JJF 2043-2023 工业用X射线CT装置校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2043—2023工业用X射线CT装置校准规范Caliwww.bzfxw.combrationSpecificationforIndustrialX-rayCTDevices2023-06-30发布2023-10-30实施国家市场监督管理总局发布JJF2043—2023工业用X射线CT装置ৣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣৣॣ校准规范ॣॣॣJJF2043—2023ॣৣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣॣCalibrationSpecificationforॣৣIndustrialX-rayCTDevices归口单位全国电离辐射计量技术委员会www.bzfxw.com:主要起草单位辽宁省计量科学研究院:丹东奥龙射线仪器集团有限公司浙江省计量科学研究院参加起草单位河北中模医疗设备科技有限公司:丹东市无损 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 设备有限公司本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释JJF2043—2023本规范主要起草人:刘剑辽宁省计量科学研究院()程起丹东奥龙射线仪器集团有限公司()王宇辽宁省计量科学研究院()毛定立浙江省计量科学研究院()韩聪辽宁省计量科学研究院()参加起草人:孙朝阳河北中模医疗设备科技有限公司()董殿刚丹东市无损检测设备有限公司()www.bzfxw.comJJF2043—2023目录引言………………………………………………………………………………………(Ⅱ)范围1……………………………………………………………………………………(1)引用文件2………………………………………………………………………………(1)术语和计量单位3………………………………………………………………………(1)概述4……………………………………………………………………………………(2)计量特性5………………………………………………………………………………(2)校准条件6………………………………………………………………………………(3)校准项目与校准方法7…………………………………………………………………(3)空间分辨力7.1…………………………………………………………………………(3)密度分辨力7.2…………………………………………………………………………(5)定位光标误差7.3………………………………………………………………………(5)空气比释动能率7.4……………………………………………………………………(5)辐射泄漏7.5……………………………………………………………………………(6)校准结果8………………………………………………………………………………(6)复校时间间隔9…………………………………………………………………………(7)附录圆孔型测试卡法测试空间分辨力A……………………………………………(8)附录空气间隙法测试密度分辨力B…………………………………………………(9)附录工业用www.bzfxw.com射线装置校准 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 格式CXCT………………………………………(10)附录工业用射线装置校准证书内页内容DXCT()……………………………(11)附录工业用射线装置校准不确定度评定示例EXCT……………………………(12)ⅠJJF2043—2023引言国家计量校准规范编写规则通用计量术语及JJF1071—2010《》、JJF1001—2011《定义测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制定工作》、JJF1059.1—2012《》的基础性系列规范本规范参照无损检测仪器工业用射线。GB/T26593—2011《X装置性能测试方法和无损检测仪器工业用射线装CT》GB/T26835—2011《XCT置通用技术条件等技术文件制定》。本规范为首次发布。