表面污染監(jiān)測(cè)有一個(gè)容易被跳過(guò)的問(wèn)題：儀器讀出來(lái)的 Bq/cm2，是不是那塊表面真正的活度。答案通常是否定的。中間隔著一道換算，這道換算的系數(shù)正是探測(cè)效率。

效率不是印在銘牌上的一個(gè)百分?jǐn)?shù)，它隨探頭變，隨距離變，隨核素變。選探頭這件事，說(shuō)到底是在選這套換算的可靠程度。

α 與 β 在這件事上的處境完全不同：α 粒子的射程短，探頭離表面多出一毫米，效率便掉一截。β 粒子的能量分布是連續(xù)的，低能那一段連探頭窗都未必穿得過(guò)，兩種射線可以共用一臺(tái)主機(jī)，卻要按兩套口徑分別標(biāo)定。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)把這件事拆給了四份文件，GB/T 5202-2008 管儀器性能，GB/T 8997-2008 管校準(zhǔn)方法。JJG 478-2016 管法制檢定，GB/T 14056.1-2008 管測(cè)量方法，四份各管一段，條款號(hào)不能互套，這是本文展開的主線。

一、探測(cè)效率帶著三個(gè)條件

探測(cè)效率不是一個(gè)孤立的百分?jǐn)?shù)，而是三個(gè)條件同時(shí)成立時(shí)才有的比值。GB/T 5202-2008 的 3.6 條給出了它的法定定義，儀器效率又叫表面發(fā)射率響應(yīng)，在制造廠規(guī)定的三個(gè)條件之下測(cè)出：探測(cè)器的靈敏面積、源的活性面積、源與探測(cè)器之間的距離。三個(gè)條件缺一個(gè)，這個(gè)數(shù)便沒(méi)有落點(diǎn)。

定義式把效率還原成一次相除。探測(cè)器表面發(fā)射率響應(yīng)，等于探測(cè)到的粒子數(shù)與同一段時(shí)間內(nèi)由輻射源表面發(fā)射的同類粒子數(shù)之比。分子是經(jīng)本底修正后的計(jì)數(shù)，分母是表面發(fā)射率的約定真值，兩者相除，得到的正是效率。

「表面發(fā)射率」這個(gè)詞值得停下來(lái)看一眼：它指的是從源表面射出來(lái)的粒子數(shù)，不是源里存著多少活度。一字之差，后面所有的分歧都從這里長(zhǎng)出來(lái)。

二、發(fā)射率與活度是兩把尺子

儀器測(cè)到的計(jì)數(shù)率只對(duì)應(yīng)表面發(fā)射出來(lái)的輻射，不直接對(duì)應(yīng)表面上的放射性活度。發(fā)射率與活度是兩把不同的尺子，這一層差別由 GB/T 14056.1-2008 的附錄 A 給出條文依據(jù)。

發(fā)射率與活度之間不存在簡(jiǎn)單而已知的關(guān)系，這是附錄 A 給出的一句很硬的結(jié)論。原因在于，給定同樣的單位面積活度，單位時(shí)間里射出表面的粒子數(shù)取決于兩件事：一是源自身的自吸收，它讓射出的粒子變少，二是源襯底材料的反散射，它讓射出的粒子變多。兩件事都隨表面的實(shí)際狀態(tài)變。

由此推出一條操作原則：校準(zhǔn)表面污染儀要以源的發(fā)射率為基礎(chǔ)，參考源本身要同時(shí)給出活度與發(fā)射率兩方面的說(shuō)明。按活度去校準(zhǔn)會(huì)踩坑，要得到確定的校準(zhǔn)因子，得要求參考源是既無(wú)自吸收也無(wú)反散射的理想薄源，而這在實(shí)際中做不到，對(duì) α 發(fā)射體與 β 譜能量高端大約低于 0.4 MeV 的低能 β 發(fā)射體尤其做不到。用活度相同但結(jié)構(gòu)不同的參考源去校，只能得到取值分散的一批校準(zhǔn)因子。

以發(fā)射率為基礎(chǔ)得到的校準(zhǔn)因子不依賴源的結(jié)構(gòu)。按發(fā)射率校準(zhǔn)過(guò)的儀器，彼此的靈敏度才可以拿來(lái)比較，這是標(biāo)準(zhǔn)推薦這條路的理由。

活度讀數(shù)不指明核素便無(wú)效，GB/T 5202-2008 的 6.5.3 條在儀器端卡的正是這一條。指示值以活度或單位面積活度表示時(shí)，必須明確指明能量范圍或核素。推斷時(shí)標(biāo)準(zhǔn)允許假定表面發(fā)射率與活度之比為 0.5，但它緊接著說(shuō)明，由于反散射，更多是由于參考源與樣品之間的自吸收不同，這個(gè)比值并不總是 0.5。

可行的解決辦法是選一支能代表被測(cè)污染表面的參考源，讓它的自吸收與反散射情況盡量貼近現(xiàn)場(chǎng)。做不到時(shí)，得按制造廠的規(guī)定去處理。

