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Z 4571 : 2001

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,財団法人  放射線利用振興協会 (RADA) から

工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経

済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格に従うことは,次に示す特許権の使用に該当するおそれがある。

  発明の名称  樹脂形成体線量計

  設定登録日  昭和 61 年 5 月 16 日

  登録番号  公開昭 61-97585

なお,この記載は,上記に示す特許権の効力,範囲などに関して何ら影響を与えるものではない。

上記特許権の所有者は,日本工業標準調査会に対して,非差別的,かつ,合理的な条件で,いかなる者

に対しても当該特許権の実施を許諾する意志があることを保証している。

この規格の一部が,上記に示す以外の技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,

又は出願公開後の実用新案登録出願に抵触する可能性がある。主務大臣及び日本工業標準調査会は,この

ような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新案登録出

願にかかわる確認について責任はもたない。


(1) 

目次

ページ

序文

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  定義

1

4.

  測定範囲及び種類

2

4.1

  測定範囲

2

4.2

  種類

2

5.

  性能

2

5.1

  指示誤差

2

5.2

  素子間の感度のばらつき

2

5.3

  経時変化特性

3

5.4

  照射中の温度に対する線量応答の依存性

3

5.5

  リーダの再現性

3

5.6

  素子の読み取り方向特性

3

6.

  構成

3

7.

  試験

3

7.1

  試験条件

3

7.2

  試験方法

4

8.

  検査

6

8.1

  形式検査

6

8.2

  受渡検査

6

9.

  表示

6

9.1

  素子の包装又は容器

6

9.2

  リーダ

6

10.

  取扱説明書

6

10.1

  素子

6

10.2

  リーダ

7


日本工業規格

JIS

 Z

4571

: 2001

アラニン線量計測装置

The alanine dosimetry system

序文  我が国では,医療用具の滅菌,ポリマー加工などの放射線利用分野における照射製品の品質保証手

段にかかわる工程管理用線量測定が極めて重要になってきており,各線量測定基準などを放射線加工施設

で正しく測定・評価する必要がある。

アラニン線量計は,この目的に使用される線量計の一つであり,標準器として用いられる電離箱式照射線

量率計と積分形の実用線量計とをつなぐ仲介として重要な役割を担うものである。このようなことから,

関連する国際規格との整合を考慮してこの規格を作成した。

1.

適用範囲  この規格は,0.1∼28MeV の光子,及び 0.3∼28MeV の電子線で照射された物質における吸

収線量を測定するための,アラニン線量計測装置について規定する。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS Z 4001

  原子力用語

JIS Z 4511

  照射線量測定器及び線量当量測定器の校正方法

JIS Z 8103

  計測用語

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS Z 4001 及び JIS Z 8103 によるほか,次による。

a)

吸収線量  放射線によって物質に与えられた単位質量当たりのエネルギー。この規格では,照射線量

に水吸収線量換算係数を乗じて得られる値とする。

b)

アラニン線量計測装置  アミノ酸の一種であるアラニン (alanine) が放射線の照射を受けたときに生

じるラジカルの濃度を電子スピン共鳴[Electron Spin Resonance(以下,ESR という。

]を利用して測

定することに基づき,吸収線量を決定するために用いる装置。素子,リーダ及び ESR 感度校正用基準

試料からなる。

c)

素子  放射線感受性物質アラニン単独又はこれに不活性な添加物をバインダに用いて成形した,特定

の組成・量及び物理的形状をもつ線量計素子(以下,素子という。

d)

ロット  同一とみなされる条件の下で製造されたアラニン又はアラニンとバインダとの均一な混合物

から成形された定量の素子の一群。

e)

ESR

装置  磁場の中で磁性物質にマイクロ波を当て,この吸収を測定することによって,放射線誘起

ラジカル数を ESR 信号強度として測定する装置。

f)

リーダ  ESR 装置及び ESR 信号強度から線量校正曲線(関数)によって線量値を指示する装置。

g)

線量校正曲線(関数)  特定の種類及びロットの素子について,吸収線量と ESR 信号強度の増量値の


2

関係を表す図(曲線)又は数式(関数)

h)

指示値  計測装置が線量校正曲線(関数)に基づいて指示する線量値。

i)