www.bzfxw.comⅡJJF2043—2023工业用X射线CT装置校准规范1范围本规范适用于使用射线管作为辐射源的常规焦点工业用射线装置简称工业XCT(装置的首次使用过程中维修后的校准设备技术验收可参照本规范CT)、、。。2引用文件本规范引用了以下文件:射线探伤机JJG40—2011X医用诊断螺旋计算机断层摄影装置射线辐射源检定规程JJG961—2017(CT)X工业射线探伤放射防护要求GBZ117—2015X无损检测术语射线数字成像检测GB/T12604.11—2015X气瓶对接焊缝射线数字成像检测GB/T17925—2011X无损检测仪器工业用射线装置性能测试方法GB/T26593—2011XCT无损检测仪器工业用射线装置通用技术条件GB/T26835—2011XCT凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文,;件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范,()。3术语和计量单www.bzfxw.com位术语3.1空间分辨力3.1.1spatialresolution工业装置鉴别和区分高对比度微小细节特征的能力CT。密度分辨力3.1.2densityresolution工业装置区分材料密度特性变化的能力CT。伪像3.1.3artifact在图像上出现的与试件的结构及物理特性无关的图像特征CT。 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 试件3.1.4phantom用来确定工业装置空间分辨力及密度分辨力等性能指标的试件CT。调制传递函数3.1.5modulationtransferfunction图像系统的成像能力随空间频率的变化关系它在数值上等于线扩展函数的一维傅,里叶变换。重建3.1.6reconstruction射线穿过试件后的投影数据转换成代表试件截面衰减特性分布图像的计算过程。像素3.1.7pixel构成图像的基本单元CT。1JJF2043—2023切片厚度3.1.8slicethickness图像所对应的射线切割物体的厚度CT。线扩展函数3.1.9linespreadfunction理想的线状物质在重建图像上的响应或扩展函数。调制度3.1.10modulation图像系统对特定空间频率响应能力的度量在图像上它近似等于细节特征有。CT,效对比度和实际对比度的比值有效对比度是细节特征和背景的显示对比度实际对比。;度是细节和背景的真实对比度。投影3.1.11projection材料线性衰减系数分布函数沿着射线方向的线积分。平板探测器3.1.12fiatpaneldetector射线通过转换屏转换为光电信号后由平板式二维图像探测器阵列接收并转X(),化为图像数据输出的一种射线探测器X。值3.1.13CTCTnumber用来反映图像上每个像素区域代表的射线衰减的平均数值CTX。计量单位3.2比释动能率单位的名称戈瑞每秒符号3.2.1:[];:Gy/s。空间分辨力单位的名称线对每毫米符号3.2.2:;:Lp/mm。4概述www.bzfxw.com工业能在对检测物体无损条件下以二维断层图像或三维立体图像的形式清CT,,晰准确直观地展示被检测物体内部的结构组成材质及缺损状况工业技术、、、、。CT涉及了核物理学微电子学光电子技术仪器仪表精密机械与控制计算机图像处、、、、、理与模式识别等多学科领域。5计量特性空间分辨力5.1空间分辨力应优于2.0Lp/mm。密度分辨力5.2密度分辨力应优于0.8%。定位光标误差5.3定位光标误差应不超过±0.5mm。空气比释动能率5.4输出射线束轴上距焦点处的空气比释动能率300mm。辐照泄漏5.5辐射泄漏率额定条件下离机柜壁的处测量应符合表要求:,1m,1。2JJF2043—2023表1辐射泄漏要求管电压漏射线空气比释动能率/kVmGy/h<150<1150~200<2.5>200<5注:以上所有指标不适用于合格性判别,仅提供参考。6校准条件环境条件6.1应满足工业装置的常规使用条件6.1.1CT。应满足电离室剂量计正常使用的环境条件温度为相对湿度为6.1.2,10℃~40℃,30%~75%。测量标准及其他设备6.2工作级电离室剂量计其测量范围为校准因子扩展不确6.2.1:(0.01~10)Gy/min,定度不大于k5.0%(=2);辐射防护用辐射剂量率仪在有效量程内的相对固有误差不应超过6.2.2X:±20%;空间分辨力体模其有效线对至少对应满足6.2.3:(1.6,1.8,2.0,2.2,2.6,3.0,含三种材料3.4,3.8)Lp/mm();密度分辨www.bzfxw.com力体模高度在以上凹槽直径不小于6.2.4:15mm,20mm。