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HJ 785-2016 電子直線加速器工業CT輻射安全技術規范

1 適用范圍

      本標準規定了電子直線加速器工業CT的銷售(含建造)和使用中的輻射安全技術和管理要求。

      本標準適用于能量不高于15MeV電子直線加速器工業CT裝置。

2 規范性引用文件

      ?本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。

      GB 3095 環境空氣質量標準

      GB 18871-2002 電離輻射防護與輻射源安全基本標準

      GB/T 9445 無損檢測人員資格鑒定與認證

      GB/T 20129 無損檢測用電子直線加速器

      GB/T 29070 無損檢測工業計算機層析成像(CT)檢測通用要求

3 術語與定義

      下列術語和定義適用于本標準

3.1 電子直線加速器 electron linear accelerator

      一種利用脈沖射頻發生器將電子槍產生的電子在直線加速管內加速得到高能電子束的裝置,簡稱加速器。加速器產生的高能電子可以直接引出,用于工業輻照或醫學治療等,也可轟擊到重金屬靶上,產生X射線作為工業無損檢測或醫學治療等的X射線源。本標準中的電子直線加速器僅作為X射線源使用。

3.2 工業 CT industrial computed tomography

      工業CT即工業計算機層析成像(CT)檢測技術,是一種數字化輻射成像無損檢測技術。射線沿著多個視角方向穿過被檢測物的特定區域后,由輻射探測器記錄射線透射率的變化,再通過特定算法重建出該區域物理特征分布圖像。工業CT一般由射線源系統、探測系統、數據采集傳輸系統、機械系統、控制系統、圖像處理系統以及輻射防護安全系統等部分組成。

3.3 電子直線加速器工業 CT electron linear accelerator industrial CT

      利用電子直線加速器作為射線源的工業CT裝置,簡稱加速器工業CT

3.4 加速器工業 CT 射線源系統 radiation source system of accelerator industrial CT

      提供加速器工業CT掃描所需的X射線束的裝置。主要由加速器機頭、調制器柜、控制柜(臺)、冷卻機組、限束裝置、輻射防護安全以及相關支撐機構等組成,簡稱加速器系統。

3.5 加速器工業 CT 控制系統 control system of accelerator industrial CT

      實現工業CT掃描運動的精確控制、協調加速器出束脈沖與數據采集系統的采樣信號精確同步的時序邏輯控制,并負責系統的輻射安全保護功能。一般由伺服控制系統、計算機、控制臺(柜) 等硬件設備以及相關的控制軟件組成,簡稱工業CT控制系統。

3.6 加速器工業 CT 檢測室 test room of accelerator industrial CT

      用于安放加速器工業CT掃描裝置并具有輻射安全防護功能的專用掃描檢測工房,簡稱檢測室。

3.7 加速器最大空氣比釋動能率 maximum air-kerma rate of accelerator

      加速器正常工作狀態以最大功率運行時,射線錐束中心軸線上,距靶點1m處的空氣比釋動能率最大值。

3.8 加速器泄漏劑量比率 leakage dose ratio of accelerator

      在加速器有用射線束外,距離加速器靶點1m處任何100cm2面積上,加速器機頭的泄漏輻射空氣比釋動能率的平均值,與有用射線束中心軸線上距離靶1m處的空氣比釋動能率的比值。

4 總體要求

4.1 一般原則

4.1.1 基本要求

      加速器工業CT銷售(含建造)和使用單位應當根據國家有關法律、法規的規定建立健全輻射安全管理體系以及輻射安全和防護狀況年度評估等管理制度。

4.1.2 輻射防護縱深防御原則

      依據縱深防御原則,設置加速器工業CT多重輻射防護與安全措施,并使其輻射防護與安全重要系統、部件和設備具有適當的冗余性、多樣性和獨立性。

4.2 輻射工作場所的分區和警示標志及設備工作狀態標識

4.2.1 輻射工作場所的分區

      按照GB18871-2002的規定,加速器工業CT輻射工作場所分為:

      a)控制區:檢測室防護門以內區域;

      b)監督區:控制室、設備機房、檢測工件裝卸區域及其它輔助房等區域。

4.2.2 警示標志及設備工作狀態標識

      在檢測室工件及人員入口處,應設置電離輻射警示標志,以及加速器工作狀態指示裝置。電離輻射警示標志及中文警示說明等,應符合GB 18871-2002附錄F中的圖F.1和圖F.2要求。