指示誤差  指示値から基準とする線量値を差し引いた値の,基準とする線量値に対する百分率。

j)

ESR

信号強度  アラニン線量計内のラジカルの濃度に比例する ESR スペクトルの強度。この信号強

度は,ESR スペクトルの中央ピーク間の高さとして測定される。

k)  ESR

スペクトル  磁場の関数として測定した電子スピン共鳴吸収の一次微分スペクトル。

l)

ゼロ線量値  測定可能最小線量値の測定と同じ ESR 装置測定条件で測定した未照射素子の線量値。

m)

増量値  同一素子の照射前後における指示値の差。

n)  ESR

感度校正用基準試料  周囲温度 25±5℃,相対湿度 (60±10) %の条件下で容器などに入れて保存

されている既知線量を照射した素子。

o)

変動係数  (C)    個の測定値  (X

i

)

の標準偏差推定値  (S)  を平均値

)

で除した量。次の式による

が,本体中では百分率表示を用いる。

(

)

å

=

=

=

n

i

i

X

X

n

X

X

S

C

1

2

1

1

1

p)

トランスファー線量測定  放射線施設間で素子だけを郵送などによって,この素子のおかれた照射場

の吸収線量(率)又はこの素子と同条件下で照射された別の吸収線量計の線量を測定する方法。

q)

吸収線量計  吸収線量を測定するものであって,放射線に対して被測定物質と等価な相互作用をもつ

線量計物質の物理的・化学的変化などを利用した測定用計器。

r)

ルーチン線量測定  商業用照射施設などで製造工程の管理のために日常行う線量測定。

s)

校正用ガンマ線照射装置  二次照射線量(率)基準によって照射線量率が明らかにされた線量校正用

60

Co

ガンマ線照射装置。

t)

容器  素子を破損,汚れ,湿度の影響などから防ぐため,又は更に放射線照射時における電子平衡条

件を満たすために素子を密封する容器。

4.

測定範囲及び種類

4.1

測定範囲  アラニン線量計測装置による吸収線量の測定範囲は,

10

10

5

Gy

とする。ただし,線量率

の上限は,連続照射の場で

10

2

Gy/s

,パルス照射の場で

5

×

10

7

Gy/s

とする。また,照射中の温度の範囲は

15

∼+

70

℃とする。

4.2

種類  アラニン線量計測装置の種類は,用途に応じ,次に定義する基準測定用及びルーチン測定用

に区分する。

a)

基準測定用  線量

10

10

5

Gy

の範囲における基準線量測定又はトランスファー線量測定に適用する。

b)

ルーチン測定用  日常の工程管理における線量

10

3

10

5

Gy

の範囲に適用する。

5.

性能

5.1

指示誤差  7.2.2 によって試験したとき,指示誤差の許容範囲(対象精度)は,

95%

信頼度相当で,

基準測定用は±

5%

及びルーチン測定用は±

7%

とする。

5.2

素子間の感度のばらつき  7.2.3 によって試験したとき,変動係数は,基準測定用は±

2%

及びルーチ

ン測定用は±

5%

とする。


3

5.3

経時変化特性  7.2.4 によって試験したとき,

6

か月間の変化率の許容範囲は,基準測定用は±

3%

びルーチン測定用は±

5%

とする。

5.4

照射中の温度に対する線量応答の依存性  7.2.5 によって試験したとき,照射中の温度に対する線量

応答の依存性は,温度

5

45

℃の範囲で+

0.15

∼+

0.35%/

℃の範囲内とする。

5.5

リーダの再現性  7.2.6 によって試験したとき,同一試料を同一の測定条件で読み取ったときの指示

値の変動係数は,基準測定用は±

1%

及びルーチン測定用は±

2%

とする。

5.6

素子の読み取り方向特性  7.2.7 によって試験したとき,指示値の変動係数は,基準測定用は±

1%

びルーチン測定用は±

3%

とする。

6.

