Analisi del foglio di calcolo

Il laboratorio LAT ha elaborato un foglio di calcolo in formato exel dove sono indicati i dati di ingresso per lo strumento da sottoporre alla prova di taratura, inoltre vi sono tutte le relazioni di calcolo descritte nel capitolo 5 della procedura tecnica, prodotta in pieno accordo con quanto prescritto dalla norma ISO/IEC 17025.

L’intestazione del foglio di calcolo redatto secondo il MOD 180 riporta i dati identificativi dello strumento da tarare, quali la marca, il modello ed il numero di matricola.

Viene anche riportata il tipo di misura effettuata, quale rateo di dose o misure in integrazione.

fig 6.5 dati identificativi dello strumento da tarare

Il foglio di calcolo si presenta strutturato da due colonne, rispettivamente nella colonna di sinistra vengono inseriti i dati ed i calcoli relativi allo strumento campione e nella colonna di destra i dati ed i calcoli dello strumento da sottoporre a taratura, nel caso specifico di tale prova il Dosimetro CANBERRA.

fig. 6.6 struttura della tabella di calcolo del certificato di taratura

fig. 6.7 casella per la selezione del codice del fascio

L’irraggiatore presente nel laboratorio consente di selezionare due sorgenti rispettivamente

137_{C e} 60_{Co tale scelta viene operata dalla postazione di comando, tale informazione viene}

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fig. 6.8 postazione per la selezione della sorgente di irraggiamento

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Per facilitare l’elaborazione del foglio di calcolo in exel osserviamo come tutte le caselle di colore bianco sono delle misure strumentali ossia dati di ingresso che non derivano da calcoli. Strumento Campione

Andiamo con analizzare i dati inseriti nella colonna di sinistra relativi allo strumento campione:

➢ Energia media di irraggiamento (keV) ➢ Distanza tra la sorgente ed il rivelatore (m)

Si nota come la distanza tra l’irraggiatore e la postazione sulla quale viene fissato lo strumento non è fissa, in quanto tale postazione è situata su una guida scorrevole, quindi con tale sistema è possibile a parità di irraggiamento modificare la distanza e verificare tale effetto sulla strumentazione.

➢ Nk(GyC-1) coefficiente di taratura del kerma del campione utilizzato

➢ Nx(kg-1) coefficiente di taratura di esposizione del campione utilizzato

➢ uNx/2 incertezza del campione utilizzato

➢ C (pF) capacità del condensatore

➢ t(s) tempo di misura

Si nota come il tempo di misura è stato fissato per tutte le prove effettuate pari a 60s ➢ Vpi(V) tensione di perdita iniziale

➢ Vpf(V) tensione di perdita finale rilevata dopo un intervallo di 5 minuti

➢ Vmpt(V) valor medio della tensione di perdita

Dopo aver misurato i valori delle tensioni Vpi e Vpf si procede nel calcolo del valor

medio della tensione di perdita rapportato al tempo di misura impostato:

𝑉_𝑝𝑚𝑡 =𝑉𝑝𝑖 + 𝑉𝑝𝑓

2 ∙

𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑚𝑖𝑠𝑢𝑟𝑎 300

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➢ Tf (°C) temperatura finale

➢ Tm(°C) temperatura media

Attraverso una postazione meteo andiamo con il rilevare il valore della temperatura iniziale e finale della taratura, andiamo con il calcolare il valore della temperatura media:

𝑇_𝑚 =𝑇𝑖 + 𝑇𝑓 2 ➢ Pi (hPa) pressione inziale

➢ Pf (hPa) pressione finale

➢ Pm(hPa) pressione media

La postazione meteo presente in laboratorio consente di rilevare oltre al valore della temperatura anche la misura della pressione, quindi possiamo rilevare il valore della pressione iniziale e finale, successivamente andiamo con il calcolare il valore della pressione media:

𝑃𝑚 =

𝑃𝑖+ 𝑃𝑓

2

➢ Vj(V) valor della tensione misurata in 60s

➢ Vm(V) valor medio della tensione

Vengono effettuate 10 misure di tensione, ciascuno misura sarà epurata del termine dovuto al tempo in cui l’otturatore si apre ed inizia ad irraggiare, si procede nel calcolo del valor medio della tensione:

𝑉_𝑚 = 𝑉1+ 𝑉2 + 𝑉3+ 𝑉4 + 𝑉5+ 𝑉6 + 𝑉7+ 𝑉8 + 𝑉9+ 𝑉10 10 𝑉_𝑚 =∑ 𝑉𝑗 10 𝑗=1 10

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➢ 𝐾_𝑃𝑇 fattore di correzione di pressione e temperatura

La correzione riguardante la temperatura e la pressione è effettuata mediante il prodotto dei fattori di temperatura KT e KP della pressione,definito dalla relazione:

𝐾_𝑃𝑇 = 𝐾_𝑃∙ 𝐾_𝑇= 𝑃0 𝑃_𝑚∙ 𝑇_𝑚 𝑇₀ 𝑃0 = 101,32𝑘𝑃𝑎 = 101,32 ∙ 103𝑃𝑎 = 1013,2ℎ𝑃𝑎 𝑇0 = 20°𝐶 = (20 + 273,15)𝐾 = 293,15𝐾

