Назначение
Гамма-спектрометры сцинтилляционные портативные СТАРК-01 (далее по тексту -СГСП) предназначены для определения радионуклидного состава и измерения активности гамма-излучающих радионуклидов в образцах проб сложного или неизвестного заранее нуклидного состава.
Описание
СГСП состоят из сцинтилляционного блока детектирования (СБД), блока первичной обработки сигналов (БПО), интерфейсного модуля связи (ИМС) и внутреннего стабилизированного блока питания (СБП) заключенных в единый корпус. СГСП оснащается съемной ручкой с кнопкой запуска и аккумулятором, для удобства оператора при оперативных измерениях. Дополнительно СГСП могут оснащаться внешним блоком питания для стационарного размещения и питания от электросети (БП220) или от низковольтных цепей (БП24), карманным переносным компьютером (КПК), для обработки спектров и отображения результатов измерения, а также СГСП могут работать с персональным компьютером (ПК).
Различия между исполнениями СГСП приведены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1-Варианты исполнении СГСП
| Модификации | Опции |
| тип блока питания | интерфейсы ввода/вывода | тип средств отображения |
| СТАРК-01 | -ххх | -X | -X |
| -АКК | | | Съемная рукоять, аккумуляторы, зарядное устройство от сети переменного напряжения 220В. |
| -24П | | | с конвертором низковольтного питания (КНП) |
| -220 | | | с блоком питания 220 В |
| | -А | | Только основной интерфейс RS485 |
| | -Б | | Наличие модуля беспроводной связи Bluetooth |
| | | -К | Компьютер персональный карманный (спецификация согласовывается с заказчиком) |
| | | -Н | Компьютер переносной типа «ноутбук» (спецификация согласовывается с заказчиком) |
| | | -Р | Стационарное, автоматизированное рабочее место (АРМ), на основе офисно-промышленного компьютера (спецификация согласовывается с заказчиком) |
СГСП осуществляет преобразование энергии каждого из поглощенных в сцинтилляторе гамма-квантов в энергию световых импульсов; преобразование световых импульсов в электрические; усиление и формирование импульсов; инспекцию и режекцию наложенных событий; преобразование амплитуд свободных от наложений спектрометрических импульсов в цифровой код; сортировку сигналов по кодам - воспроизведение спектрального распределения излучения за заданный промежуток времени измерения, сохранение спектра в памяти и выдачу спектра по протоколам связи.
Внешний вид СГСП представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид СГСП
1 - корпус; 2 - место размещения кристалла LaBr3; 3 - кнопка запуска измерения; 4 - ручка; 5 - кнопка включения питания; 6 - аккумулятор; 7 - места пломбирования (голографические наклейки); 8 - место размещения голографической наклейки с обозначением и выходными данными прибора и знака утверждения типа
СГСП является полностью программно-управляемым спектрометром. В портативном (полевом) варианте, когда связь с компьютером реализуется с помощью Bluetooth, управление набором и обработкой информации осуществляется с помощью программы PWMobile. В стационарных условиях управление набором и обработкой информации осуществляется с помощью программы ATS.
Программы PWMobile и ATS предназначены для управления СГСП, установки режимов измерения, набора спектров, обработки спектров, поиска пиков и определение их параметров, сохранение результатов измерений.
Программное обеспечение
Структура программы. ПО работает в операционной системе Windows Mobile, связь с СГСП осуществляется с помощью модуля Bluetooth.
Интерфейс ПО представляет собой три вкладки, на которых производится настройка СГСП, выполняется собственно измерение и показываются результаты обработки спектров.
Основные функции ПО: управление СГСП, установка режимов измерения, набор спектров, обработка спектров, поиск пиков и определение их параметров, сохранение результатов измерений.
Идентификационные данные программного обеспечения (ПО), предназначенного для работы с СГСП приведены в таблицах 2 и 3.
Т а б л и ц а 2 - Идентификационные данные ПО, предназначенного для работы с СГСП с персональным компьютером (ПК).
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Atom Software | AtomSoft | 5.2.2. | 0x03C8 | CRC-16 |
Т а б л и ц а 3 - Идентификационные данные ПО, предназначенного для работы с СГСП с карманным переносным компьютером (КПК).
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Atom Software | PWMobile | 1.0.3. | 0x2F5A | CRC-16 |
По уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений, ПО соответствует уровню В по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики СГСП приведены в таблице 4.