一句話收束這一節(jié)：活度讀數(shù)是換算出來(lái)的，不是測(cè)出來(lái)的，換算系數(shù)要跟著核素走。

三、法定門檻：α 不低于 0.20，β 不低于 0.15

JJG 478-2016 第 5 章的表 1 把合格線寫得很清楚：當(dāng)放射性平面源距探測(cè)器窗表面 5 毫米時(shí)，對(duì) 241Am 或 239Pu 核素 α 粒子的表面發(fā)射率響應(yīng)不低于 0.20。當(dāng)平面源距探測(cè)器窗表面 10 毫米時(shí)，對(duì) 204Tl 或 36Cl 核素 β 粒子的表面發(fā)射率響應(yīng)不低于 0.15。

兩條門檻的高低不同，允許的距離也不同，α 的門檻定在 0.20，比 β 的 0.15 更高，而允許的距離反而更近。這不是標(biāo)準(zhǔn)寫反了，而是兩種粒子本身的性質(zhì)決定的，下一節(jié)展開。

GB/T 5202-2008 的 9.2 條看的不是固定下限，而是符合性：探測(cè)裝置的表面發(fā)射率響應(yīng)應(yīng)在制造廠規(guī)定數(shù)值的 20% 以內(nèi)，污染監(jiān)測(cè)儀與測(cè)量?jī)x應(yīng)在 25% 以內(nèi)。換句話說(shuō)，儀器做到廠商標(biāo)稱的那樣算合格，標(biāo)稱多少由廠家自己定。

兩個(gè)口徑不能混稱。檢定看的是 JJG 478 的 0.20 與 0.15 這兩條線，型式評(píng)價(jià)看的是 GB/T 5202 對(duì)廠商標(biāo)稱值的符合性。采購(gòu)時(shí)拿到的樣本標(biāo)稱 0.30，那只是廠家的說(shuō)法，站不站得住要拿檢定證書上 0.20 那條線去比。

判定的口徑比表 1 的 ±25% 寬出一檔，原因是標(biāo)準(zhǔn)源自身的不確定度會(huì)吃進(jìn)結(jié)果。表 1 寫的是相對(duì)固有誤差不超過(guò) ±25%，而 7.3.5 條講判定時(shí)給出另外兩個(gè)數(shù)：相對(duì)固有誤差的測(cè)量結(jié)果不超過(guò) ±35%，且任意兩個(gè)檢定測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)固有誤差測(cè)量值之差不超過(guò) ±50%，兩條同時(shí)滿足才判為符合。規(guī)程特意說(shuō)明，判定時(shí)要考慮標(biāo)準(zhǔn)平面源的不均勻性，而標(biāo)準(zhǔn)源本身的不均勻性不超過(guò) 10%。

四、距離是效率的一部分

GB/T 5202-2008 的 6.1 條給的是設(shè)計(jì)要求：探測(cè)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)使探測(cè)器靈敏面積距檢查表面的距離小于 5 毫米（α 探測(cè)器）和小于 10 毫米（β 探測(cè)器）。JJG 478-2016 的 7.3.3 條在檢定端復(fù)述了同一組數(shù)，α 標(biāo)準(zhǔn)平面源距窗表面 5 毫米，β 標(biāo)準(zhǔn)平面源距窗表面 10 毫米。

兩份文件給出同一個(gè)數(shù)，說(shuō)明它不是建議而是前提：效率是在這個(gè)距離上標(biāo)定的，離開這個(gè)距離，讀數(shù)便不再對(duì)應(yīng)標(biāo)稱值。

α 被壓得這么近，是因?yàn)樾室谝欢慰諝饫锉豢鄣簦?.9 條把這一段定義成總等效厚度。它指的是從污染表面正常發(fā)射的 α 或 β 粒子到達(dá)探測(cè)靈敏體積所必須穿過(guò)的厚度，以單位面積質(zhì)量來(lái)表示，包括粒子在空氣里走過(guò)的那一段，加上探測(cè)器窗的厚度，有時(shí)還包括為防污染直接附著而加的保護(hù)膜。

α 粒子在空氣里的射程只有幾厘米，能量越低射程越短。探頭每抬高一毫米，都有一段本可以進(jìn)入靈敏體積的粒子在空氣里耗盡能量。β 粒子的射程長(zhǎng)得多，所以規(guī)程給了 10 毫米，比 α 寬出一倍。

掃測(cè)時(shí)的間距不能憑手感，因?yàn)樾是∏≡谶@一段空氣里被悄悄改掉。手持探頭掃過(guò)臺(tái)面時(shí)，探頭與表面的間距由操作者自己控制。貼著掃與懸著掃讀到的不是同一個(gè)數(shù)，要讓讀數(shù)落在標(biāo)定值附近，間距得向 5 毫米與 10 毫米靠。

五、窗、網(wǎng)格與擋板

粒子要進(jìn)入靈敏體積，得先穿過(guò)幾層材料，效率全花在這幾層上。GB/T 5202-2008 的 3.9 條把總等效厚度定義清楚了：粒子從污染表面出發(fā)，得先穿過(guò)空氣與探測(cè)器窗，有時(shí)還要再穿過(guò)一層保護(hù)膜，才算進(jìn)入靈敏體積。窗是其中由廠家決定的那一層，而這一層恰恰常被漏掉。

窗越薄，粒子越容易進(jìn)來(lái)，效率越高。代價(jià)分兩個(gè)方向。薄窗的機(jī)械強(qiáng)度差，探頭貼著粗糙表面掃的時(shí)候容易破，薄窗還會(huì)讓不該進(jìn)的粒子進(jìn)來(lái)，那便是串?dāng)_。

