Назначение
Гамма-бета-спектрометры МКС-АТ1315 (далее - спектрометры) предназначены для измерений энергетических спектров гамма-, бета-излучения, а также активности и объемной (удельной) активности радионуклидов в пробах объектов окружающей среды.
Описание
Принцип действия спектрометра основан на накоплении и обработке амплитудных спектров импульсов, поступающих от блоков детектирования гамма- и бета-излучения.
Амплитуда импульсов, пропорциональная энергии гамма-, бета- излучения, преобразуется в цифровой код, который хранится в запоминающем устройстве (ЗУ) блоков детектирования. Накопленная информация в виде спектров гамма- и бета-излучения пробы выводится на монитор персонального компьютера (ПК) и обрабатывается средствами программного обеспечения (ПО).
Спектрометр представляет собой комбинированное двухдетекторное спектрометрическое и радиометрическое средство измерений смешанного гамма-, бета-излучения. В качестве детектора гамма-излучения используется сцинтилляционный блок детектирования гамма-излучения с кристаллом NaI (Tl) диаметром 63 мм и длиной 63 мм. В качестве детектора бета-излучения используется сцинтилляционный блок детектирования бета-излучения с пластмассовым сцинтиллятором диаметром 128 мм и длиной 9 мм.
Спектрометр представляет собой стационарную конструкцию, построен по блочномодульному принципу и состоит из:
- блока защиты (БЗ);
- блока детектирования гамма-излучения БДГ-АТ1315 (БДГ), размещаемого в БЗ;
- блока детектирования бета-излучения БДБ-АТ1315 (БДБ), размещаемого в крышке БЗ. Спектрометры предназначены для оснащения лабораторий радиационного контроля
организаций, осуществляющих спектрометрический и радиометрический контроль содержания гамма-, бета-излучающих радионуклидов в продукции, сырье и объектах окружающей среды. Общий вид гамма-бета-спектрометра МКС-АТ 1315 представлен на рисунке 1.
Программное обеспечение
Программное обеспечение спектрометра МКС-АТ1315 состоит из встроенного ПО и прикладного ПО. Все ПО является метрологически значимым.
Встроенные программы «BDG» и «BDB» спектрометра МКС-АТ1315 предназначены для управления измерением гамма-спектра с помощью блока детектирования БДГ и бета-спектра с помощью блока детектирования БДБ. Встроенные программы «BDG» и «BDB» защищены от преднамеренного и непреднамеренного изменения пломбированием. Интерфейс связи БДГ и БДБ не позволяет провести изменение программы. Метрологически значимые параметры в энергонезависимой памяти БДГ и БДБ не хранятся.
Прикладное ПО «SPTR» обеспечивает связь, управление и получение данных с блоков детектирования, а также расчет контролируемых величин и их ошибок, вывод величин на экран ПК и запоминание их в базе данных.
Таблица 1 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | BDB.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.X* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Идентификационное наименование ПО | BDG.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.X* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Прикладное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | SPTR.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.X.Y.Z* |
| Цифровой идентификатор ПО (MD5) | В соответствии с разделом «Свидетельство о приемке» |
| * - Параметры X, Y, Z - числа от 1 до 99. Оригинальные значения параметров X, Y, Z указаны в разделе РЭ «Свидетельство о приемке» и протоколе поверки. Контрольная сумма версии 1.X.Y.Z - в соответствии с разделом РЭ «Свидетельство о приемке». Идентификационные данные версии ПО 1.X.Y.Z вносятся в раздел «Свидетельство о приемке» руководства по эксплуатации и в протокол поверки при первичной поверке. |
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО гамма-бета-
спектрометров МКС-АТ1315 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий».
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты прикладного ПО гамма-бета-
спектрометров МКС-АТ1315 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний».