定位光标误差体模圆柱形材质高度在以上插件位置误6.2.5:(PMMA),15mm,差不大于0.5mm。温度计测量范围为分度值不大于最大允许误差为6.2.6:(0~50)℃,0.5℃,±0.5℃;气压计测量范围为分度值不大于最大允许误差为6.2.7:(86~106)kPa,100Pa,±2.5hPa。7校准项目与校准方法空间分辨力7.1采用圆孔测试卡法或调制解调函数方法。采用圆孔测试卡法测试时应使圆孔型测试卡对射线的衰减条件与实际检测试7.1.2,件接近必要时要采用射线衰减补偿,。选择常规的扫描条件切片位置应选在孔深的中部区域根据圆孔型测试卡的7.1.3。。图像按公式计算空间分辨力用孔径代替线条宽度CT,(1)。。空间分辨力的计算7.1.4按公式计算系统的空间分辨力R(1):R=×D(1/2)1/min(1)3JJF2043—2023式中:R空间分辨力———,Lp/mm;D在图像上能够分辨的最小孔径在的调制度下分辨min———CT(10%),mm。概述7.1.5通过圆盘标准试件见附录扫描图像得到圆盘边缘数据轮廓变化获(A)CTCT,得边缘响应函数对求导得到点扩展函数通过对的傅里叶(ERF);ERF(PSF);PSF变换计算最终导出调制传递函数由获得装置在不同调制度下的空间分(MTF);MTF辨力。的生成7.1.6ERF对圆盘扫描获得圆盘图像计算出圆盘图像的质心位置以质心位置为圆CT;CT;心在圆盘图像上选择一圆环区域使圆盘的边缘图像包含在该圆环区域中计算出圆,,;环区域内所有像素点到质心的距离。将圆环区域内像素按一定的距离单位归组距离单位的大小根据图像矩形尺寸加以,选择同一个距离单位范围内像素为一组。。将圆环区域内每个组的像素点分别取平均像素值得到组别与平均像素值的对应关,系建立距离和平均像素值之间关系表从距圆心最近的端数据开始按照表中推。。1,2荐的拟合点数奇数依次选取相应的点数组合第个组合中的第个点应是第(),。211个组合中的第个点以此类推可得到一组合系列例如对于像素矩阵尺寸为的情2,。512况选取每个组合中包含个点即个距离和平均像素值关系第个点为中,21,(21),11间点对每个组合中点的平均像素值进行最小二乘法立方拟合用拟合计算得到的中间。,点像素值替代www.bzfxw.com原中间点的像素值以此重复操作计算出全部拟合后的像素值得到拟,,,合像素值和距离的关系删除开始端和结束端的多余部分根据距离和拟合像素值的关。,系得到或曲线ERF(ERF)。表2推荐适用的各项参数单位像素:图像矩阵尺寸圆盘图像方块最大尺寸像素距离单位拟合点数256235120.10011512470240.050211024940480.02541的生成7.1.7PSF对于生成的结果重新进行与上面相似的分段拟合对在此过程中每一次拟合ERF,得到的多项式求导计算中间点在每个导数解析式对应的值得出距离和导数值关系的,,函数。解得此函数的最大值用最大值对此函数进行标准化处理得到或曲,PSF(PSF线)。的生成7.1.8MTF计算的傅里叶变换图像矩阵的截止频率定义为线对像素傅里叶变换PSF。0.5/,后的最高频率应不低于图像截止频率的倍由采样定理得到对的采样间隔不大4。PSF4JJF2043—2023于像素为获得光滑的曲线频率域内采样间隔应小于亦0.25。MTF,0.01Lp/pixel(即对于的采样范围应大于像素计算傅里叶变换的振幅对振幅随频率的变PSF100)。。化曲线在零频率处进行标准化处理得到或曲线,MTF(MTF)。测试结果7.1.9由曲线直接读出工业装置在不同调制度下的空间分辨力指标MTFCT。密度分辨力7.2使空气间隙试块对射线的衰减条件与实际检测试件接近必要时要采用射线衰7.2.1,减补偿选择常规的扫描条件扫描时应使凹槽包含在切片厚度范围之内且处于切。。,,片厚度的中心。密度分辨力的测量7.2.2客观评价在图像上按照相同或接近的分布直径选择相同大小的圆形a):CT,,测试范围如直径范围分别测试有凹槽部位和没凹槽部位的值测试范(20mm),CT(围内像素的平均值没有凹槽部位的值的测试不能少于个部位求出没有凹槽)。CT5。部位测试部位点的平均值和标准偏差值若测试有凹槽部位的值与凹槽的高度CT。