979 (F)
2 RÉFÉRENCES 3.1 .I .3 couche de demi-atténuation (exposition), CDA ou
CDAX2) : Epaisseur d'un matériau déterminé qui atténue le
ISO/TR 197/1, Cuivres et alliages de cuivre - Termes de
faisceau de rayonnement de sorte que le débit d'exposition
référence et définitions - Partie I : Matériaux.
soit réduit à la moitié de la valeur initiale. Dans cette défini-
tion, la contribution de tout rayonnement diffusé, autre
IS0 1677, Sources radioactives scellées - Généralités.
que celui qui pourrait être présent initialement dans le
IS0 3534, Statistique - Vocabulaire et symboles.
faisceau concerné, est considérée comme exclue.
Voir également la bibliographie.
3.1.1.4 tension constante : Tension dont la valeur du taux
d'oscillation est inférieure ou au plus égale à 10 %.
3.1.1.5 taux d'oscillation : Rapport, exprimé en pourcen-
3 CARACTÉRISTIQUES ET MÉTHODES DE
tage, défini, pour un courant donné, par la formule
PRODUCTION DES RAYONNEMENTS
(urnax - 'min)
x 100
3.1 Rayonnements X filtrés
urn ax
Le présent paragraphe spécifie, d'une part, les caractéris-
où Umax et Urnin sont respectivement les valeurs maximale
tiques des rayonnements X filtrés de référence et, d'autre
et minimale de tension de crête, entre lesquelles oscille la
part, la méthode permettant à un laboratoire de reproduire tension.
.()
ces rayonnements.
3.1.1.6 groupe radiogène : Ensemble comportant une
source d'alimentation de haute tension, un tube radiogène
3.1 .I Définitions
avec ses gaines protectrices et des liaisons électriques haute
tension.
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les
définitions suivantes sont applicables :
3.1.1.7 groupe radiogène à tension constante : Groupe
dont le taux maximal d'oscillation de la haute tension ne
3.1.1.1 énergie moyenne, Ë: Rapport donné par la
dépasse pas 1 O %.
formule
3.1.1.8 tube radiogène : Tube à vide destiné à la produc-
tion des rayons X par bombardement de l'anode par un
faisceau d'électrons accélérés sous une différence de
potentiel.
3.1.1.9 chambre (d'ionisation) témoin : Détecteur utilisé
pour vérifier la stabilité du débit d'exposition au cours
d@F)
où @E = -
est le quotient de la fluence d@(E) des d'une irradiation, ou pour comparer les expositions lors
dE
d'irradiations successives. I
photons primaires (spectre principal continu) d'énergies
comprises entre € et E -t dE par l'intervalle d'énergie dE.')
3.1.2 Caractéristiques des rayonnements X de référence
continus et filtrés
3.1.1.2 résolution, Re : Rapport, exprimé en pourcentage,
donné par la formule
3.1.2.1 QUALITÉ D'UN RAYONNEMENT
AE
La qualité d'un rayonnement X filtré est caractérisée, dans la
Re =- x 100
présente Norme internationale, par les paramètres suivants :
E
a) énergie moyenne d'un faisceau, exprimée en kilo-
où A€ représente la largeur de bande à mi-hauteur de
électronvolts (keV);
l'ordonnée maximale du spectre.
b) résolution, exprimée en pourcentage;
Ces paramètres n'ont de sens que dans le cas où le spectre
est sensiblement symétrique par rapport à l'énergie moyenne
c) couche de demi-atténuation (exposition);
et continu (c'est-à-dire le cas où la contribution en photons
du rayonnement de fluorescence est négligeable comparée
d) coefficient d'homogénéité, h, rapport de la première
au spectre continu). à la deuxième couche de demi-atténuation (exposition).
1) Voir rapport ClUR 19 (Commission internationale des unités et des mesures radiologiques).
2) Voir rapport ClUR 17.
3
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 4037-1979 (F)
La cible du tube radiogène doit être en tungstène et du type
En pratique, la qualité du rayonnement obtenu dépend, en
((à réflexion)), elle doit être orientée avec un angle de 45"
premier lieu,
environ, par rapport à la direction du bombardement des
a) des valeurs de la haute tension aux bornes du tube
électrons.
radiogène;
NOTE - Le tube radiogène doit être utilisé de manière que tout
b) de l'épaisseur et de la nature de la filtration totale; effet dû à son vieillissement soit minimisé, cet effet accroissant
la filtration inhérente.
c) du type et de la nature de la cible.