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики гамма-бета-спектрометров МКС-АТ1315_
| Характеристика | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, кэВ | от 50 до 3000 |
| Диапазон бета-излучения в диапазоне граничных энергий, кэВ | от 150 до 3500 |
| Количество каналов | от 0 до 1023 |
| Характеристика | Значение |
| Характеристика преобразования спектрометра с БДГ -АТ 1315 | E = а ■ n + b где n - номер канала, E - энергия гамма-излучения, кэВ; a’b - постоянные коэффициенты |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность) спектрометра с БДГ-АТ1315 в диапазоне энергий от 50 до 3000 кэВ, % | ±1 |
| Относительное энергетическое разрешение спектрометра с БДГ-АТ1315 для 137 гамма-линии радионуклида Cs (Еу=661,6 кэВ), %, не более | 9,5 |
| Максимальная входная статистическая загрузка, с-1, не менее | 5-104 |
| Относительное изменение энергетического разрешения при изменении входной статистической загрузки от 103 до 5-104 с-1 (с БДГ-АТ1315), %, не более | ±10 |
| Относительное смещение центра пика полного поглощения (ППП) радионуклида 137 Cs при изменении входной статистической загрузки от 103 до 5-104 с-1 (с БДГ-АТ1315), %, не более | ±2 |
| Относительное смещение центра пика конверсионных электронов радионуклида 137 Cs при изменении входной статистической загрузки от 103 до 5-104 с-1 (с БДБ-АТ1315), %, не более | ±2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений активности гамма-излучающих радионуклидов в диапазоне энергий от 50 до 3000 кэВ (спектрометрический метод) и объемной (удельной) активности радионуклидов 137Cs, 40К, 90Sr (радиометрический метод), % | ±20 |
| Диапазоны измерений объемной (удельной) активности радионуклидов 137Cs, 40К и 90Sr для проб плотностью 1 г/см , Бк/л (Бк/кг): - сосуд Маринелли 1,0 л - плоский сосуд 0,5 л - плоский сосуд типа "Дента" 0,1 л | 137Cs | 40K | 90Sr |
| от 1 до 1 • 104 | от 20 до 2-104 | от 10 до 3 • 105 |
| от 6 до 4-105 | от 75 до 2-104 | от 10 до 3 • 105 |
| от 15 до 1 • 106 | от 170 до 2-104 | от 100 до 1 • 106 |
Статистическая составляющая погрешности измерений объемной (удельной) активности радионуклидов (коэффициент вариации) в начальной части диапазона измерений (в пределах первой (чувствительной) декады), %, не более
Уровни собственного фона при внешнем фоне не более 0,20 мкЗв/ч, имп/с, не более:
±50
30
10
- для гамма-канала в интервале каналов от 15 до 1000
- для бета-канала в интервале каналов от 20 до 1000
Минимальная измеряемая активность при продолжительности измерения 3 ч, Бк/л (Бк/кг), не более:
- сосуд Маринелли 1,0 л
- плоский сосуд 0,5 л
- плоский сосуд 0,2 л
- плоский сосуд типа "Дента" 0,1 л
- плоский сосуд 0,03 л
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений объемной (удельной) активности, %:
- при изменении температуры окружающего воздуха от нормальных условий 20 °С в диапазоне температур от плюс 10 °С до плюс 35 °С;
- при изменении относительной влажности до 75 % при температуре 30 °С;
- при изменении напряженности постоянных магнитных полей и переменных полей сетевой частоты до 40 А/м
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности характеристики преобразования, %:
- при изменении температуры окружающего воздуха от нормальных условий 20°С в диапазоне температур от плюс 10 °С до плюс 35 °С;
- при изменении относительной влажности до 75 % при температуре 30 °С
- при изменении напряженности постоянных магнитных полей и переменных полей сетевой частоты до 40 А/м
Мощность, потребляемая БДГ-АТ 1315/БДБ-АТ 1315 от USB-порта сертифицированного ПК при номинальном напряжении 5 В, В-А, не более_
Масса спектрометра и составных частей, кг,
137
40
90
Cs
Sr
К
1
20
75
100
170
100
10
6
10
20
20
15
100
50
20
±5
±5
±10
±1
±1
±2
0,5
| Характеристика | Значение |
| не более: | |
| - спектрометра | 198,5 |
| - БДГ-АТ1315 | 2,0 |
| - БДБ-АТ1315 | 2,5 |
| - БЗ | 194 |
| Габаритные размеры составных частей | |
| спектрометра, мм, не более: - БДГ-АТ1315: | |
| - диаметр | 98 |
| - высота | 330 |
| - БДБ-АТ1315: | |
| - диаметр | 138 |
| - высота | 323 |
| - БЗ: | |
| - диаметр | 474 |
| - высота | 910 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С; | от +10 до +35 |