構成  構成は,次による。

a)

アラニン線量計測装置  アラニン線量計測装置は,主として素子及びリーダで構成されていなければ

ならない。

b)

素子  素子は,郵送などの取扱いに耐え得るに十分堅ろうな機械的特性をもつものとする。また,必

要があれば容器を備えてもよい。

c)

リーダ  リーダは,

ESR

信号強度の測定によって規定の線量範囲の線量値を間接的又は直接的に指示

することができる

ESR

装置及び線量校正曲線(関数)から構成し,操作が容易で長時間の使用に耐え

得るものとする。また,素子を測定部に再現性よく設置するためのホルダ,感度を一定に調節するた

めの

ESR

感度校正用基準試料(校正用ガンマ線照射装置で

表 に示す既知線量を照射した素子)を備

えるものとする。

d)

リーダの設定要件  リーダは,基準測定用及びルーチン測定用について,それぞれ 5.の性能を達成す

るため,次の 1)5)の測定条件の要件が可能なものとする。

1)

自動周波数制御

 (AFC)

を附属し,

9

11GHz

の範囲内のマイクロ波が出力できるものとする。

2)

 2.0

g

値に適応する磁場すなわち,

9.8GHz

において

350mT

相当を設定できること,及びそれを

ほぼ中央として,基準測定用に関しては

20mT

以上,ルーチン測定用に関しては

5mT

以上の掃引幅

をそれぞれ設定できるものとする。

3)

 RF

磁場変調範囲は,基準測定用については

0.1

1mT

レベルで可変,ルーチン測定用については,

この範囲内の一固定条件以上で設定可能であるものとする。

4)

マイクロ波出力は,基準測定用については

0.1

10mW

(レベル)

,ルーチン測定用については,こ

の範囲内の一固定条件以上で設定可能であるものとする。

5)

可変掃引速度,時定数及び利得は,対象線量域において定められた指示誤差の許容範囲を満たす条

件を設定できるものとする。

7.

試験  試験は,次による。

7.1

試験条件

7.1.1

共通試験条件  7.2 の各試験方法で,特に規定のない試験条件は,表 による。


4

表 1  共通試験条件

試験項目

試験条件

周囲温度 25±5℃

相対湿度 (60±10) % 
気圧 101.3±5.0kPa

照射前の素子の指示値 5Gy 以下 
照射後の素子の保持温度 25±5℃ 
照射後の素子の保持相対湿度 (60±10) %

7.1.2

校正用照射条件

a)

アラニン線量計測装置を校正するためには,JIS Z 4511 の規定に基づく国家標準にトレーサブルな標

準計器で照射線量率が明らかにされた校正用ガンマ線照射装置を用いる。

b)

照射位置では,素子が占める容量内の吸収線量率は±

0.5%

で均一であるものとする。

7.2

試験方法

7.2.1

試験方法一般

a)

素子及びリーダの取扱いは,製造業者の指定による。

b)

試験条件のうち,ある項目の条件を変化させて試験する場合は,その項目以外の条件は,

表 による。

c)

試験線量の許容範囲は,各試験項目に規定する値の±

3%

とする。基準測定用及びルーチン測定用のい

ずれの場合も,試験線量を測定する位置は素子の中心位置とする。

d)

校正用ガンマ線照射装置を用いる場合は,容器などを用いて,ほぼ電子平衡条件となる厚さの素子等

価物質であらゆる方向に対して素子の周囲を覆う。

備考

電子平衡条件をつくる素子等価物質としては,

厚さ

3

5mm

のポリスチレンなどが挙げられる。

e)

照射後の指示値からゼロ線量値を引いた値(増量値)の決定は,基準測定用について線量

10

10

3

Gy

の範囲だけ行う。

f)

試験は,各製造ロットごとに行う。ただし,形式試験に合格し,製造条件が同一に管理されている場

合には,この限りでない。

7.2.2

指示誤差試験  試験条件は,基準測定用又はルーチン測定用の目的に応じて,性能試験機関と製造

業者(以下,当事者という。

)が選択する。

a)