Pour assurer une reproduction précise des rayonnements de
3.1.3.2 AJUSTEMENT DE LA HAUTE TENSION
référence, l'installation doit satisfaire à certaines conditions.
Les installations de référence doivent procéder à l'étalon-
Celles-ci sont définies en 3.1.3.
nage, en plusieurs points et dans les conditions d'emploi, de
l'équipement utilisé pour indiquer la haute tension appliquée
3.1.2.2 CHOIX DES RAYONNEMENTS
au tube. Les meilleures solutions consistent soit à utiliser
La présente Norme internationale spécifie deux séries de
une chaîne de résistances étalonnées, soit à mesurer, par
rayonnements (voir tableau 2), chaque série étant caracté-
spectrométrie, l'énergie maximale des photons. Si I'étalon-
risée par la résolution du spectre :
nage est effectué par spectrométrie, la tension doit être
déterminée par l'intersection de l'extrapolation linéaire de
- une série à spectre étroit (voir figure 2 à IO)'), et
la partie de haute énergie du spectre avec l'axe des énergies.
- une série à spectre large (voir figures 11 à 17)').
Dans le cas d'une installation rattachée ne disposant pas de
ces moyens, il est possible, en liaison avec une installation
La série à spectre large ne doit être utilisée, pour les mesu-
de référence, de régler la haute tension pour produire avec
rages de la réponse en énergie, que si les débits d'exposition
précision l'un des rayonnements du tableau 2.
de la série à spectre étroit s'avèrent insuffisants [voir
tableau 1, note 211.
Cela peut être réalisé par l'un des moyens suivants :
Pour toute installation de référence, on doit vérifier, par a) si, pour un rayonnement donné, correspondant à une
une étude spectrométrique, que les valeurs des énergies haute tension particulière, la différence des valeurs de la
moyennes produites sont égales, a f3 %, aux valeurs filtration inhérente, dans le cas de l'installation de
fixées dans le tableau 2 et que les résolutions, Re, des référence et dans le cas de l'installation rattachée, est
spectres sont égales, à k 10 %, à celles qui sont fixées dans reconnue comme négligeable devant la filtration totale,
le tableau 2. on peut procéder comme il est décrit en 3.1.4.4 et
3.1.4.5;
Pour les autres installations dites ((rattachées)), si les carac-
téristiques de haute tension et de filtration figurant dans b) dans le cas où ces conditions ne s'appliquent pas
le tableau 2 ont été réalisées, la concordance entre le et pour des rayonnements correspondant à des hautes
rayonnement produit et l'un des rayonnements normalisés
tensions inférieures à 116 kV (c'est-à-dire inférieures à
doit être vérifiée par une méthode simple de rattachement la discontinuité d'absorption de l'uranium à 115,6 keV),
à l'installation de référence; cette méthode est spécifiée on peut procéder à l'étalonnage de l'équipement de
en 3.1.4. mesurage de la tension en utilisant des techniques basées
sur l'excitation du rayonnement caractéristique d'un
élément choisi;
3.1.3 Conditions et méthodes de reproduction de la
qualité des rayonnements
c) en variante et pour des tensions du tube supérieures
à 116 kV pour lesquelles on utilise la méthode spécifiée
3.1.3.1 CARACTÉRISTIQUES DU GROUPE
3.1.4.4 et 3.1.4.5, on peut faire une détermination
en
RADIOGÈNE
approximative de la tension pour un rayonnement choisi
de façon que la filtration inhérente réelle ne soit pas trop
Les rayonnements X doivent être produits par un groupe
éloignée des conditions précédentes. La filtration inhé-
radiogène du type à tension constante.
rente doit alors être déterminée conformément à 3.1.3.3,
la filtration fixe ajustée à la valeur spécifiée grâce à un
Pendant une irradiation, la valeur moyenne de la haute
tension affichée doit être stable à I 1 %. L'affichage de la filtre additionnel en aluminium (l'ensemble étant consi-
déré comme constituant la
valeur moyenne de cette haute tension doit pouvoir être nouvelle filtration fixe) et
réalisée à f 1 %. la détermination de la haute tension répétée.