串?dāng)_在標(biāo)準(zhǔn)里有專門的條款，9.6.4 條處理的是 α 輻射對(duì) β 測(cè)量?jī)x的干擾，它只適用于窗厚小于 1 mg·cm?2 的探測(cè)裝置。做法是把一個(gè) α 源（例如 241Am）放在距探頭表面不超過(guò) 10 毫米處，若無(wú)外殼，總等效厚度要小于 1.5 mg·cm?2。窗薄到這個(gè)量級(jí)，α 粒子便穿得過(guò)去，被 β 探頭當(dāng)成自己的信號(hào)記下來(lái)。

反方向的串?dāng)_由 9.6.3 條管：它用活度接近但不超過(guò) 370 kBq、橫截面尺寸小于 20 毫米的 90Sr/90Y 源去照 α 污染測(cè)量?jī)x，記錄計(jì)數(shù)率的變化。這一項(xiàng)不適用于同時(shí)測(cè)量 α 與 β 輻射的儀器，因?yàn)檫@類儀器本來(lái)該對(duì) β 有反應(yīng)。

擋板厚度該用面密度而不是毫米來(lái)標(biāo)，因?yàn)橥瑯拥暮撩讛?shù)、材料不同，擋住的粒子數(shù)并不一樣。9.6.1 條給出了設(shè)計(jì)上的對(duì)策，標(biāo)準(zhǔn)建議 β 探頭帶某種形式的擋板，用來(lái)區(qū)分 α 與 β 輻射。擋板材料要用低原子序數(shù)的，原子序數(shù)小于 22，厚度以單位面積的等效質(zhì)量來(lái)表示。

保護(hù)網(wǎng)格是另外一層，6.1 條規(guī)定，若探測(cè)器靈敏面積表面裝有保護(hù)網(wǎng)格，制造廠要給出網(wǎng)格的標(biāo)稱透過(guò)率。標(biāo)準(zhǔn)還要求網(wǎng)格厚度應(yīng)盡量降低所有角度入射的衰減，以避免準(zhǔn)直效應(yīng)。準(zhǔn)直效應(yīng)說(shuō)的是斜著進(jìn)來(lái)的粒子比正對(duì)著進(jìn)來(lái)的粒子更容易被網(wǎng)格擋掉，結(jié)果探頭對(duì)入射方向變得敏感，響應(yīng)隨角度變。

γ 輻射那一路的串?dāng)_由 9.6.2 條管，α 污染測(cè)量?jī)x的性能應(yīng)不受 10 mGy·h?1 空氣比釋動(dòng)能率的影響，這一項(xiàng)用密封的 137Cs 源做。規(guī)程還要求用 241Am 產(chǎn)生的輻射重復(fù)一次，因?yàn)椴簧賵?chǎng)合下 γ 干擾在低能段反而更明顯，那一次的空氣比釋動(dòng)能率不小于 100 μGy·h?1。

一句話收束：探頭標(biāo)稱的效率，是扣掉窗、扣掉網(wǎng)格、扣掉擋板之后的凈值，這三層任何一層改了，效率跟著改。

六、靈敏面積里的 50% 判據(jù)

標(biāo)稱的探測(cè)面積不等于有效的探測(cè)面積。GB/T 5202-2008 的 3.8 條在給靈敏面積下定義時(shí)便埋了一個(gè)判據(jù)：靈敏面積是制造廠規(guī)定的探測(cè)器面積，在這塊面積內(nèi)對(duì)小面積源的探測(cè)效率超過(guò)峰值效率的 50%。

廠家標(biāo)稱這塊窗是 100 平方厘米，等于承諾這 100 平方厘米里面每一處的效率都不低于峰值的一半。邊界之外仍然有響應(yīng)，只是不再計(jì)入標(biāo)稱面積。

9.3 條把 50% 這個(gè)判據(jù)變成了一項(xiàng)可以執(zhí)行的試驗(yàn)。用小面積源去檢查探測(cè)裝置整塊面積上響應(yīng)的一致性，要求響應(yīng)大于所出現(xiàn)的響應(yīng)峰值的一半。做法是把靈敏面積分成近似相等的若干部分，每一部分的線性尺寸盡可能接近 25 毫米，分區(qū)之后逐個(gè)讀一遍。只要有一處掉到響應(yīng)峰值的一半以下，這塊窗的標(biāo)稱面積要往回收。面積很大的探測(cè)裝置（靈敏面積超過(guò) 625 平方厘米），分區(qū)數(shù)量可以降到 100。

分區(qū)要分到 25 毫米這個(gè)量級(jí)，是因?yàn)樾∶娣e源的定義見 3.5 條，指的是活性表面積線性尺寸不超過(guò) 1 厘米的源。用這么小的源在窗面上逐點(diǎn)挪動(dòng)，才看得出效率在窗面上究竟怎么分布，挪動(dòng)時(shí)源要盡量放在每一分區(qū)的中心，相鄰區(qū)域不能重疊。

窗面效率分布這一項(xiàng)對(duì)選購(gòu)的含義很具體，兩塊標(biāo)稱面積相同的窗，窗面上的效率分布可以差很多。分布不均的那一塊，讀數(shù)會(huì)隨污染斑點(diǎn)在窗下的位置而變，同一處污染換個(gè)擺放角度便換一個(gè)數(shù)。9.3 條要求的不低于峰值的一半，是下限要求，不是什么高指標(biāo)。

