DIN ISO 11929-2011 Determination of the characteristic limits (decision threshold detection limit and limits of the confidence interval) for measurements of ionizing radiation - Fu.pdf

1、Januar 2011DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDENormenausschuss Materialprfung (NMP) im DINNormenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 31DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mi

2、t Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17.240!$jP“1714556www.din.deDDIN ISO 11929Bestimmung der charakteristischen Grenzen (Erkennungsgrenze,Nachweisgrenze und Grenzen des Vertrauensbereichs) bei Messungenionisierender Strahlung Grundlagen und Anwendungen(IS

3、O 11929:2010)Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits ofthe confidence interval) for measurements of ionizing radiation Fundamentals andapplication (ISO 11929:2010)Dtermination des limites caractristiques (seuil de dcision, limite de dtection etextrm

4、its de lintervalle de confiance) pour mesurages de rayonnementsionisants Principes fondamentaux et applications (ISO 11929:2010)Ersatz fr DIN 25482-1:1989-04, DIN 25482-1 Beiblatt 1:1992-03, DIN 25482-2:1992-09,DIN 25482-2 Beiblatt 1:2000-09, DIN 25482-3:1993-02, DIN 25482-4:1995-12, DIN 25482-5:199

5、3-06,DIN 25482-5 Beiblatt 1:1997-12, DIN 25482-6:1993-02, DIN 25482-6 Beiblatt 1:1998-12,DIN 25482-7:1997-12, DIN 25482-10:2000-05, DIN 25482-11:2003-02, DIN 25482-12:2003-02 undDIN 25482-13:2003-02Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatzvermerksiehe untenwww.beuth.deErsa

6、tzvermerkGesamtumfang 82 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 2 Inhalt SeiteNationales Vorwort4 Nationaler Anhang NA (informativ) Zusammenhang mit Europischen und Internationalen Normen5 Nationaler Anhang NB (informativ) Literaturhinweise6

7、Nationaler Anhang NC (informativ) Anwendungen bei Messungen mit Albedodosimetern7 Einleitung 24 1 Anwendungsbereich .24 2 Normative Verweisungen .25 3 Begriffe .25 4 Gren und Formelzeichen28 5 Grundlagen.29 5.1 Allgemeines zur Messgre.29 5.2 Modell .29 5.3 Berechnung der Standardunsicherheit als Fun

8、ktion der Messgre.31 6 Festlegung der charakteristischen Grenzen und Beurteilungen 33 6.1 Vorgaben 33 6.2 Festlegung der Erkennungsgrenze 33 6.3 Festlegung der Nachweisgrenze33 6.4 Festlegung der Vertrauensgrenzen35 6.5 Beurteilung eines Messergebnisses.36 6.6 Beurteilung eines Messverfahrens .37 7

9、Prfbericht 37 Anhang A (informativ) bersicht zum allgemeinen Verfahren 38 Anhang B (normativ) Einzelne Anwendungen40 Anhang C (normativ) Anwendungen bei zhlenden spektrometrischen Messungen46 Anhang D (informativ) Anwendungsbeispiele58 Anhang E (informativ) Verteilungsfunktion der standardisierten N

10、ormalverteilung72 Anhang F (informativ) Erluterungen.74 Literaturhinweise.81 Bild 1 Iterative Berechnung der Nachweisgrenze34 Bild 2 Bester Schtzwert und Vertrauensgrenzen.36 Bild C.1 Anordnung der Kanalbereiche zur Ermittlung des Untergrundes einer Linie 49 Bild F.1 Illustration der Wahrscheinlichk

11、eitsverteilung nach Gleichung (F.5) fr eine nicht negative Messgre Y.76 Bild F.2 Illustration der Funktion 2()uy% und der Interpolationsformel nach Gleichung (19)77 Bild F.3 Erkennungsgrenze y* und Nachweisgrenze #y .78 Bild F.4 Definition der Vertrauensgrenzen und des besten Schtzwertes 80 B55EB1B3