1) Les courbes présentées dans ces figures n'ont pas été corrigées en fonction de la réponse du détecteur et ne doivent donc pas être utilisées
pour des calculs précis.
4
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 4037-1979 (F)
TABLEAU 2 - Conditions d'étalonnage des rayonnements X de référence filtrés
I
Filtration additionnelle
Énergie Tension
Résolution Ire CDA, I 2e CDA,
Coefficient
mm
Séries moyenne constante2J
d'homo-
Re
% kVcp
généité
Plomb 1 Étain 1 Cuivre
30 40
0,09 0,12 0,75
36 60
0.24 0,29 0.83
31 80
0,59 0.64 0,93
83 28 1 O0
1.16 0,97
12
Spectre
27 120
1.73 1.74 0.99
étroit
36 150 2.58 0.93
2.4
32 200 4,29 0,9 1
3,9
250
30 1 ,O0
52 52
- -
34
300
6.2
48
60 0.18 0,26' 0,69
54 80
0,35 0,52 0.67
79 57 110 0.81
0,94 1.16
Spectre
104
56 150 2.14 0,87
1.86
large
134
58 200 3,ll 3.53 0,88
169 250
58 4,38 0.98
4,3
- -
202 58 300
5,O
NOTE - À titre indicatif, il est noté que, pour une intensité de 10 mA et à 1 rn du tube, le débit d'exposition couramment obtenu est compris
C.kg-l.h-'
2.6 X C.kg-l.h-l (1 I3.h-l) et 2,6 X
entre C.kg-'.h-' (10 R.h-1)4) pour les séries à spectre étroit, et entre 2.6 X
(10 R.h-') et 2.6 X
C.kg-l.h-l (100 R.h-lb4) pour lasérie à spectre large.
En dehors de la partie principale du spectre dont la forme est illustrée par les figures 2 à 17, les photons d'énergies inférieures, équivalent à
moins de 2 % du spectre principal, ne sont pas représentés.
1) La valeur de l'énergie moyenne adoptée à f 3 % est tirée des résultats d'une comparaison des spectres obtenue en France, en Allemagne et
au Royaume-Uni (référence).
2) La tension constante est mesurée en charge.
3) La filtration totale comprend, dans tous les cas, la filtration fixe ajustée à 4 mm d'aluminium (voir 3.1.3.3).
4) La valeur réelle dépend des conditions particulières de l'installation.
5
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 4037-1979 (FI
c) La filtration inhérente doit être mesurée avec des filtres
3.1.3.3 Fi LT R ATIO N
absorbants en aluminium, par détermination de la première
La filtration totale se compose de la filtration fixe et de la
couche de demi-atténuation du faisceau produit par le tube,
filtration additionnelle.
sans filtration additionnelle dans les conditions
à 60 kV
suivantes.
a) La filtration fixe comprend
La filtration inhérente du tube, plus celle due éventuel-
Si la chambre d'ionisation témoin est utilisée pendant le
lement à la chambre d'ionisation témoin, plus les filtres
mesurage de la filtration inhérente, elle doit être placée
en aluminium que l'on ajoute pour obtenir une filtration
entre les deux ensembles collimateurs de faisceau et doit
fixe totale équivalente à celle de 4 mm d'aluminium à
être suivie par les filtres absorbants en aluminium dis-
60 kV. Ces filtres d'aluminium doivent toujours être
posés de façon qu'elle ne soit pas soumise au rayon-
placés après la filtration additionnelle (c'est-à-dire le
nement rétrodiffusé provenant des filtres absorbants.
plus loin possible du foyer de rayonnements X) pour
La première couche de demi-atténuation doit être
réduire les rayonnements de fluorescence dus à celle-ci
déterminée en utilisant comme détecteur une chambre
(cuivre et étain).
d'ionisation, dont on connaît la variation de la réponse
La filtration inhérente du tube est due aux divers
par unité d'exposition en fonction de l'énergie du
éléments constitutifs (verre de l'ampoule, huile, fenêtre,
rayonnement à mesurer, de sorte que l'on puisse effectuer
etc.) et s'exprime, pour une haute tension donnée, par
les corrections éventuelles nécessaires lorsque le spectre
l'épaisseur d'un filtre en aluminium qui, en l'absence
de photons se trouve modifié par toute variation de
des éléments constitutifs du tube, donnerait un rayon-
l'épaisseur des filtres absorbants en aluminium.
nement de même première couche de demi-atténuation
(CDA,). II est recommandé de n'utiliser en aucun cas un Le mesurage de la filtration inhérente doit être effectué
tube dont la filtration inhérente dépasse 3,5 mm d'alu- de façon que le rayonnement diffusé par les filtres
absorbants en aluminium qui atteint le détecteur soit
minium.
négligeable.