效率是在整塊窗面上平均出來(lái)的量，不是某一點(diǎn)上的量，這一點(diǎn)常被漏掉。9.2.2.2 條在講效率測(cè)量方法時(shí)補(bǔ)了一句：如果源的面積不足以覆蓋整塊靈敏面積，可以用比靈敏面積小的源，在不同位置依次做多次測(cè)量，覆蓋探測(cè)器的每一部分，但相鄰區(qū)域不能重疊。

七、30 平方厘米與 100 平方厘米這筆賬

北京康高特（KGT）代理的白俄羅斯 Atomtex AT1117M 是一款把處理器與探頭分開的多功能輻射檢測(cè)儀，它的 α 探頭與 β 探頭各有兩個(gè)規(guī)格，正好可以把面積的賬算清楚。

α 探頭是 BDPA-01 與 BDPA-02，都用 ZnS(Ag) 閃爍體，探測(cè)面積分別是 30 平方厘米與 100 平方厘米。β 探頭是 BDPB-01 與 BDPB-02，都用塑料閃爍體，面積同樣是 30 與 100 平方厘米。兩對(duì)探頭除了面積與閃爍體材質(zhì)，其余標(biāo)稱指標(biāo)基本一致：固有相對(duì)誤差都在 ±20% 以內(nèi)，持續(xù)運(yùn)行時(shí)間都不低于 24 小時(shí)，工作溫度都是 -30 ℃ 到 +50 ℃，防護(hù)等級(jí)都是 IP64。

探頭面積放大之后，靈敏度漲的倍數(shù)與面積倍數(shù)并不相等。廠家給出的靈敏度是對(duì)參考核素而言、單位粒子流密度所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)率，單位寫作 cps/(p·min?1·cm?2)。BDPA-01 對(duì) 239Pu 是 0.15，BDPA-02 對(duì) 239Pu 是 0.75，后者是前者的五倍。BDPB-01 對(duì) 90Sr+90Y 是 0.3，BDPB-02 對(duì) 90Sr+90Y 是 0.9，后者是前者的三倍。

面積從 30 增到 100，倍數(shù)是三點(diǎn)三倍多一點(diǎn)，而 α 檔的靈敏度漲到五倍，β 檔漲到三倍。標(biāo)稱靈敏度不是面積的單值函數(shù)，里面還摻著窗厚與光收集效率這些因素，入射窗的有效面積也要算進(jìn)來(lái)，所以不能拿面積去推靈敏度。

加大面積時(shí)，量程上限與下限一起往下移。α 檔的粒子流密度范圍，BDPA-01 給出 0.1 到 1·10? p/(min·cm2)，BDPA-02 給出 0.05 到 5·10? p/(min·cm2)，換到大面積那一檔，下限降了一半，上限也跟著降到原來(lái)的一半。

β 檔是同一個(gè)走向。BDPB-01 的粒子流密度范圍是 1 到 5·10? p/(min·cm2)，BDPB-02 是 0.5 到 1.5·10? p/(min·cm2)，下限降了一半，上限降到不足原來(lái)的三分之一。

換成表面活度來(lái)看也是同一個(gè)趨勢(shì)，BDPA-01 對(duì) 239Pu 的表面活度范圍是 3.4·10?3 到 3.4·103 Bq/cm2，BDPA-02 是 1.7·10?3 到 1.7·103 Bq/cm2。BDPB-01 對(duì) 90Sr+90Y 是 4.4·10?2 到 2.2·10? Bq/cm2，BDPB-02 是 2.2·10?2 到 0.66·10? Bq/cm2。兩頭都往里收。

結(jié)論很清楚：加大面積換來(lái)的是更低的探測(cè)下限，代價(jià)是量程上限一起下移，要測(cè)本底量級(jí)的微弱污染，選 100 平方厘米那一檔。要測(cè)活度較高的熱區(qū)，30 平方厘米那一檔反而留了更多余量。把大面積探頭當(dāng)成量程更寬的那一款來(lái)買，是買反了。

上限為什么會(huì)跟著降，參數(shù)表沒(méi)有給解釋。一種可能是分辨時(shí)間，即計(jì)數(shù)系統(tǒng)在兩次事件之間來(lái)不及分辨的那段時(shí)間，高計(jì)數(shù)率下的損失隨入射粒子數(shù)增加而變大。這屬于推斷，本文不作斷言，采購(gòu)時(shí)應(yīng)當(dāng)向廠家直接問(wèn)這一項(xiàng)。

八、專用探頭與一機(jī)多用

同一臺(tái) AT1117M 換上 BDPS-02 探頭，用法隨之改變。BDPS-02 用的是 GM 計(jì)數(shù)管，配在北京康高特（KGT）代理的 Atomtex AT1125 或 AT1125A 上，官方說(shuō)明稱它不但能擴(kuò)大劑量率量程，還能測(cè) α 與 β 表面沾污。

一支探頭干兩件事，代價(jià)寫在粒子流密度的下限上。BDPS-02 的 α 粒子流密度范圍從 2.4 p/(min·cm2) 起，β 粒子流密度范圍從 6 p/(min·cm2) 起。拿它去比 BDPA-01 的 0.1 p/(min·cm2)，α 通道的下限高出二十四倍。再去比 BDPA-02 的 0.05 p/(min·cm2)，高出四十八倍。