形式試験  基準測定用の場合は,素子を

100

個用意し,それぞれのゼロ線量値を求める。試験線量

10

10

2

10

3

10

4

10

5

Gy

の各点につき各

10

個,試験線量

50

3

×

10

2

5

×

10

2

7

×

10

2

3

×

10

3

5

×

10

3

7

×

10

3

3

×

10

4

5

×

10

4

7

×

10

4

Gy

の各点につき各

5

個の群に分ける。

ルーチン測定用の場合は,素子を

60

個用意し,試験線量

10

3

10

4

10

5

Gy

の各点につき各

10

個,

試験線量

3

×

10

3

5

×

10

3

7

×

10

3

3

×

10

4

5

×

10

4

7

×

10

4

,の各点につき各

5

個の群に分ける。

それぞれ校正用ガンマ線照射装置によって,

表 に示す試験線量を照射する。基準測定用について

は各素子の指示値の増量値,ルーチン測定用については各素子の指示値をそれぞれ求め,各群ごとの

平均値を求める。これらの平均値から基準とする線量値を差し引いた値の,基準とする線量値に対す

る百分率を求める。


5

表 2  指示誤差試験の試験条件

項目

基準測定用

ルーチン測定用

対象精度

±5%

±7%

ゼロ線量値 5Gy 以下 10Gy 以下

試験線量 Gy 10,50,10

2

,3×10

2

,5×10

2

,7×

10

2

,10

3

,3×10

3

,5×10

3

,7×10

3

10

4

,3×10

4

,5×10

4

,7×10

4

,10

5

10

3

,3×10

3

,5×103,7×10

3

,10

4

3

×10

4

,5×10

4

,7×10

4

,10

5

b)

受渡試験  8.2.1 によって定めた個数の素子を抜き取り,それぞれの素子のゼロ線量値を求める。それ

らの素子に,ガンマ線照射場において

表 に示す線量を照射する。各素子の指示値から,指示誤差を

求める。

表 3  指示誤差試験の試験条件

項目

基準測定用

ルーチン測定用

対象精度

±5%

±7%

試験線量 Gy 10,10

2

,10

3

,5×10

3

,10

4

,3×10

4

,5×10

4

10

5

10

3

,5×10

3

,10

4

,3×10

4

,5×10

4

10

5

7.2.3

素子間の感度のばらつき試験

a)

形式試験  素子を

10

個用意し,それぞれの素子のゼロ線量値を求める。それらの素子に,校正用ガン

マ線照射装置によって

表 に示す線量を照射する。各素子間の指示値の変動係数を求める。

b)