La filtration inhérente doit être contralée périodi-
quement afin de vérifier que cette limite n'est pas Les filtres absorbants en aluminium doivent être placés
à mi-distance entre le foyer du tube radiogène et le
atteinte du fait du vieillissement du tube et de procéder
détecteur, Le diamètre du faisceau au niveau du détec-
à l'ajustement de la filtration fixe.
teur doit être juste suffisant pour l'irradier complètement
b) La filtration additionnelle comprend
et uniformément. La distance des filtres absorbants
en aluminium au détecteur doit être au moins égale à
Les filtres en plomb, en étain et en cuivre spécifiés dans
cinq fois le diamètre du faisceau au niveau du détecteur.
le tableau 2.
La courbe d'atténuation dans l'aluminium doit être tracée,
Les filtres utilisés doivent, pour chaque métal retenu,
la première couche de demi-atténuation doit être déter-
avoir une épaisseur fixée à f 5 %, être d'une pureté
minée et la valeur de la filtration inhérente doit être
suffisante et d'une homogénéité aussi grande que pos-
déduite du tableau 4. Les résultats doivent être arrondis
sible (absence de bulles, soufflures, craquelures, etc.).
au plus proche dixième de millimètre.
Cela conduit à utiliser les qualités des métaux définies
dans le tableau 3.
TABLEAU 3 - Caractéristiques des métaux
TABLEAU 4 - Filtration inhérente')
Masse volumique
Métal Qualité
Première CDA
kg/dm3
Filtration inhérente
mm d'aluminium
mm d'aluminium
à 60 kV
Aluminium Pureté minimale 2,699 à 2.702
99,9 %
1,15 1
Cuivre1 ) Pureté minimale 8,930 à 8.931
1,54
1.5
99,9 %
1.83 2
Étain Pureté minimale 7.200
2,11
25
99.9 %
2,35 3
2,56
3.5
Plomb Extra-raffiné
~
Pureté minimale 1 1,340
2,75 4
99,9 %
2,94
4.5
3.08 5
1) Voir lSO/TR 197/1.
3,35 6
3.56 7
Les différents éléments entrant dans la filtration addi-
tionnelle doivent être disposés en fonction de l'ordre
1) Le tableau 4 est obtenu à partir des résultats parus dans Taylor,
décroissant de leur nombre atomique en partant du
L.S., Physical Foundations of Radiology, 2e édition, 1959, ch. XII,
foyer. pp. 227-257.
6
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IS0 4037-1979 (F)
La valeur de la filtration inhérente, exprimée en milli- 3.1.4 Méthode de rattachement d'une installation à une
mètres d'aluminium, varie en fonction de l'énergie d'une installation de référence
manière qui dépend des éléments constitutifs de la
La présente méthode de rattachement est destinée à per-
filtration inhérente. Pour les rayonnements X filtrés, les
mettre, à une installation qui ne permet pas de mesurer les
valeurs déterminées à partir du tableau 4 à 60 kV peuvent
spectres, de déterminer les ajustements qui doivent être
être utilisées pour d'autres valeurs de la haute tension,
apportés à la haute tension pour produire un rayonnement
puisque les changements de la filtration inhérente,
aussi proche que possible du rayonnement de référence.
exprimés en millimètres d'aluminium, sont petits en
comparaison de la filtration ajoutée.
3.1.4.1 PRINCIPE
3.1.3.4 TEMPS D'IRRADIATION
Le temps d'irradiation doit être réglé à l'aide d'un obtu- Si, pour deux faisceaux de rayons X, les premières et les
rateur placé entre la fenêtre de sortie du tube et le système secondes couches de demi-atténuation dans un matériau
donné sont respectivement égales soit pour le débit d'expo-
de collimation. Les temps d'irradiation doivent être choisis
sition, soit pour les indications d'un même détecteur, ces
supérieurs à mille fois le temps de transit de l'obturateur;
sinon, une correction doit être faite pour en tenir compte. deux faisceaux sont sensiblement de même qualité.