這兩個(gè)倍數(shù)可以直接比，因?yàn)閮蛇呌玫氖峭粋€(gè)單位。順著這個(gè)思路還能再走一步：BDPA-01 的 0.1 p/(min·cm2) 不能拿去跟限值的 Bq/cm2 直接比。粒子流密度與單位面積活度之間隔著源效率，正是 GB/T 14056.1-2008 附錄 A 說(shuō)的那道沒(méi)有簡(jiǎn)單關(guān)系的地方。同一張參數(shù)表上同時(shí)印著兩種單位，說(shuō)明廠家已經(jīng)內(nèi)嵌了一個(gè)換算系數(shù)，而這個(gè)系數(shù)正是 GB/T 5202-2008 6.5.3 條里那個(gè)假定為 0.5 卻并不總是 0.5 的比值。

一機(jī)多用的價(jià)值不在下限，在覆蓋面。BDPS-02 對(duì) X 與 γ 的能量范圍是 20 keV 到 3 MeV，劑量率范圍 0.1 μSv/h 到 30 mSv/h，β 能量范圍 155 keV 到 3.54 MeV，防護(hù)等級(jí) IP65。巡測(cè)時(shí)先靠它把劑量率與沾污一并掃過(guò)一遍，發(fā)現(xiàn)異常再換專用探頭復(fù)測(cè)，是更實(shí)際的用法。

還有一層是氣體探測(cè)器特有的。GB/T 5202-2008 的 8.8 條要求探測(cè)裝置的高壓變化 ±3% 時(shí)計(jì)數(shù)率變化不超過(guò) ±15%，并且本底變化應(yīng)小于 50%。這一項(xiàng)叫工作坪，而工作坪這個(gè)概念只對(duì)氣體計(jì)數(shù)管成立。6.1 條還規(guī)定，若探測(cè)器需要用到計(jì)數(shù)氣體，制造廠要說(shuō)明氣體的類型與所需流量。流氣式探頭多一份維護(hù)負(fù)擔(dān)，選型時(shí)也要算進(jìn)去。

九、能量門檻各管一段

β 測(cè)量里有好幾個(gè)能量門檻，它們分屬不同的文件、不同的用途，串起來(lái)用必然出錯(cuò)。這一節(jié)要格外小心。

頭一條是適用范圍。GB/T 5202-2008 的標(biāo)準(zhǔn)名里寫著 β 能量大于 60 keV，低于這條線的 β 不在它的覆蓋之內(nèi)。JJG 478-2016 的范圍條款照此辦理，明確不適用于測(cè) β 粒子能量低于 60 keV 的儀器。

第二條屬于測(cè)量方法。GB/T 14056.1-2008 的適用范圍是 Eβmax 大于 0.15 MeV 的 β 發(fā)射體與 α 發(fā)射體。同一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的第二部分專管氚表面污染，因?yàn)殡暗?β 譜能量高端只有 18.6 keV 左右，遠(yuǎn)在這條線之下。第三部分按前言的劃分應(yīng)當(dāng)覆蓋低能 β 發(fā)射體，但在標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)上檢索，這一部分至今沒(méi)有發(fā)布，低能 β 目前沒(méi)有對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法可依。

第三條管的是參考核素怎么選。GB/T 5202-2008 的 7.2.3.2 條規(guī)定，β 發(fā)射體的參考核素用 36Cl 或 204Tl，但若探測(cè)裝置用于測(cè)量能量小于 200 keV 的 β 粒子，參考核素改用 14C。8.8 條與 8.9 條講工作坪與閾值的試驗(yàn)時(shí)，把這句話又重復(fù)了一遍：用于低能 β 測(cè)量的場(chǎng)合，應(yīng)使用 14C 放射源進(jìn)行試驗(yàn)，而不使用 36Cl。JJG 478-2016 的 7.1.1 條給出相同的規(guī)定，探測(cè)器用于測(cè)量能量上限低于 200 keV 的 β 粒子時(shí)，參考核素為 14C。

第四條出現(xiàn)在限值那一側(cè)。GB 18871-2002 的附錄 B 規(guī)定，β 粒子譜能量高端小于 0.3 MeV 的 β 放射性物質(zhì)，其表面污染控制水平可以為表列數(shù)值的 5 倍。

第五條屬于校準(zhǔn)本身。GB/T 14056.1-2008 的附錄 A 在解釋按活度校準(zhǔn)為什么不可靠時(shí)，點(diǎn)名了 α 發(fā)射體與 β 譜能量高端大約低于 0.4 MeV 的低能 β 發(fā)射體。

把這五條擺在一起看，60 keV 與 0.15 MeV 是兩條適用范圍的線，200 keV 管的是參考核素怎么換，其余兩個(gè)數(shù)一個(gè)落在限值側(cè)，一個(gè)落在校準(zhǔn)側(cè)。誰(shuí)也替不了誰(shuí)。

五條門檻與產(chǎn)品參數(shù)碰在一起的地方，落在 155 keV 到 200 keV 這一段窄窗口里。BDPB-01 與 BDPB-02 標(biāo)稱的 β 能量范圍從 155 keV 起，這個(gè)下限低于參考核素切換的那條 200 keV 線，同時(shí)又剛好貼在 GB/T 14056.1-2008 適用范圍那條 0.15 MeV 線的上方。在這一段里，方法標(biāo)準(zhǔn)勉強(qiáng)適用，規(guī)程卻要求換用 14C 來(lái)校，廠家標(biāo)稱的靈敏度按 90Sr+90Y 這種高能 β 給。