| - относительная влажность воздуха при | |
| температуре 30 °С и более низких | |
| температурах без конденсации влаги, %, не | |
| более; | 75 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на наклейки, расположенные на боковых поверхностях корпуса БДГ, БДБ, БЗ методом офсетной печати на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Таблица 4 - Комплект поставки гамма-бета-спектрометров МКС-АТ1315
| Наименование, тип | Обозначение | Колич ество | Примечание |
| Блок детектирования гамма-излучения БДГ -АТ 1315 | ТИАЯ.418269.096 | 1 | |
| Блок детектирования бета-излучения БДБ-АТ1315 | ТИАЯ.418259.026 | 1 | |
| Блок защиты | ТИАЯ.412919.033 | 1 | |
| IBM-совместимый персональный компьютер с принтером | | 1 | По заказу |
| Компакт-диск с программным обеспечением «SPTR» | ТИАЯ.467371.006 ТИАЯ.00115-01 | 1 | |
| Руководство оператора | ТИАЯ.00115-01 34 01 | 1 | Для работы с программой «SPTR» |
| Руководство по эксплуатации | ТИАЯ.412151.004 РЭ | 1 | Содержит раздел «Поверка» |
| Наименование, тип | Обозначение | Колич ество | Примечание |
| Методика поверки | МП 516-98 (ТИАЯ.412151.004 МП) | 1 | |
| Методика выполнения измерений | ТИАЯ.412151.004 МИ1 (МВИ.МН 1181-2011) | 1 | |
| Методика выполнения измерений | ТИАЯ.412151.004 МИ2 (МВИ.МН 4498-2013) | 1 | По заказу |
| Методика выполнения измерений | ТИАЯ.412151.004 МИ3 (МВИ.МН 708-2004) | 1 | По заказу |
| Свидетельство (паспорт) на гамма-источник | | 1 | Поставляется с руководством по эксплуатации на спектрометр |
| Комплект принадлежностей | ТИАЯ.412914.007 | 1 | |
| Комплект упаковок | ТИАЯ.305636.008 | 1 | Для блоков детектирования, блока защиты и комплекта принадлежностей |
| Примечания: 1 Персональный компьютер (ПК) должен иметь устройство чтения компакт-дисков; два свободных порта USB; звуковые колонки; сертификат соответствия. 2 По согласованию с заказчиком ПК и принтер могут не поставляться. 3 Допускается упрощенный вариант упаковки спектрометра, состоящий из картонной упаковки ТИАЯ.305636.008, деревянного ящика ТИАЯ.305642.018 и деревянных носилок ТИАЯ.305642.019. 4 Комплект принадлежностей ТИАЯ.412914.007 содержит: держатель, сосуды, кабели USB, источник контрольный, фильтр сетевой помехоподавляющий, волокнистый катионит ФИБАН-К-1, уплотнитель, пенал, крышку, шины. |
Поверка
осуществляется по документу МП 516-98 «Гамма-бета-спектрометр МКС-АТ1315. Методика поверки», утвержденному ГП «ЦЭСМ» 15 ноября 1998 г.
Основные средства поверки:
- рабочие эталоны 1-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые эталонные ОСГИ-3 активностью от 104 до 105 Бк, погрешность аттестации не более ±4 %;
- рабочие эталоны 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - источники бета-излучения радионуклидные эталонные типа ОРИБИ и 1СО интенсивностью внешнего излучения от 110 до 2104 с-1, погрешность аттестации не более ±5 %;
- рабочие эталоны 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - объемные радионуклидные источники специального назначения типа ОРР или ОМАСН с объемной (удельной) активностью от 110 до 2,5 • 104 Бк/л (Бк/кг), погрешность аттестации не более ±6 %.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в документах:
- «Гамма-бета-спектрометр МКС-АТ1315. Руководство по эксплуатации»;
- МВИ.МН 1181-2011 Методика выполнения измерений объемной и удельной активности 90Sr, 137 Cs и 40K на гамма-бета-спектрометре типа МКС-АТ1315, объемной и удельной активности гамма-излучающих радионуклидов 137 Cs и 40K на гамма-спектрометре типа EL1309 (МКГ-1309), утвержденная РУП «БелГИМ» 17 ноября 2011 г. Номер свидетельства об аттестации 668/2011. Номер в реестре ФР.1.38.2012.11826.
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические
условия
ГОСТ 17209-89 Средства измерений объемной активности радионуклидов в жидкости. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 23923-89 Средства измерений удельной активности радионуклида. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 8.033-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников
ТУ РБ 37318323.008-99 Гамма-бета-спектрометр МКС-АТ1315. Технические условия
19741-16: Методика поверки ТИАЯ.412151.004 МПСкачать6.4 Мб
35421-07