CT变化呈近似线性且与没有凹槽部位的平均值的差绝对值大于没有凹槽部位,CT(),值的倍标准差值则认为此凹槽和基体密度差可分辨最小分辨的密度差代表了CT3,。密度分辨能力。主观评价调节图像参数以分辨不同高度凹槽可判断为不同灰阶的认为b):,,,此凹槽和基体密度差可分辨。密度分辨力的计算7.2.3密度分辨力按www.bzfxw.com公式计算(2):hC=×t100%(2)式中:C密度分辨力———;h能分辨的凹槽深度值———,mm;t切片厚度值———,mm。定位光标误差7.3采用均质材料制成圆柱形定位光标误差体模材质表面应有清晰易7.3.1(PMMA),见的定位标记内部嵌有与均质环境成高对比的特定形状的物体此物体形状和位置与,,定位光标误差体模的定位标记具有严格空间几何关系。定位光标误差体模放置在检测台上使定位光标误差体模圆柱轴线垂直于扫描7.3.2,平面并处于扫描视野中心位置定位光标误差体模的定位标记和定位光标重合采用常,。规的扫描条件进行扫描在图像中测量标准试件在扫描层中所处准确位置利用表。CT。面的定位标记测出定位光标对实际扫描层面位置的误差。空气比释动能率7.4将剂量计电离室的有效测量点置于工业装置主射线束中心并与射线束轴7.4.1CT,垂直距有效焦点,300mm。5JJF2043—2023将工业装置的管电压管电流调至常规使用条件7.4.2CT、。在上述条件下连续测量次取平均值按公式计算出相应的空气比释动7.4.3,5,(3)能率̇K。̇K=MNkKTp··(3)式中:M剂量计读数平均值———,Gy/min;Nk剂量计的校准因子———;KTp空气密度修正因子计算公式如下———,:+TKTp=273.15101.3·p(4)293.15式中:T校准时温度———,℃;p校准时气压———,kPa。重复性7.4.4测量步骤同上每次开机测量一次得到个数据连续测量不少于次按公式,,1,6,计算相对标准偏差V表示其重复性(5),。nMi-M2i=()V=1∑1×Mn-100%(5)1辐射泄漏7.5工业www.bzfxw.com装置以标称管电压运行使用防护水平剂量仪在机柜壁外任意一点测CT,1m量剂量率在屏蔽厂房中使用的大型工业装置不需测此项。CT。8校准结果校准结果应在校准证书或校准报告上反映校准证书或报告至少包括以下信息。:标 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 校准证书a),“”;实验室名称和地址b);进行校准的地点如果与实验室的地址不同c)();证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识d)(),;客户的名称和地址e);被校对象的描述和明确标识f);进行校准的日期如果与校准结果的有效性和应用有关时应说明被校对象的g),,接收日期;如果与校准结果的有效性和应用有关时应对被校样品的抽样程序进行说明h),;校准所依据的技术规范的标识包括名称和代号i),;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明j);校准环境的描述k);校准结果及其测量不确定度的说明l);6JJF2043—2023对校准规范的偏离的说明m);校准证书及校准报告签发人的签名职务或等效标识n)、;校准结果仅对被校对象有效的声明o);未经实验室书面批准不得部分复制证书的声明p),。9复校时间间隔建议最长复校时间间隔不超过年复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况使1,、用者仪器本身质量等诸因素所 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 送校单位可根据实际使用情况决定复校时间、,间隔。www.bzfxw.com7JJF2043—2023附录A圆孔型测试卡法测试空间分辨力概述A.1用圆孔型测试卡测试空间分辨力圆孔型测试卡的制作也可以根据供需双方协商。决定。圆孔型测试卡基本结构A.2圆孔型测试卡是在高密度的圆柱形基体钢例如铝如塑A.2.1[(Q235)、(3003),料如等上加工一系列直径不同的圆形孔其加工误差应小于孔(PMMA)],,1%,成行状排列其基本结构如图所示。A.1。圆孔型测试卡的直径可以根据具体情况设计厚度H一般为左右A.2.2。20mm。www.bzfxw.com图圆孔型测试卡结构图A.18JJF2043—2023附录B空气间隙法测试密度分辨力概述B.1用空气间隙试块测试密度分辨力测试卡的制作可以根据供需双方协商确定。。