這一段正是讀數(shù)失真的高發(fā)區(qū)。用高能核素標(biāo)出來(lái)的效率去套低能 β，會(huì)得到偏低的活度讀數(shù)，結(jié)果是污染被低估。要在這一段出數(shù)，校準(zhǔn)源得換成 14C，不能沿用出廠時(shí)那一張證書。

十、從限值倒推探頭

選探頭有兩種思路。一種是從儀器的量程正推，看它能測(cè)多低，另一種是從限值倒推，看要判定的那條線在哪兒，再往回找夠用的探頭。后者更可靠。

GB 18871-2002 附錄 B 的表 B11 給出了工作場(chǎng)所的放射性表面污染控制水平。緊貼人體的那一檔包括手、皮膚、內(nèi)衣以及工作襪，α 放射性物質(zhì)為 0.04 Bq/cm2，β 放射性物質(zhì)為 0.4 Bq/cm2。穿戴物那一檔是工作服、手套、工作鞋，控制區(qū)與監(jiān)督區(qū)都按 α 為 0.4 Bq/cm2、β 為 4 Bq/cm2 掌握。環(huán)境與物件那一檔涵蓋工作臺(tái)、設(shè)備、墻壁、地面，控制區(qū)的 β 為 40 Bq/cm2，監(jiān)督區(qū)的 β 為 4 Bq/cm2。

表列數(shù)值指的是固定污染與松散污染的總和。這個(gè)口徑要與測(cè)量方法對(duì)上：GB/T 14056.1-2008 的 3.5 條說(shuō)得很明白，直接測(cè)量測(cè)到的正是固定污染與可去除污染之和，但它可能受到來(lái)自被測(cè)物件內(nèi)部或環(huán)境輻射的影響。

限值表里還有兩條規(guī)定容易被漏掉，一條管平均面積，一條管解控。表面污染水平可以按一定面積上的平均值來(lái)計(jì)算，皮膚與工作服取 100 平方厘米，地面取 1000 平方厘米。解控這一條說(shuō)的是，工作場(chǎng)所里的設(shè)備與用品，經(jīng)去污使其污染水平降到表列設(shè)備類控制水平的五十分之一以下，經(jīng)審管部門確認(rèn)同意后可以當(dāng)作普通物品使用。控制區(qū)設(shè)備類那條線是 40 Bq/cm2，除以五十得到 0.8 Bq/cm2，設(shè)備想解控得壓到這個(gè)數(shù)以下。

平均面積那一條規(guī)定與探頭面積直接相關(guān)。人體表面與工作服的評(píng)價(jià)面積取的是 100 平方厘米，而 BDPA-02 與 BDPB-02 的窗面正好也是 100 平方厘米。這不只是數(shù)字上的巧合，而是說(shuō)用 100 平方厘米的窗去掃人體與工作服，一次讀數(shù)覆蓋的正是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的那塊評(píng)價(jià)面積。用 30 平方厘米的窗去掃同一處，得挪三次再平均。

倒推的另一個(gè)用處是看清余量。BDPB-01 對(duì) 90Sr+90Y 的標(biāo)稱表面活度下限是 4.4·10?2 Bq/cm2，與人體表面的 β 控制水平 0.4 Bq/cm2 相比，只相當(dāng)于后者的九分之一。BDPB-02 的下限是 2.2·10?2 Bq/cm2，相當(dāng)于十八分之一，兩支探頭都?jí)蛴茫嗔坎盍艘槐丁?/p>

α 側(cè)的余量更大。BDPA-01 對(duì) 239Pu 的標(biāo)稱下限是 3.4·10?3 Bq/cm2，與 0.04 Bq/cm2 相比相當(dāng)于十二分之一。BDPA-02 是 1.7·10?3 Bq/cm2，相當(dāng)于二十四分之一。

這些倍數(shù)只是量級(jí)上的參考。廠家把粒子流密度換算成 Bq/cm2 時(shí)用的系數(shù)并沒(méi)有印在參數(shù)表上，而 GB/T 5202-2008 的 6.5.3 條已經(jīng)說(shuō)明過(guò)，那個(gè)比值并不總是 0.5。余量究竟有多大，說(shuō)到底要用與現(xiàn)場(chǎng)污染形態(tài)接近的參考源校過(guò)才算數(shù)。

十一、擦拭法把兩道系數(shù)疊在一起

直接測(cè)量與間接測(cè)量測(cè)的不是同一件事。GB/T 14056.1-2008 的 3.5 條說(shuō)得很清楚，直接測(cè)量測(cè)到的是固定污染與可去除污染之和，但它可能受到來(lái)自被測(cè)物件內(nèi)部或環(huán)境輻射的影響。3.6 條定義的間接測(cè)量走的是另一條路，用擦拭法把表面上的可去除污染取下來(lái)，再去測(cè)轉(zhuǎn)移到擦拭材料上的活度。

兩條路之間隔著一道系數(shù)。3.8 條把去除因子定義為擦拭樣品從表面去除的活度與該次取樣前可去除的總活度之比。擦拭不可能把污染全部帶走，這個(gè)比值通常明顯小于 1，于是活度換算里除了探測(cè)效率之外，還要再壓上一道去除因子。