NOTE - Dans la suite de 3.1, la méthode de travail spécifiée ne
3.1.3.5 UNIFORMITÉ DU CHAMP ET INFLUENCE DU
concerne que l'utilisation d'un même détecteur.
0 RAYONNEMENT DIFFUSÉ
a) Diamètre du champ : Le diamètre du champ doit être
juste suffisant pour irradier complètement et uniformé-
3.1.4.2 APPA R E I LLAG E
ment le détecteur au point expérimental le plus proche du
II comprend le détecteur proprement dit et la chaîne de
foyer. Le champ peut rester inchangé sur tous les autres
mesurage permettant une répétabilité' ) d'au moins 0,3 %.
points expérimentaux, ou peut être réduit pour être juste
suffisant pour irradier uniformément le détecteur en tous
les autres points.
3.1.4.2.1 Détecteur
b) Uniformité du champ : Le débit d'exposition, en cha-
Utiliser une chambre d'ionisation dont les variations de la
que point de mesurage, ne doit pas varier de plus de 5 %,
réponse par unité d'exposition en fonction de l'énergie des
sur toute l'aire de la section transversale du volume sensible
photons, dans la gamme d'énergie considérée, sont petites
du détecteur soumis à l'essai.
et connues.
c) Influence du rayonnement diffusé : Les essais suivants
NOTE - II est nécessaire d'utiliser le même détecteur dans les
doivent être effectués pour vérifier qu'aux points expéri-
installations de référence et rattachées (voir 3.1.2.2).
mentaux, la contribution due au rayonnement diffusé est
inférieure à 5 % du débit d'exposition total. Ces essais sont
effectués à l'aide d'une chambre d'ionisation à courant du
3.1.4.2.2 Chaîne de mesurage des courants d'ionisation
type à cavité, prélablement étalonnée sur l'installation
de référence; les variations de la réponse par unité d'expo-
Les courants d'ionisation peuvent être mesurés selon une
sition en fonction du spectre et de l'angle d'incidence, dans
méthode de zéro, telle que la méthode de compensation de
q
la gamme d'énergie considérée, doivent être petites et
Townsend (méthode de taux de charge avec compensation
connues.
continue et potentiomètre linéaire).
- Essai 1 : Mesurer les débits d'exposition sur l'axe du
MOTE - II n'est pas nécessaire de préciser les valeurs des éléments
faisceau, aux divers points expérimentaux généralement constitutifs de la chaîne puisque les mesures sont relatives.
éloignés de plus de 50 cm du foyer du tube radiogène.
Sur la base de cet essai, les débits d'exposition, après
correction de l'atténuation due à l'air, doivent être
3.1.4.3 FACTEURS DE CORRECTION
proportionnels, à 5 % près, aux inverses des carrés des
distances foyer-détecteur.
Les courants d'ionisation doivent être mesurés avec toutes
les précautions nécessaires. En particulier, il est essentiel de
- Essai 2 : Pour chaque distance employée dans l'essai 1,
s'assurer que l'on est toujours dans les conditions de satura-
mesurer le débit d'exposition après déplacement de la
tion, et que les corrections sont faites pour tenir compte
chambre dans un plan perpendiculaire à l'axe du faisceau
des niveaux du rayonnement ambiant, du bruit électronique,
d'une distance égale à deux fois le rayon du faisceau plus
de la dérive de l'appareil de mesurage et des variations des
sa pénombre. Sur la base cet essai, les débits d'exposition
conditions atmosphériques.
mesurés en dehors de l'axe du faisceau doivent être
à 5 % des débits d'exposition corres-
inférieurs ou égaux
Pour corriger les fluctuations du débit d'exposition, on doit
pondants sur l'axe.
utiliser une chambre témoin.
1) Voir IS0 3534.
7
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IS0 4037-1979 (F)
Méthode (2) - Si les valeurs des rapports r1 et r2 obtenus
3.1.4.4 MÉTHODES DE MEÇURAGE
sur l'installation rattachée correspondent, avec une to6
a) Pour les rayonnements de référence choisis correspon-
rance de k 1 %, à celles qui sont mesurées sur l'installation
le tableau 2, utiliser
dant aux conditions spécifiées dans
de référence, on peut admettre que les qualitésdes faisceaux
l'une des deux méthodes suivantes, (1) ou (21, qui sont de
des deux installations sont les mêmes.
précision comparable. Cependant, la méthode (2) est
Dans le cas contraire, la tension utilisée dans l'installation
préférable puisqu'elle est plus rapide et ne nécessite que
rattachée doit être ajustée et le mesurage répété jusqu'à
deux filtres.
satisfaction du critère de 1 %.