12、E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 3 SeiteTabelle NC.1 Angenommene Werte und Standardunsicherheiten der Eingangsgren bei der Ermittlung von Hund Hnmittels Albedodosimetern im Beispiel NC.615 Tabelle NC.2 Unsicherheitsbudget der Photonendosis zum Messwe

13、rt H.16 Tabelle NC.3 Unsicherheitsbudget der Photonendosis an der Erkennungsgrenze H.17 Tabelle NC.4 Unsicherheitsbudget der Photonendosis an der Nachweisgrenze H#18 Tabelle NC.5 Unsicherheitsbudget der Neutronendosis zum Messwert Hn19 Tabelle NC.6 Unsicherheitsbudget der Neutronendosis an der Erken

14、nungsgrenze Hn.20 Tabelle NC.7 Unsicherheitsbudget der Neutronendosis an der Nachweisgrenze H#n21 Tabelle D.1 Eingangsdaten, Zwischenwerte und Ergebnisse zu Beispiel 1 .60 Tabelle D.2 Eingangsdaten, Zwischenwerte und Ergebnisse zu Beispiel 2 .63 Tabelle D.3 Eingangsdaten, Zwischenwerte und Ergebniss

15、e zu Beispiel 3 .65 Tabelle D.4 Eingangsdaten, Zwischenwerte und Ergebnisse zu den Beispielen 4, 5 und 6 68 Tabelle D.5 Daten des Vielkanal-Spektrums zu den Beispielen 5 und 670 Tabelle E.1 Verteilungsfunktion ()t der standardisierten Normalverteilung.73 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD

16、9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 4 Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN ISO 11929:2008-06. Die Internationale Norm ISO 11929:2010 Determination of the characteristic limits (decision threshold, detec-tion limit and limits of the confidence interval) for measurements o

17、f ionizing radiation Fundamentals and application“ ist unverndert in diese Norm bernommen worden. Das internationale Dokument wurde vom SC 2 Radiation protection“ des TC 85 Nuclear Energy“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und den nationalen Komitees zur Stellungnahme und

18、Abstimmung vorgelegt. Diese Norm basiert wie die vorangegangenen ISO 11929-5 bis -8 auf der Bayes-Statistik, d. h. entsprechend 6 bis 19 knnen bei ihrer Anwendung auch solche unsicheren Gren und Einflsse bercksichtigt werden, die sich bei mehrmals wiederholten oder bei zhlenden Messungen nicht zufll

19、ig verhalten. Im Zuge der Revision wurde entschieden, dass die berarbeiteten ISO 11929-1 bis -3 und die ISO 11929-4 bis -8 in ein einziges konsistentes Dokument zusammengefhrt werden, weil sie alle auf der gleichen Proze-dur aufbauen, die zur Berechnung von charakteristischen Grenzen gebraucht wird.

20、 Ebenso wie ISO 11929:2010 alle Publikationen der Reihe ISO 11929 ersetzt, werden mit dieser Norm alle Normen der Reihe DIN 25482 ersetzt. Die Zuordnung zwischen beiden Normenreihen ist DIN VDE 0493 Beiblatt 1 (VDE 0493 Beiblatt 1):2006-09 zu entnehmen. In der Normenreihe DIN 25482 gab es eine histo

21、risch bedingte systematische Inkonsistenz. DIN 25482-1 bis -7 beruhten auf konventioneller Statistik whrend DIN 25482-10 bis -13 bereits auf der Grundlage der Bayes-Statistik entwickelt wurden. Diese Inkonsistenz wird durch die bernahme von ISO 11929:2010 behoben. Fr diese Norm ist das nationale Arb

22、eitsgremium GUK 967.2 Aktivittsmessgerte fr den Strahlenschutz“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de), Gemeinschaftsgremium mit dem Normenausschuss Radiologie (NAR) im DIN, zustndig. Fr die konzentrier-te Detailbehandlung hat dieses den