兩道系數(shù)疊在一起，不確定度也疊在一起。效率那一道落在探頭本身、測(cè)量時(shí)的距離、被測(cè)核素種類這三處。去除因子那一道落在擦拭材料、所用潤(rùn)濕劑、擦拭手法那三處。任何一道取的是估計(jì)值，那個(gè) Bq/cm2 讀數(shù)便帶著兩重不確定度。這也解釋了第 6 章為什么要求記錄里寫明擦拭材料是干的還是濕的、用的什么潤(rùn)濕劑、去除因子是實(shí)測(cè)的還是假設(shè)的。

擦拭力度既不能過(guò)重也不能過(guò)輕，兩頭都會(huì)讓讀數(shù)出偏。3.2 條在解釋固定污染時(shí)給了一條注：正常工作條件指的是人體與表面正常的非事故性接觸，或人直接操作的設(shè)備部件與表面之間的非破壞性接觸，擦拭法的作用強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)與這類機(jī)械作用相符合。擦得過(guò)重，會(huì)把本不算可去除的污染一并擦下來(lái)，讀數(shù)偏大，擦得過(guò)輕，可去除的部分留在原地，讀數(shù)偏小。

固定與可去除的邊界本身還會(huì)移動(dòng)。3.3 條的注提到，由于水分與化學(xué)試劑的影響，或者由于腐蝕與擴(kuò)散的結(jié)果，在沒(méi)有任何人為作用的情況下，固定污染可能變成可去除的污染，反過(guò)來(lái)也一樣，蒸發(fā)與揮發(fā)還會(huì)讓污染減少。同一處表面隔一段時(shí)間再測(cè)，兩次結(jié)果不同未必出在儀器上。

擦拭樣品拿去測(cè)的時(shí)候，幾何條件要向校準(zhǔn)時(shí)的條件看齊。擦拭樣品與探測(cè)器窗的距離按 GB/T 5202-2008 的 6.1 條掌握，α 不大于 5 毫米，β 不大于 10 毫米。讀數(shù)的時(shí)間間隔也有講究，7.4 條要求相鄰兩次讀數(shù)之間的時(shí)間間隔至少為響應(yīng)時(shí)間的三倍。讀數(shù)排得太密，相鄰兩次便不再相互獨(dú)立，取來(lái)的平均值便失去意義。

一句話收束：間接測(cè)量的結(jié)果上疊著效率與去除因子兩道系數(shù)。只把儀器送去檢定、不管擦拭這一頭，等于只校準(zhǔn)了其中一道。

十二、記錄與驗(yàn)收

效率要跟著報(bào)告一起走。GB/T 14056.1-2008 的第 6 章列出了污染測(cè)量記錄宜包括的內(nèi)容，與效率直接相關(guān)的那幾項(xiàng)包括：所用儀器及其編號(hào)、儀器效率及校準(zhǔn)日期、參考源的核素及其單位面積表面發(fā)射率、污染的儀器讀數(shù)、本底讀數(shù)、單位面積的放射性活度。做間接測(cè)量時(shí)還要記下擦拭材料是干的還是濕的、用的什么潤(rùn)濕劑、去除因子是實(shí)測(cè)的還是假設(shè)的。

這份清單的價(jià)值在于可追溯。同一處污染隔半年復(fù)測(cè)，若兩次記錄里的參考源核素不同，那么兩個(gè)數(shù)字不該直接比較。去除因子一次實(shí)測(cè)一次假設(shè)，兩份結(jié)果之間也隔著一層口徑差。

GB/T 5202-2008 的 12.1 條在另一側(cè)給了對(duì)稱的清單，規(guī)定合格證書上必須印出哪些資料。對(duì)探測(cè)裝置，要求給出對(duì)參考核素的儀器效率、儀器效率隨 β 能量的變化（限 β 探測(cè)器）、探測(cè)裝置表面的響應(yīng)變化、探測(cè)器窗的靈敏區(qū)域、保護(hù)格柵的透射特性，以及源與探測(cè)器靈敏體積之間材料的單位面積總質(zhì)量。對(duì)測(cè)量?jī)x與監(jiān)測(cè)儀，清單里還多了預(yù)熱時(shí)間，以及環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力這幾項(xiàng)使用條件。

這兩份清單合起來(lái)，構(gòu)成選型與驗(yàn)收的提問(wèn)單。問(wèn)廠家要效率，要的是對(duì)哪一個(gè)核素的效率。問(wèn)效率隨 β 能量的變化，問(wèn)的是 9.5.2.1 條要求的那三檔能量各自的數(shù)，從小于 0.2 MeV 到 0.2 MeV 至 0.5 MeV，再到大于 0.5 MeV。問(wèn)探測(cè)裝置表面的響應(yīng)變化，問(wèn)的是 9.3 條那個(gè)不低于響應(yīng)峰值一半的判據(jù)做到了多少。問(wèn)源與靈敏體積之間材料的單位面積總質(zhì)量，問(wèn)的正是 3.9 條那個(gè)總等效厚度。

