La métrologie des rayonnements ionisants recourt à différentes grandeurs, dites physiques, opérationnelles ou de protection.
Dans l’objectif de contrôler la source de rayonnement et fiabiliser son procédé métrologique, ATRON dispose d'une chaîne de mesure complète, couplée à un système de contrôle et commande.
Les conditions ambiantes de pression, température et hygrométrie sont relevées pour déterminer et contrôler précisément l’environnement des mesures afin de stabiliser la température à 20 ± 2 °C et le taux d’humidité à 60 ± 10 %.
Des chambres d’ionisation permettent de mesurer en kerma dans l’air les rayonnements ionisants émis par l'installation ATRON. Ces chambres, raccordées au faisceau primaire par le Laboratoire National de Métrologie (CEA/LNE/LNHB), permettent les étalonnages des radiamètres avec une incertitude relative élargie inférieure à 5 %.
Les grandeurs physiques sont les seules directement mesurables. Toutes les autres grandeurs de mesure des rayonnements ionisants sont traçables par le calcul ou l'étalonnage.
La dose absorbée et le kerma sont des grandeurs directement mesurables, appelées grandeurs physiques.
La dose est l'énergie déposée par unité de masse par un rayonnement ionisant dans un milieu. Elle s'exprime en Gray (Gy). Le kerma désigne quant à lui l'énergie cinétique délivrée par unité de masse. Il est utilisé pour la dosimétrie des particules neutres et s'exprime également en Gray. A l'équilibre électrostatique, le kerma est proportionnel à la dose.
Sur l'installation ATRON, le kerma dans l'air est utilisé comme grandeur de référence pour le raccordement de grandeurs opérationnelles à l'étalon national.
Les grandeurs opérationnelles permettent de mesurer l’exposition des travailleurs et du public aux rayonnements ionisants.
Si la plupart des appareils de mesure des rayonnements ionisants fournissent une indication de débit d'équivalent de dose ambiant H*(10) en Sv/h, cette grandeur n'est pas directement mesurable.
Il s'agit d'une grandeur utile de radioprotection définie par l'ICRU pour mesurer l’exposition des travailleurs et du public à ces rayonnements.
L'étalonnage des appareils de mesure des rayonnements ionisants, réalisé par ATRON en débit d'équivalent de dose, nécessite de se rapporter au spectre énergétique du champ de rayonnement et à son intensité : H*(10) (Sv/h) = hk (Sv/Gy) × K (Gy/h).