23、 Arbeitskreis GAK 967.2.1 Nachweis- und Erkennungsgrenzen bei Kern-strahlungsmessungen“ eingesetzt. nderungen Gegenber DIN 25482-1:1989-04, DIN 25482-1 Beiblatt 1:1992-03, DIN 25482-2:1992-09, DIN 25482-2 Bei-blatt 1:2000-09, DIN 25482-3:1993-02, DIN 25482-4:1995-12, DIN 25482-5:1993-06, DIN 25482-5

24、 Beiblatt 1: 1997-12, DIN 25482-6:1993-02, DIN 25482-6 Beiblatt 1:1998-12, DIN 25482-7:1997-12, DIN 25482-10:2000-05, DIN 25482-11:2003-02, DIN 25482-12:2003-02 und DIN 25482-13:2003-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Zusammenfassung zu einem Kerndokument mit Anwendungsbeispielen in den An

25、hngen. b) Durchgngige Anwendung der Bayes-Statistik nach dem Vorbild der DIN 25482-10:2000-05, um die Messunsicherheiten nach ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement vollstndig bercksichtigen zu knnen (Typ-B-Unsicherheiten konnten

26、mit der konventionellen Statistik nicht behandelt werden). c) Statt Hufigkeiten und Hypothesentests zu betrachten, wird allein auf der Basis von Wahrscheinlich-keiten unter Bercksichtigung der unvollstndigen Information ber die Messgre eine Entscheidung darber getroffen, ob ein physikalischer Effekt

27、 bei der Messung der Messgre vorliegt oder nicht; d) Einfhrung von Formelzeichen mit einheitlicher Systematik: physikalische Gren werden mit Gro-buchstaben bezeichnet und sorgfltig von ihren Werten unterschieden, die mit den entsprechenden Kleinbuchstaben bezeichnet werden. e) Die Anwendungen bei Me

28、ssungen mit Albedodosimetern (bisher DIN 25482-11:2003-02) werden wegen der besonderen nationalen Bedeutung im Nationalen Anhang NC dieser Norm behandelt. f) Es ist vorgesehen, einfhrende Informationen in einem Beiblatt zu verffentlichen, nach dem Vorbild der Einfhrung der Anwendung in ISO/IEC Guide

29、 98-3, Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 5 expression of uncertainty in measurement mit DIN VDE 0493 Beiblatt 2 (VDE 0493 Beiblatt 2):2007-06, Strahlenschutz-Messgerte Bestimmung der Unsicherheit

30、 beim Messen (IEC/TR 62461:2006). Auch wenn das Ergebnis der berarbeitung teilweise zu den gleichen Gleichungen fhrt, ist doch die Begrndung auf der Basis der Bayes-Statistik vollkommen unterschiedlich. Insbesondere bekommt der Begriff Wahrscheinlichkeit eine andere Bedeutung, die ber die einfache B

31、etrachtung von Hufigkeiten fr Ergebnisse aus wiederholten Messungen und die Statistiken des Kernzerfalls hinausgeht. Frhere Ausgaben DIN 25482-1: 1989-04 DIN 25482-1 Beiblatt 1: 1992-03 DIN 25482-2: 1992-09 DIN 25482-2 Beiblatt 1: 2000-09 DIN 25482-3: 1993-02 DIN 25482-4: 1995-12 DIN 25482-5: 1993-0

32、6 DIN 25482-5 Beiblatt 1: 1997-12 DIN 25482-6: 1993-02 DIN 25482-6 Beiblatt 1: 1998-12 DIN 25482-7: 1997-12 DIN 25482-10: 2000-05 DIN 25482-11: 2003-02 DIN 25482-12: 2003-02 DIN 25482-13: 2003-02 Nationaler Anhang NA (informativ) Zusammenhang mit Europischen und Internationalen Normen Fr den Fall ei

33、ner undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten

34、Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Eine Information ber den Zusammenhang der im Hauptteil dieser Norm zitierten Normen mit den entspre-chenden Deutschen Normen ist in Tabelle NA.1 wiedergegeben. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB3