還有一條幾何條件上的紀(jì)律。GB/T 14056.1-2008 的 5.5 條要求，儀器效率應(yīng)在已知的幾何條件下測(cè)定，并且這個(gè)幾何條件要與其后的直接測(cè)量或間接測(cè)量的條件盡可能接近。現(xiàn)場(chǎng)如果是在管道弧面上測(cè)，而校準(zhǔn)是在平板上做的，幾何已經(jīng)不一致了，這一層不會(huì)體現(xiàn)在任何參數(shù)表里，只能靠作業(yè)規(guī)程去補(bǔ)。

周期那一頭由 JJG 478-2016 的 7.5 條管，α、β 表面污染儀的檢定周期一般不超過(guò) 1 年。本底計(jì)數(shù)率這一項(xiàng)容易被輕看。規(guī)程表 1 對(duì)它的要求只是滿足出廠技術(shù)指標(biāo)，而 7.3.2 條的做法是開機(jī)預(yù)熱后連續(xù)測(cè)量本底至少 10 次取算術(shù)平均值。本底漂移不會(huì)讓儀器報(bào)錯(cuò)，只會(huì)讓低水平的讀數(shù)悄悄偏掉，兩次檢定之間的期間核查值得做。

十三、北京康高特（KGT）手上的探頭怎么配

把前面幾節(jié)串起來(lái)，配探頭的問(wèn)題可以收斂成四個(gè)問(wèn)句。測(cè)的是 α 還是 β，還是兩種都要。判定線落在哪一條限值上，是 0.04 Bq/cm2 那一檔還是 4 Bq/cm2 那一檔。現(xiàn)場(chǎng)核素的 β 能量在哪一段，有沒(méi)有落到 200 keV 以下。巡測(cè)為主還是定點(diǎn)定量為主。

四個(gè)問(wèn)句指向的配置不一樣。以巡測(cè)為主、先掃一遍再說(shuō)的場(chǎng)合，北京康高特（KGT）代理的 Atomtex AT1125 或 AT1125A 配 BDPS-02 更合適，一支 GM 計(jì)數(shù)管探頭把劑量率與沾污都覆蓋住，代價(jià)是 α 通道的下限高出專用探頭二十倍以上。以人員體表與工作服的定量為主的場(chǎng)合，BDPA-02 與 BDPB-02 這兩支 100 平方厘米的窗更合適，一次讀數(shù)覆蓋的正好是 GB 18871-2002 規(guī)定的 100 平方厘米評(píng)價(jià)面積，下限也壓得更低。活度較高的設(shè)備熱區(qū)用 30 平方厘米的 BDPA-01 與 BDPB-01，量程上端留的余量反而更足。

需要說(shuō)明一處邊界。北京康高特（KGT）自有的 RS1121 與 RS1123 是 X、γ 劑量率儀，官方口徑是能搜尋 500 keV 以上的 β 放射源，低于 500 keV 的 β 不在探測(cè)范圍內(nèi)。它們的作用是找源，不是按 Bq/cm2 出數(shù)。要出表面污染的定量結(jié)果，得換到 α 與 β 探頭這一檔。

參考源那一頭還有一條時(shí)效上的提醒。GB/T 5202-2008 與 GB/T 14056.1-2008 的規(guī)范性引用文件里寫的都是 GB/T 12128 的 1989 年版，而那一版已經(jīng)廢止。現(xiàn)行的是 GB/T 12128-2026《用于校準(zhǔn)表面污染監(jiān)測(cè)儀的參考源 α、β和光子發(fā)射體》，2026 年 3 月 31 日發(fā)布，2026 年 10 月 1 日實(shí)施。新版名稱里多出了光子發(fā)射體，覆蓋面從原來(lái)的 β 與 α 兩項(xiàng)，擴(kuò)到了 α、β、光子三項(xiàng)。送檢與采購(gòu)參考源的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)按新版的編號(hào)去提。

十四、結(jié)語(yǔ)

探測(cè)效率常被當(dāng)成儀器的一項(xiàng)參數(shù)，實(shí)際上它是貫穿校準(zhǔn)與檢定、一路延伸到記錄的一整套口徑。它帶著靈敏面積與源活性面積這兩個(gè)條件，還帶著源與探測(cè)器之間的距離。它先被窗削掉一截，又被網(wǎng)格與擋板各削一截。它隨 β 能量分檔而變。到末了還要乘上一個(gè)并不總是 0.5 的系數(shù)，才變成 Bq/cm2。

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)把這套口徑拆成了四份文件。GB/T 5202-2008 定儀器性能，GB/T 8997-2008 定校準(zhǔn)方法。JJG 478-2016 定法制檢定，GB/T 14056.1-2008 定測(cè)量方法。四份文件里的能量門檻各管一段，60 keV 與 0.15 MeV 說(shuō)的是適用范圍，200 keV 說(shuō)的是參考核素怎么換，另外兩個(gè)數(shù)分列在限值側(cè)與校準(zhǔn)側(cè)，彼此不能互換。

選探頭因此不是比對(duì)參數(shù)表，而是先把四個(gè)問(wèn)題回答清楚：測(cè)哪種射線、限值在哪一檔、核素能量在哪一段、以巡測(cè)為主還是以定量為主。四問(wèn)落地之后，30 平方厘米還是 100 平方厘米，ZnS(Ag) 還是塑料閃爍體，專用探頭還是一機(jī)多用，取舍才有答案。

把答案寫進(jìn)記錄，效率才算真正落了地。

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