➢ Vnetto (V) valore della tensione netta

𝑉_{𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜} = 𝑉_𝑚− 𝑉_𝑝𝑚𝑡

𝑉_𝑚(𝑉)𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒

𝑉_𝑝𝑚𝑡(𝑉)𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑟𝑎𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑡𝑜 𝑎𝑙 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑚𝑖𝑠𝑢𝑟𝑎

➢ 𝑋(𝐶 𝑘𝑔−1_{)𝑒𝑠𝑝𝑜𝑠𝑖𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒}

Andiamo con il calcolare il valor dell’esposizione applicando la seguente relazione: 𝑋 = (𝑉_𝑚− 𝑉_𝑝𝑚) ∙ 𝐶 ∙ 𝐾_𝑝𝑇∙ 𝑁_𝑋∙ 𝐾_𝑓

dove si è indicato con:

𝑉_𝑚(𝑉) media di n letture dell’elettrometro (con n ≥ 10) 𝑉_𝑝𝑚(𝑉)valor medio della tensione di perdita

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C(F) valore della capacità del condensatore

𝑁_𝑋 valore del fattore di taratura dell’esposizione del campione

𝐾_𝑝𝑇 fattore di correzione per la differenza tra le condizioni ambientali e quelle di riferimento

Kf fattore di correzione per la non uniformità del campo

➢ K (mGy/h) si calcola: 𝐾(𝑚𝐺𝑦/ℎ) = 𝐾(𝐺𝑦) 1000∙1ℎ ➢ 𝑋 (𝐶 𝑘𝑔−1_𝑠−1₎ si calcola: 𝐾(𝑚𝐺𝑦/ℎ) = 𝐾(𝐺𝑦) 1000∙1ℎ ➢ 𝐾(𝐺𝑦) 𝐾𝑒𝑟𝑚𝑎 si calcola: 𝐾 = (𝑉_𝑚− 𝑉_𝑝𝑚𝑡) ∙ 𝐶 ∙ 𝑁_𝑘∙ 𝐾_𝑝𝑇∙ 𝐾_𝑓 dove si è indicato con:

𝑉_𝑚 tensione media di n letture dell’elettrometro (con n ≥ 10) 𝑉𝑝𝑚valor medio della tensione di perdita

C valore della capacità del condensatore, 𝑁_𝑥 valore del fattore di taratura del campione

𝐾𝑝𝑇 fattore di correzione per la differenza tra le condizioni ambientali e quelle di

riferimento

Kf fattore di correzione per la non uniformità del campo

➢ 𝐾(𝐺𝑦 ∙ 𝑠−1₎

si calcola:

𝐾(𝐺𝑦 ∙ 𝑠−1_{) =}𝐾(𝐺𝑦)

𝑡(𝑠) 𝑡(𝑠) tempo di misura

140 ➢ 𝐻∗_{(10) (𝑆𝑣) Equivalente di dose}

si calcola come:

𝐻∗_{(𝑆𝑣) = 𝐾(𝐺𝑦) ∙ ℎ}

𝐾(𝑆𝑣 𝐺𝑦⁄ )

applicando i coefficienti di conversione ℎ𝐾 raccomandati nelle condizioni di misura

definite dalla norma ISO 4037-3per lo specifico equivalente di dose considerato.

➢ H ∗ (10) (𝑆𝑣 ∙ 𝑠−1_{) dose assorbita}

Si calcola come:

𝐻(10)∗(𝑆𝑣 ∙ 𝑠−1_{) = 𝐾(𝐺𝑦 ∙ 𝑠}−1_{) ∙ ℎ}

𝐾(𝑆𝑣 𝐺𝑦⁄ )

➢ uVnetto (V) incertezza sulla tensione netta si calcola come:

𝑢𝑉_{𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜} = √(𝑢𝑉_𝑚)2_{+ (𝑢𝑉}

𝑝𝑚𝑡)

2

➢ 𝑢𝑘_𝑓 incertezza del fattore di disomogeneità ➢ 𝑢𝑉_𝑚(𝑉) incertezza del valor medio della tensione

➢ 𝑢𝑉_𝑝𝑚𝑡(𝑉) incertezza del valor medio della tensione di perdita ➢ 𝑢𝐶 (𝑝𝐹) incertezza della capacità del condensatore

➢ 𝑢𝑁_𝑥(𝑘𝑔−1_{) incertezza del coefficiente di taratura di esposizione}

➢ 𝑢𝑘_𝑝𝑇 incertezza del fattore di correzione di pressione e temperatura Strumento da tarare

Andiamo con analizzare i dati inseriti nella colonna di destra relativi allo strumento da tarare, andando a considerare quei dati che sono differenti in quanto anche in tale tabella sono presenti i dati relativi alle condizioni ambientali, quali pressione, temperatura ed umidità che si sono già analizzati.

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➢ Mj(𝜇𝑆𝑣/ℎ)valori misurati

➢ Mm(𝜇𝑆𝑣/ℎ)valore medio delle 10 misure effettuate

𝑀_𝑚 =𝑀1+ 𝑀2+ 𝑀3+ 𝑀4+ 𝑀5 + 𝑀6 + 𝑀7+ 𝑀8+ 𝑀9+ 𝑀10 10 𝑀_𝑚 = ∑ 𝑀𝑗 10 𝑗=1 10

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