35、0F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 6 Tabelle NA.1 Europische Norm Internationale Norm Deutsche Norm Klassifikation im VDE-Vorschriftenwerk ISO 31-0 ISO 31-9 ISO 3534-1 DIN ISO 3534-1 ENV 13005:1999 ISO/IEC Guide 98-3:2008 GUM:1995 Siehe DIN V ENV 13005:1999-06 Fr Strahlungsm

36、essungen DIN VDE 0493 Bbl 2 (VDE 0493 Bbl 2):2007-06 VDE 0493 Bbl 2 ISO/IEC Guide 99:2007 Nationaler Anhang NB (informativ) Literaturhinweise DIN V ENV 13005:1999-06, Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen; Deutsche Fassung ENV 13005:1999 DIN ISO 3534-1, Statistik Begriffe und Formelzeich

37、en Teil 1: Wahrscheinlichkeit und allgemeine statisti-sche Begriffe DIN VDE 0493 Beiblatt 2 (VDE 0493 Beiblatt 2):2007-06, Strahlenschutz-Messgerte Bestimmung der Unsicherheit beim Messen (IEC/TR 62461:2006) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN ISO 11929:2011-01 7

38、 Nationaler Anhang NC (informativ) Anwendungen bei Messungen mit Albedodosimetern NC.1 Einleitung Die vorliegende Norm kann auch bei Messungen mit Albedodosimetern bei der getrennten Ermittlung der Photonen- und Neutronenkomponente der Tiefen-Personendosis p(10)H nach DIN 6802-4 angewendet werden. N

39、C.2 Normative Verweisungen Dieser Anhang NC enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publika-tionen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sp

40、tere nderungen oder berarbeitun-gen nur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschlielich nderungen). DIN 6802-1, Neutronendosimetrie Teil 1: Spezielle Begriffe und Ben

41、ennungen DIN 6802-2, Neutronendosimetrie Teil 2: Konversionsfaktoren zur Berechnung der Orts- und Tiefen-Perso-nendosis aus der Neutronenfluenz und Korrektionsfaktoren fr Strahlenschutz-Dosimeter DIN 6802-4, Neutronendosimetrie Teil 4: Verfahren zur Personendosimetrie mit Albedodosimetern DIN 6814-3

42、, Begriffe in der radiologischen Technik Teil 3: Dosisgren und Dosiseinheiten DIN IEC 61066 (VDE 0492-3-2):2007-02, Thermolumineszenz-Dosimetriesysteme zur Personen- und Umweltberwachung (IEC 61066:2006) DIN 25483, Verfahren zur Umgebungsberwachung mit integrierenden Festkrperdosimetern NC.3 Begriff

43、e Fr die Anwendung dieser Norm gelten die Begriffe nach DIN 6802-1, DIN 6802-2, DIN 6802-4, DIN 6814-3 und die folgenden. NC.3.1 Messgre der Personendosis (bei Messungen mit Albedodosimetern) Tiefen-Personendosis, p(10)H DIN 6814-3 ANMERKUNG 1 Definitionsgrundlage fr die Dosisgren der Orts- und Pers

44、onendosimetrie, die sogenannten operati-ven Gren“ der Strahlenschutz-Messtechnik, ist die quivalentdosis. Die Personendosis ist in allgemeiner Form definiert als quivalentdosis gemessen an der fr die Strahlenexposition reprsentativen Stelle der Krperoberflche und damit eine Punktgre. Als Personendos

45、is gilt bei durchdringender Strahlung die Messgre Tiefen-Personendosis Hp(10). Die Tiefen-Personendosis Hp(10) ist die quivalentdosis in 10 mm Tiefe im Krper an der Tragestelle des Personendosime-ters. ANMERKUNG 2 In diesem Nationalen Anhang werden die Tiefen-Personendosen durch Photonen- und Neutronenstrah-lung kurz als Photonendosis und Neutronendosis bezeichnet. ANMERKUNG 3 Ein Albedodosimeter besteht aus mindestens einem Thermolumineszenz-(TL-)Detektorpaar, das sich in einer speziellen Albedodosimeterkapselung befindet und das neben den Albedoneutronen auch thermische Neutronen des uere