Т а б л и ц а 4 - Основные метрологические и технические характеристики
| Наименование | Значение |
| Диапазон регистрируемых энергий, МэВ | от 0,1 до 3,0 |
| Относительное энергетическое разрешение по линии 122 кэВ (57Co) с кристаллом 038 x38мм, %, не более | 11 |
| Относительное энергетическое разрешение по линии 662 кэВ (137Cs) с кристаллом 038 x38мм, %, не более | 3,5 |
| Интегральная нелинейность (предел допускаемой основной погрешности характеристики преобразования), %, не более | ±0,3 |
| Число каналов накапливаемого спектра | 1024 |
| Емкость канала накапливаемого спектра | 230 |
| Эффективность регистрации в пике полного поглощения для нуклида 60Co по линии с энергией 1332 кэВ для точечной геометрии - источник на расстоянии 250 мм от торца детектора с кристаллом 038x38мм, (имп/с/Бк), не менее | 1,5-10-4 |
| Эффективность регистрации в пике полного поглощения для нуклида 137Cs по линии с энергией 661,6 кэВ для точечной геометрии - источник на расстоянии 250 мм от торца детектора с кристаллом 038x38мм, (имп/с/Бк), не менее | 3,0-10-4 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения активности 137Cs и 60Co в точечной геометрии, % | +15 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения активности 137Cs и 60Co в точечной геометрии, % | +15 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения активности 137Cs и 60Co в точечной геометрии, % | +15 |
| Максимальная входная статистическая загрузка, имп./с, не менее | 5,0-105 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения активности 137Cs и 60Co в точечной геометрии, % | +15 |
| Максимальная входная статистическая загрузка, имп./с, не менее | 5,0-105 |
| Максимальная выходная статистическая загрузка, код/с, не менее | 2,0-105 |
| Нижний предел измерения активности в точечной геометрии «250 мм», Бк | 280 |
| Относительное изменение разрешения по линии 2614,5 кэВ нуклида 228Th при максимальной загрузке, создаваемой источником 137Cs (линия 662 кэВ), %, не более | 7,5 |
| Относительное смещение положения пика линии 2614,5 кэВ нуклида 228Th при максимальной загрузке, создаваемой источником 137Cs (линия 662 кэВ), %, не более | 0,25 |
| Временная нестабильность характеристики преобразования за 24ч непрерывной работы, %, не более | 0,25 |
| Дополнительная погрешность характеристики преобразования от изменения температуры в диапазоне температур от минус 25 до плюс 55 0С, %, не более | ±1,0 |
| Наименование | Значение |
| Питание осуществляется источником постоянного напряжения: - аккумулятор напряжением, В; - ёмкостью, А/ч Питание может осуществляться от внешнего источника - напряжением, В; - потребляемый ток не более, мА. | 14,4 3,0 (13,5-17,3) 275 |
| Масса спектрометра с блоками, кг, не более | 2,8 |
| Рабочий диапазон температур, оС | от минус 25 до плюс 55 |
| Рабочий диапазон давлений, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Рабочий диапазон влажности при температуре +30 °С и более низких температурах с конденсацией влаги (группа С1 по ГОСТ Р 52931), % | до 100 |
| Непрерывный режим работы, ч не менее | 8 |
| Электрическое питание от аккумуляторов, В | 14,4 |
| Электрическое питание от сети постоянного тока с конвертором низковольтного питания, В | от 9 до 36 |
| Мощность, потребляемая спектрометром от сети электропитания при номинальном значении напряжения 15 В, не должна превышать, В^ А | 425 |
По взрывобезопасности СГСП отвечает требованиям ГОСТ 12.1.010-76.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа на специальной табличке наклеивается на корпус СГСП.
На титульных листах формуляра и руководства по эксплуатации утверждаемого СИ «гамма-спектрометр сцинтилляционный портативный СТАРК-01» знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки СГСП входят изделия и документы, указанные в таблице 5. Т а б л и ц а 5 - Комплект поставки СГСП
| Обозначение | Наименование | Количество |
| ЕКРП.412131.001 | Г амма-спектрометр сцинтилляционный портативный СТАРК-01 | 1 шт.* |
| ЕКРП.412131.001 РЭ | Руководство по эксплуатации СГСП | 1 экз. |
| ЕКРП.412131.001 МП | Методика поверки СГСП | 1 экз. |
| ЕКРП.412131.001 ФО | Формуляр | 1 экз. |
| Свидетельство о первичной поверке | 1 экз |
| Комплект запасных частей (ЗИП) | ** |
| *Зависит от варианта исполнения (таблица 1). ** Количественный состав ЗИП определяется Спецификацией поставки оборудования или Договором на поставку. |
Поверка
Осуществляется по документу «Гамма-спектрометры сцинтилляционные портативные СТАРК-01» Методика поверки ЕКРП.412131.001 МП.
При проведении поверки должны быть применены средства поверки:
- эталонные источники 228Th (152Eu), 137Cs, 60Co из комплекта ОСГИ, погрешность по активности не более +5%;
- источник 137Cs типа ИГИ-Ц-3-6 с защитным коллиматором.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в п. 1.5 руководства по эксплуатации «Руководство по эксплуатации» ЕКРП.412131.001 РЭ.
Нормативные документы
Перечень документов указан в таблице 6.
Т а б л и ц а 6 - Перечень нормативных и технических документов
| Обозначение | Наименование |
| НРБ-99/2009 | Нормы радиационной безопасности |
| ГОСТ 27451-87 | Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия |
| ГОСТ 8.033-96 | Государственная поверочная схема средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников |
| ГОСТ 4.59-79 | Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей |
| ГОСТ 26874-86 | Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров |
| ЕКРП.412131.001 ТУ | Гамма-спектрометры сцинтилляционные портативные СТАРК-01. Технические условия |
| ЕКРП.412131.001 МП | Гамма-спектрометры сцинтилляционные портативные СТАРК-01. Методика поверки |
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
