DOI: https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2018.155743
Відкритий доступ Відкритий доступ  Обмежений доступ Доступ за передплатою

Аналіз впливу статистики експерименту на оцінку точності вимірювання світлового виходу сцинтиляторів

Борис Викторович Гринев, Наринэ Рубеновна Гурджян, Ольга Витальевна Зеленская, Вадим Рувинович Любинский, Лариса Иосифовна Мицай, Нина Ивановна Молчанова, Владимир Алексеевич Тарасов

Анотація


Роботу присвячено аналізу впливу статистики експериментальних даних на оцінку показників випадкових складових (прецизійності та довірчих кордонів випадкової похибки) точності вимірювань технічного світлового виходу різних сцинтиляторів. Оцінки точності проводилися для встановлення необхідного числа вимірювань при проведенні метрологічних робіт різного рівня.

Визначався технічний світловий вихід, у фотонах/МеВ (фот/МеВ), циліндричних сцинтиляторів на основі монокристалів NaI(Tl), CsI(Tl), CWO, BGO, п-терфенілу, антрацену, стильбену і ПС.

Показники точності вимірювань технічного світлового виходу сцинтиляторів оцінювалися на підставі серій результатів вимірювань у певних умовах. Проводилися три серії вимірювань в умовах внутрішньолабораторної відтворюваності, при цьому кожна серія вимірювань проводилася в умовах повторюваності. Оцінкою мінливості випадкової складової похибки одиничного вимірювання світлового виходу був показник прецизійності вимірюван­ня ‒ стандартне відхилення результату одиничного вимірювання, виконаного в умовах повторюваності.

Обчислювалися абсолютні та відносні значення показників прецизійності й довірчих меж випадкової похибки для кожної серії вимірювань. Вивчалися залежності показників точності від числа вимірювань у серії від 3 до 9.

Показано, що при збільшенні світлового виходу сцинтиляторів вiд 2800 фот/МеВ для BGO до 35500 фот/МеВ для CsI(Tl), для будь-якого числа вимірювань, показник прецизійності вимірювань зменшується приблизно від 2 до 0,3 %, тобто прецизійність вимірювань підвищується.

Встановлено, що відношення величини межі випадкової похибки до показника прецизійності вимірювань зменшується від 2,5 до 0,8 при зростанні кількості вимірювань від 3 до 9.

На підставі отриманих результатів надано рекомендації щодо кількості вимірювань, необхідних для проведення метрологічних робіт різного рівня.

Ключові слова


Сцинтилятор; Технічний світловий вихід; Прецизійність; Повторюваність; Внутрішньолабораторна відтворюваність; Межі випадкової похибки

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


State standard of Ukraine ISO 5725–1:2005. Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 1. General principles and definitions. Kyiv, 2006. 31 p. (in Ukrainian).

ISO 5725–1:1994. Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 1. General principles and definitions [1994–12]. Geneva, 2018. 17 p.

Volodarskiy E. T., Koshevaya L. A. Obosnovanie tselesoobraznosti primeneniya eksperimentalnogo podhoda k otsenke neopredelennosti kolichestvennyih rezultatov ispyitaniy [Justification of the expediency of applying an experimental approach to assessing the uncertainty of quantitative test results]. Ukrainian Metrological Journal, 2009, no. 3, pp. 8‒12 (in Russian).

Gektin A. V. (Еd.). Sostoyanie i perspektivyi razvitiya funktsionalnyih materialov dlya nauki i tehniki. Aspektyi stsintillyatsionnoy tehniki [The state and prospects of development of functional materials for science and technology. Aspects of scintillation technology]. Kharkiv, ISMA, 2017. 264 p. (in Russian).

State standard of Ukraine IEC 62372:2009. Nuclear instrumentation. Packaged scintillators. Methods of controlling the technical light output and its own resolution (IEC 62372:2006, IDT). Kyiv, 2009, pp. 31‒39 (in Ukrainian).

IEC 62372:2006. Nuclear instrumentation ‒ Housed scintillators ‒ Measurement methods of light output and intrinsic resolution [2006–02– 23]. Geneva, 2006. 35 p.

State standard of Ukraine ISO 5725–2:2005. Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 2. The main method of determining the repeatability of the reproducibility of the standard measurement method (State standard of Ukraine ISO 5725–2–2003 IDT). Kyiv, 2006. 57 p. (in Ukrainian).

State standard of Ukraine 8.207:2008. Direct measurements with multiple observations. Methods of processing the results of observations. The main provisions. Kyiv, 2008. 7 р. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


ДСТУ ГОСТ ИСO 5725–1:2005. Точність (правильність і прецизійність) методів та результатів вимірювання. Частина 1. Основні положення та визначення [Чинний від 2006–07–01]. Київ: Держстандарт України, 2006. 31 с.

ISO 5725–1:1994. Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 1. General principles and definitions [1994– 12]. Geneva, 2018. 17 p.

Володарский Е. Т., Кошевая Л. А. Обоснование целесообразности применения экспериментального подхода к оценке неопределенности количественных результатов испытаний. Український метрологічний журнал. 2009. № 3. С. 8‒12.

Состояние и перспективы развития функциональных материалов для науки и техники. Аспекты сцинтилляционной техники: Гектин А. В. (ред.). Харьков: ИСМА, 2017. 264 с.

ДСТУ IEC 62372:2009. Ядерне приладобудування. Сцинтилятори упаковані. Методи контролювання технічного світлового виходу та власної роздільної здатності (IEC 62372:2006, IDT) [Чинний від 2012–01–01]. Київ, 2009. С. 31‒39.

IEC 62372:2006. Nuclear instrumentation ‒ Housed scintillators ‒ Measurement methods of light output and intrinsic resolution [2006–02– 23]. Geneva, 2006. 35 p.

ДСТУ ГОСТ ИСO 5725–2:2005. Точність (правильність і прецизійність) методів та результатів вимірювання. Частина 2. Основний метод визначення повторюваності і відтворюваності стандартного методу вимірювання (ГОСТ ИСO 5725–2–2003 IDT) [Чинний від 2006–07–01]. Київ: Держспоживстандарт України, 2006. 57 с.

ДСТУ ГОСТ 8.207:2008 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения [Действует с 2008–10–01]. Киев, 2008. 7 с.





УКРАЇНСЬКИЙ МЕТРОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ / UKRAINIAN METROLOGICAL JOURNAL

ISSN (Print) 2306-7039

ISSN (Online) 2522-1345