Méthode (1) : Tracer la courbe d'atténuation
Ig /d = f(d)
3.2 Rayonnements X de fluorescence
où /d est la valeur de la grandeur choisie (par exemple
3.2.1 Définitions
débit d'exposition) transmise à travers un filtre d'épais-
seu r d.
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les
définitions suivantes sont applicables :
Déterminer les première et seconde couches de demi-
atténuation.
3.2.1 .I rayonnement ou faisceau primaire : Rayonnement
Méthode (2) : Déterminer le rapport, rl, pour une seule
ou faisceau excitateur émis par le tube radiogène.
épaisseur du filtre, d,, au voisinage de la première CDA,, et
le rapport, r2, pour une autre épaisseur de filtre, d,, au
voisinage de la somme des première et seconde couches de
3.2.1.2 faisceau secondaire ou rayonnement de fluores-
demi-atténuation, à l'aide de la formule
cence : Rayonnement ou faisceau émis par le' radiateur.
r =- 'd
3.2.1.3 paravent anti-X : Panneau fixe ou mobile, destiné
'O
à réduire, dans le faisceau secondaire, la contribution du
où I, est la valeur du débit d'exposition pour d = O.
X diffusé.
rayonnement
b) Pour toutes les conditions spécifiées dans le tableau 2,
le mesurage du débit d'exposition doit être effectué sur une
3.2.2 Caractéristiques des rayonnements de fluorescence
installation de référence, puis sur une installation rattachée,
en utilisant le même détecteur. De plus, sur l'installation de
3.2.1.1 RAIES DE FLUORESCENCE UTILISÉES
référence, on doit déterminer la variation du débit d'expo-
sition en fonction de celle de la haute tension autour des
L'étalonnage des dosimètres et débitmètres au moyen de
valeurs normalisées données dans le tableau 2. Les mêmes
rayonnements de fluorescence utilise les raies K de fluo-
filtres doivent être utilisés sur les deux installations.
rescence de certains matériaux dont les énergies, en première
approximation, sont données par celle de leur raie Kal
(voir figure 18)' ). On rend négligeable la contribution des
3.1.4.5 INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
raies KO à l'aide de filtres secondaires dont la discontinuité
OBTENUS EN 3.1.4.4 a)
d'absorption K se situe entre les raies K, et KO (voir
Méthode (1) - Si les valeurs de la première et de la seconde
tableau 5).
couche de demi-atténuation correspondent, avec une
tolérance de f 1 %, à celles qui sont fixées dans le tableau 2,
3.2.2.2 CA R ACT É R IST I Q U ES
on peut admettre que la qualité du rayonnement de réfé-
rence est conforme à la présente Norme internationale.
Le tableau 5 donne des détails relatifs aux radiateurs et aux
Dans le cas contraire, la tension utilisée dans l'installation filtres à utiliser pour produire les rayonnementsde référence
rattachée doit être ajustée et le mesurage répété jusqu'à d'énergie comprise entre 8,6 keV et 100 keV, destinés à
l'étalonnage des dosimètres et des débitmètres.
satisfaction du critère de f 1 %.
1) Cette figure traduit simplement l'allure qualitative du spectre.
8
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IS0 4037-1 979 (F)
TABLEAU 5 - Radiateurs et filtres utilisés pour produire des rayonnements de fluorescence K de référence
-
Radiateur Filtration secondaire
Filtration
primaire
Masse
Énergie totale
Mm Haute surfacique
théorique
surfacique tension2) Matériau minimale
Raie Ka, Composé M-
NO recommandée et composé du composé
Matériau1 ) chimique
surfacique
du composé
chimique chimique
recommandé
minimale
recommandé1 ) recommandé
keV g/cm2 kV
g/cm2
-
~
- -
1 9.89
Germanium Ge02 0,180 60 AI 0,135
2 15.8 Zirconium
Zr O, 180 80 AI 0.27 SrC03 0,053
3 2
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.