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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Messunsicherheiten und charakteristische Grenzen wie die Erkennungsgrenze, die Nachweisgrenze und die Grenzen des Überdeckungsintervalls, sowie der beste Schätzwert und die ihm zugeordnete Standardunsicherheit sind in der Metrologie allgemein und im Strahlenschutz von besonderer Bedeutung. Die Quantifizierung der Unsicherheit, die einem Messergebnis zuzuordnen ist, stellt eine Grundlage dar für das Vertrauen, das ein Individuum in das Messergebnis setzen kann. Konformität mit regulatorischen Grenzen, Richtwerten oder Referenzwerten kann nur durch Berücksichtigung und Quantifizierung aller Quellen der Unsicherheit gezeigt werden. Charakteristische Grenzen sind schließlich eine Grundlage für Entscheidungen unter Unsicherheit. Diese Norm behandelt speziell charakteristische Grenzen für eine nicht-negative Messgröße bei der Messung ionisierender Strahlung. Sie ist jedoch für einen weiten Bereich von Messverfahren anwendbar, der weit über die Messung ionisierender Strahlung hinausgeht. Die nach dieser Norm zu vorgegebenen Wahrscheinlichkeiten für falsche Entscheidungen festzulegenden Grenzen gestatten es, Nachweismöglichkeiten für eine Messgröße und den durch diese Messgröße quantifizierten physikalischen Effekt wie folgt zu beurteilen: a) Die "Erkennungsgrenze" erlaubt eine Entscheidung darüber, ob der durch die Messgröße quantifizierte physikalische Effekt vorliegt; b) die "Nachweisgrenze" gibt an, welcher kleinste wahre Wert der Messgröße mit einem anzuwendenden Messverfahren noch nachgewiesen werden kann. Sie erlaubt damit eine Entscheidung darüber, ob das Messverfahren gestellten Anforderungen genügt und damit für den vorgesehenen Messzweck geeignet ist; c) die "Grenzen des Überdeckungsintervalls" schließen im Fall, dass das Vorliegen des physikalischen Effektes erkannt wird, ein Überdeckungsintervall ein, das mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit den wahren Wert der Messgröße enthält. Die Neuausgabe der DIN ISO 11929 besteht aus vier Teilen: Teil 1: Elementare Anwendungen; Teil 2: Fortgeschrittene Anwendungen; Teil 3: Anwendung von Entfaltungstechniken; Teil 4: Leitfaden zur Anwendung. Teil 1 behandelt elementare Anwendungen zählender Messungen, wie sie häufig im Bereich der Metrologie ionisierender Strahlung auftreten werden. Dieser Teil beschränkt sich aus Anwendungen, bei denen die Unsicherheiten auf der Grundlage des GUM (JCGM 2008) ermittelt werden können. Im Anhang A wird der spezielle Fall wiederholter zählender Messungen mit zufälligen Einflüssen und in Anhang B Messungen mit linearen analogen Ratemetern behandelt. Gegenüber DIN ISO 11929:2011-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Aufteilung der Norm in vier Teile, von denen der erste Teil elementare Anwendungen behandelt, bei denen die Messunsicherheiten nach dem GUM ermittelt werden. Der zweite Teil erweitert die frühere ISO 11929:2010 um fortgeschrittene Anwendungen, bei denen die Messunsicherheiten nach GUM Supplement 1 ermittelt werden, und der dritte Teil beschreibt Anwendungen, bei denen Entfaltungstechniken auf der Grundlage des GUM angewendet werden. Der vierte Teil gibt mit Beispielen Anleitung zur Anwendung der Norm, b) durchgängige Anwendung der Bayes-Statistik nach dem Vorbild der DIN ISO 11929:2011-01, um die Messunsicherheiten nach GUM und GUM Supplement 1vollständig berücksichtigen zu können (Typ-B-Unsicherheiten konnten mit der konventionellen Statistik nicht behandelt werden); c) Bereinigung der Terminologie und sprachlichen Formulierungen, um eine klarere Abgrenzung der Bayes-Statistik von der konventionellen oder frequentistischen Statistik zu erreichen; d) Korrektur eines Fehlers in ISO 11929:2010-1 bei der Berechnung der Varianz bei wiederholten Messungen mit unbekannten zufälligen Einflüssen (Anhang A.2); e) Verlagerung der theoretisch anspruchsvollen Darstellung der Grundlagen in den zweiten Teil der Norm; f) konsistente Behandlung des Falls kleiner Ereigniszahlen auf der Grundlage des GUM Supplement 1 in Teil 2 der Norm; g) explizitere Darstellung des Formelwerks, um die Anwendung zu erleichtern. DIN ISO 11929 Beiblatt 1:2014-08 bleibt bestehen. Zuständig ist das DKE/GK 851 "Aktivitätsmessgeräte für den Strahlenschutz" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN ISO 11929:2011-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Aufteilung der Norm in vier Teile, von denen der erste Teil DIN ISO 11929:2011-01 ersetzt und elementare Anwendungen behandelt, bei denen die Messunsicherheiten nach dem ISO/IEC Guide 98-3 ermittelt werden. Der zweite Teil erweitert die frühere ISO 11929:2010 um fortgeschrittene Anwendungen, bei denen die Messunsicherheiten nach ISO/IEC Guide 98-3-1 ermittelt werden, und der dritte Teil behandelt Anwendungen, bei denen Entfaltungstechniken auf der Grundlage des ISO/IEC GUIDE 98-3 angewendet werden. Der vierte Teil gibt mit Beispielen Anleitung zur Anwendung der Norm; b) der Nationale Anhang NC ist entfallen; c) durchgängige Anwendung der Bayes-Statistik nach dem Vorbild der DIN ISO 11929:2011-01, um die Messunsicherheiten nach ISO/IEC Guide 98-3 und ISO/IEC Guide 98-3-1vollständig berücksichtigen zu können (Typ-B-Unsicherheiten konnten mit der konventionellen Statistik nicht behandelt werden); d) Bereinigung der Terminologie und sprachlichen Formulierungen, um eine klarere Abgrenzung der Bayes-Statistik von der konventionellen oder frequentistischen Statistik zu erreichen; e) Korrektur eines Fehlers in ISO 11929:2010 bei der Berechnung der Varianz bei wiederholten Messungen mit unbekannten zufälligen Einflüssen (Anhang A.2); f) Verlagerung der theoretisch anspruchsvollen Darstellung der Grundlagen in den zweiten Teil der Normenreihe; g) konsistente Behandlung des Falls kleiner Ereigniszahlen auf der Grundlage des ISO/IEC Guide 98-3-1 in Teil 2 der Normenreihe; h) explizitere Darstellung des Formelwerks, um die Anwendung zu erleichtern.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/GK 851 - Aktivitätsmessgeräte für den Strahlenschutz  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 85/SC 2/WG 17 - Radioaktivitätsmessung