空气间隙试块B.2空气间隙试块是在均质刚性基体材料一般为钢例如铝如B.2.1[(Q235)、(3003)、聚丙烯中人工制造一定直径和高度的空气间隙使得切片厚度内的局部平均密度发生],变化从而测试密度分辨力其基本结构如图所示,。B.1。基体是由两个高密度圆柱体组成高度在以上凹槽直径ϕ不小于B.2.2,15mm。圆柱体直径可根据实际情况规定一般不小于ϕ20mm,,3。凹槽深度h根据切片厚度t和实际情况确定B.2.3。www.bzfxw.com图空气间隙试块剖面图B.19JJF2043—2023附录C工业用X射线CT装置校准记录格式委托单位证书编号::制造厂校准日期::型号规格校准地点::编号相对湿度::气压流水号::技术依据温度::空气比释动能率1.:管电压管电流/kV:/mA:校准因子:KTp修正因子:空气比释动能率:cGy/min测量次数平均12345剂量剂量的重复性:测量次数123456剂量www.bzfxw.com空间分辨力DR2.:min=mm=Lp/mmh密度分辨力htC3.:=mm=mm=t×100%=定位光标准确度4.:不确定度评定5.:10JJF2043—2023附录D工业用X射线CT装置校准证书(内页)内容空气比释动能率1.:cGy/min空间分辨力2.:Lp/mm密度分辨力3.:定位光标准确度4.:以下空白www.bzfxw.com11JJF2043—2023附录E工业用X射线CT装置校准不确定度评定示例校准方法E.1环境条件E.1.1:温度相对湿度:22.5℃;:62%。标准装置E.1.2剂量仪电离室DOSE1、0.6cc。被测对象E.1.3HPX225-11。测量方法E.1.4电离室在空气中直接测量电离室轴线与射线束垂直并位于照射野中心电离室中,,心距焦点600mm。测量模型E.2̇̇D=DkkkNkTp0123(E.1)式中:̇D空气比释动能率实际值———;̇D空气比释动能率实测值0———;k测量重复性修正因子1———www.bzfxw.com;k电离室定位偏差修正因子2———;k辐射场差异修正因子3———;N剂量仪校准因子———;kTp温度气压修正因子———、。标准不确定度的来源及评定E.3标准装置测量重复性引入的不确定度ukE.3.1rel(1):测得数据如下单位为(cGy/min):6.2,6.1,6.2,6.0,6.3,6.1。平均值k=nki=:1(1/)∑16.15(E.2)nkik21-1i=()以标准偏差表示重复性sk=1∑1=:(1)knn-0.017(E.3)1(1)不确定度分量uksk:rel(1)=(1)=0.017=1.7%电离室定位偏差引入的不确定度分量ukE.3.2rel(2)由于电离室中心摆位不准引入的不确定度分量根据经验估计其引入的不确定,,度为:uk=rel(2)0.4%辐射场差异引入的不确定度分量ukE.3.3rel(3)12JJF2043—2023根据经验估计辐射场差异引入的扩展不确定度为:uk=rel(3)0.5%剂量仪校准因子引入的不确定度分量uNE.3.4rel()根据检定证书标准器测量的校准因子的不确定度为包含因子k所以,3.0%,=3,校准因子引入的不确定度分量为:uN==rel()3.0%/31.0%温度气压修正引入的不确定度分量ukTpE.3.5、rel()考虑读数误差一般在tp以内其中p数量级小可忽Δ=0.5℃,Δ=0.01kPa,Δ,略故仅分析t即可,Δ。由kTpppt:=(0/)(+273.15)/293.15得kTpppt:Δ=(0/)Δ/293.15kTpkTpttΔ/=Δ/(+273.15)=0.5/293.15=0.002不确定度ukTp1/2:rel()=0.002/3=0.0012=0.2%标准不确定度分量表表E.4(E.1)。表E.1标准不确定度分量不确定度分量不确定度来源不确定度分量值uk测量重复性rel(1)1.7%uk电离室定位偏差rel(2)0.4%uk辐射场差别rel(3)0.5%uN校准因子relwww.bzfxw.com()1.0%ukTp温度气压修正rel()、0.2%合成标准不确定度E.5u=u2k+u2k+u2k+u2N+u2kTpcrelrel(1)rel(2)rel(3)rel()rel()=(E.4)2.1%扩展不确定度E.6取包含因子k则扩展不确定度uku=3,rel=crel=3×2.1%=7%