受渡試験  8.2.1 によって定めた個数の素子を抜き取り,それぞれの素子のゼロ線量値を求める。それ

らの素子に校正用ガンマ線照射装置によって

表 に示す線量を照射する。各素子の指示値の変動係数

を求める。

表 4  素子間の感度のばらつき試験の試験条件

項目

基準測定用

ルーチン測定用

対象精度

±2%

±5%

試験線量 Gy 10

3

7.2.4

経時変化特性試験  素子を

12

個用意し,各

3

個ずつの

4

群に分け,各群にそれぞれ線量

10

2

10

3

10

4

10

5

Gy

を校正用ガンマ線照射装置によって照射する。

各素子の指示値及び各群ごとの平均値を求める。

これらの素子を周囲温度

25

±

5

℃,相対湿度

 (60

±

10) %

で保存する。照射終了半日∼

1

日後,

1

週間後,

3

週間後,

1

か月後,

3

か月後及び

6

か月後に各素子の指示値を読み取り,それぞれの素子群について照射終

了半日∼

1

日後に測定したときの初期値に対する変化分を求める。

7.2.5

照射中の温度に対する線量応答の依存性試験  素子を

25

個用意し,

5

個ずつ

5

群に分ける。校正

用ガンマ線照射装置で周囲温度

5

±

1

℃,

15

±

1

℃,

25

±

1

℃,

35

±

1

℃,

45

±

1

℃の環境においてそれぞれ線

10

3

Gy

を照射する。各素子の指示値を求め,各群ごとに平均値を求める。周囲温度

25

℃における平均指

示値を基準値とし,各周囲温度における平均指示値から基準値を差し引いた値の,基準値に対する百分率

を求める。これらによってこの温度範囲の温度係数を求める。

7.2.6

リーダの再現性試験  校正用ガンマ線照射装置で

10

3

Gy

レベルの線量を照射した素子を

1

個用意す

る。電源を入れた後感度が安定したリーダによって,測定条件及び素子の位置を変えずにこの素子の指示

値を

10

回求め,それらの変動係数を求める。

備考

素子中のラジカル量及びリーダの温度特性によらず,温度によって素子試料の帯磁率が変わる

ため,

ESR

感度は

0.5%/

℃程度変動する。このため,校正用ガンマ線照射装置で

表 に示す線

量を照射した素子

1

個を用意し,

5

50

℃の範囲で素子試料温度を変えて読み取り,

25

℃の指示


6

値に対する温度係数を求め,必要に応じて

ESR

感度の補正を行う。

7.2.7

素子の読み取り方向特性試験  素子を

2

個用意し,校正用ガンマ線照射装置で

表 に示す線量を照

射する。それぞれの素子について,

ESR

測定時における空洞共振器内の素子の方向を

0

360

°の範囲で

30

°ごとに変えて指示値を求め,その平均値の変動係数を求める。

8.

検査

8.1

形式検査  形式検査は,次の項目とし,同一形式の複数個について,7.によって試験を行い,5.の規

定に適合したものを合格とする。試験線量は受渡当事者間の協議によって選択できる。

a)

指示誤差

b)

素子間の感度のばらつき

c)

経時変化特性

d)

照射中の温度に対する線量応答の依存性

e)

リーダの再現性

f)

素子の読み取り方向特性

8.2

受渡検査

8.2.1

素子  素子の受渡検査は,次の項目について,7.によって試験を行い,5.の規定に適合したものを

合格とする。ただし,この検査は,同一製造バッチ内の抜取検査によって行い,検査に使用する素子の個

数は,受渡当事者間の協議によって定める。また,受渡当事者間の協議によって検査項目の一部を省略す

ることができる。

a)

指示誤差

b)

素子間の感度のばらつき

c)

素子の読み取り方向特性

8.2.2

リーダ  リーダの受渡検査は,リーダの再現性について,7.によって試験を行い,5.の規定に適合

したものを合格とする。

9.

表示

9.1

素子の包装又は容器  素子の包装又は容器のいずれかに,次の事項を表示しなくてはならない。

a)

名称

b)

形式名(製造業者による)

c)

製造番号(ロット識別番号)

d)

製造業者名又はその略号

9.2

リーダ  リーダには,次の事項を表示しなくてはならない。

a)

名称

b)

形式名(製造業者による)

c)

製造番号

d)

製造業者名又はその略号

10.

取扱説明書

10.1

素子  素子には,少なくとも,次の事項を記載する。

a)

保存及び使用における取扱い方法


7

b)

基本的な線量応答特性

c)

組成,質量及び寸法

10.2

リーダ  リーダには,少なくとも,次の事項を記載する。

a)

取扱い方法

b)

仕様

c)

校正用ガンマ線照射装置で既知線量照射した素子(

ESR

感度校正用基準試料)を用いたときの感度特

性の測定結果

関連規格

  ISO 11137 

: 1995 Sterilization of health care products

Requirements for validation and routine control

Radiation sterilization

ASTM E1607

 : 1996 Standard practice for use of alanine/EPR dosimetry system

JIS Z 4571

(アラニン線量計測装置)工業標準原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

田  中  隆  一

日本原子力研究所高崎研究所

(委員)

小此鬼  正  規

通商産業省機械情報産業局

鈴  木      功

通商産業省工業技術院電子技術総合研究所

関  口  正  之

東京都立産業技術研究所

松  本      健

財団法人日本品質保証機構計量計測センター

川  上  和市郎

財団法人放射線利用振興協会高崎事業所

唐  司  定  吉

社団法人日本アイソトープ協会甲賀研究所

柳  生  秀  樹

日立電線株式会社パワーシステム研究所

河  野  雅  弘

日本電子株式会社分析機器技術本部

武  久  正  昭

ラジエ工業株式会社

繁  田  道  男

株式会社コーガアイソトープ

高  橋  富  男

日本照射サービス株式会社

(関係者)

宗  像  保  男

工業技術院標準部

小  嶋  拓  治

日本原子力研究所高崎研究所

(事務所)

八  木  國  光

財団法人放射線利用振興協会高崎事業所