4.3 職業照射和公眾照射的劑量控制

4.3.1 個人劑量控制

4.3.1.1 加速器工業 CT 銷售(含建造)、使用中,職業照射和公眾照射的劑量限值應滿足GB18871-2002 的要求。

4.3.1.2 職業照射和公眾照射的劑量約束值規定為:

      a)輻射工作人員個人年劑量約束值為5mSv

      b)公眾成員個人年劑量約束值為0.1mSv

4.3.2 工作場所劑量控制

      附錄A所包含的工作場所以及周邊環境的屏蔽體(墻)表面大于或等于30cm處任何監測點的周圍劑量當量率應不大于2.5μSv/h

5 加速器工業 CT 輻射安全與防護性能要求

5.1 一般要求

5.1.1 加速器最大空氣比釋動能率、電子束能量、X 射線均勻度等性能指標及電氣、機械安全技術要求與測試方法應滿足 GB/T 20129 的相應要求。

5.1.2 加速器工業 CT 的設計與制造,應滿足 GB/T 29070 工業 CT 檢測通用要求,還應充分考慮加速器的輻射防護與安全性能要求。

5.1.3 加速器工業 CT 的輻射安全設計與制造,應遵循冗余性、多樣性和獨立性原則,以保證當某一部件或系統發生故障時,以及各種事故狀態下,仍能保證人員和環境的輻射安全。

5.1.4 加速器工業 CT 的控制開關、操作按鈕等應做到功能可靠、視覺醒目、手感明確。

5.2 輻射安全與防護性能要求

5.2.1 加速器機頭的輻射屏蔽材料和厚度應考慮射線的能量、束流強度和靶材料等因素,應按加速器最大空氣比釋動能率進行設計,加速器泄漏劑量比率應小于 0.1%。能量高于 10MeV 以上時,應考慮中子防護措施,如采用高低密度組合材料,增加含硼、石蠟等中子防護材料。

5.2.2 加速器機頭應有射線限束裝置,如準直器、光闌等。射線限束裝置把射線束準直成一定厚度扇形射線束或錐形束,其射線束的扇角或錐角在滿足工業 CT 的成像要求情況下,應盡可能小。

5.2.3 加速器系統應提供與工業 CT 連接的硬件接口及相應的控制程序,允許工業 CT 控制系統對加速器進行射線開關、脈沖重復頻率設置等操作控制以及進行工作狀態監測。

5.2.4 除調試或維修等特殊情況外,僅當接收到工業 CT 控制系統發出的出束允許信號后,加速器系統方可加高壓出束,并在與工業 CT 的通信因故中斷時,加速器應能自動停機。

5.2.5 工業 CT 控制系統應具備如下功能,以實現對加速器系統安全、可靠的控制:

      a) 與加速器之間可靠的通信接口;

      b) 能對加速器的射線開關、脈沖重復頻率、出束時間等進行控制;

      c) 加速器工業CT操作臺應顯示加速器工作狀態、出束劑量率、出束時間、觸發頻率、觸發方式等參數。

5.2.6 加速器系統應與檢測室防護門、緊急停機按鈕、射線源開關鑰匙等實現安全聯鎖。只有滿足檢測室防護門關閉、緊急停機按鈕復位、射線源開關鑰匙合上等聯鎖條件,且加速器系統、工業CT 設備均準備就緒,工業 CT 控制系統向加速器系統發出出束允許信號后,方可啟動加速器出束進行 CT 掃描檢測。加速器工業 CT 的安全聯鎖邏輯設計可參考附錄 B(資料性附錄)。

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