Назначение
Комплекс универсальный спектрометрический УСК “Гамма Плюс” (далее - УСК "Гамма Плюс") предназначен для измерения удельной (объемной) активности проб внешней среды, содержащих до 4-х радионуклидов из следующего перечня: Cs-137, Ra-226,Th-232, К-40 по спектру гамма-излучения и для измерения удельной (объемной) активности Sr-90 + Y-90 и К-40, содержащихся в объектах внешней среды по их бета-излучению.
УСК "Гамма Плюс" обеспечивает контроль за содержанием вышеперечисленных радионуклидов в почве, воде, донных отложениях, продуктах растениеводства, строительных материалах. Диапазон плотностей измеряемых проб составляет от 0.3 до 1.5 г/ С N?.
Описание
У СК "Гамма Плюс" содержит два независимых измерительных тракта, в которых реализован спектрометрический принцип измерений. Оба тракта через аналого-цифровые преобразователи соединены с одной ПЭВМ типа IBM PC/AT.
Один тракт служит для измерения активности гамма-излучающих нуклидов (гамма-тракт). Он состоит из блока детектирования на основе сцинтилляционного детектора Nal(Tl), размером 063X63 мм, свинцовой защиты, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и ПЭВМ типа IBM PC/AT.
Конструктивно блок детектирования выполнен в виде разборной конструкции, состоящей из следующих узлов :
- сцинтиблока БДЭГ2-38-01 (неразборный герметичный блок сцинтиллятора и фотоумножителя в едином кожухе);
- узла включения ФЭУ с компенсирующим устройством для устранения разброса фотоумножителей по длине ;
- платы зарядочувствительного усилителя ;
- корпуса, на котором крепятся разъемы (сигнальный, низковольтовый, высоковольтовый);
- кожуха для защиты узлов блока детектирования и для предотвращения попадания света внутрь блока детектирования.
Другой тракт служит для измерения активности радионуклидов по их бета-излучению (бета-тракт). Он содержит блок детектирования, свинцовую защиту, аналоге- цифровой преобразователь (АЦП) и ПЭВМ типа IBM PC/AT.
Блок детектирования выполнен в виде разборной конструкции, состоящей из следующих узлов :
- сцинтиллятор в виде шайбы 0 70 х 10 на основе полистирольной пластмассы ;
- фотоумножителя типа ФЭУ-82, ФЭУ-110, ФЭУ-152, ФЭУ-139, ФЭУ-182;
- узлы включения ФЭУ с компенсирующим устройством для устранения разброса фотоумножителей по длине ;
- платы зарядочувствительного усилителя;
- корпуса, на котором крепятся разъемы (сигнальный, низко-вольтовый, высоковольтовый);
- кожуха для защиты узлов блока детектирования и предотвращения попадания света внутрь блока детектирования ;
Принцип работы универсального спектрометрического комплекса основан на преобразовании в рабочем объеме детектора энергии гамма-квантов или бета-частиц в световые вспышки (сцинтилляции), интенсивность которых пропорциональна энергии, потерянной гамма-квантом или бета-частицей в детекторе.
В качестве детектора используется монокристалл Nai (Т1) размером 063*63 мм - в гамма-канале и сцинтиллятор на пластмассовой основе размером 070*10 мм - в бета-канале.
Световые вспышки, попадая в ФЭУ, преобразуются в поток электронов, которые размножаются под действием приложенной разности потенциалов, в результате чего на выходе ФЭУ образуются импульсы электрического тока, амплитуда которых пропорциональна энергии частицы, потерянной в детекторе. Это обстоятельство обеспечивает принципиальную возможность измерения энергетического спектра регистрируемого гамма- или бета-излучения.
Сигнал в блоке детектирования усиливается, формируется и преобразуется в импульс напряжения. Этот импульс поступает на вход АЦП, где он сортируется по амплитуде, преобразуется в цифровой код, позволяющий регистрировать и запоминать поступившую информацию в памяти ПЭВМ.
Таким образом , АЦП совместно с ПЭВМ образует программируемый многоканальный анализатор, сортирующий импульсы по амплитудам в соответствующие каналы, запоминающий поступившую информацию и обеспечивающий вывод этой информации или на монитор для визуального наблюдения, или на бумагу при помощи принтера. Программы, которыми оснащена ПЭВМ, позволяют управлять анализатором в различных режимах, а программное обеспечение, прилагаемое к комплексу позволяет автоматизировать процесс обработки измерительной информации.
С целью снижения регистрации фоновых импульсов каждый из блоков детектирования помещают в свинцовую защиту.
Рабочие условия применения:
- диапазон рабочих температур от 10 до 30 °C;
- относительная влажность до 90% при 30 °C;
-диапазон изменения атмосферного давления от 80 до 107 кПа.
Технические характеристики
Энергетический диапазон регистрируемого гамма- и бета-излучения
300... 3000 кэВ Энергетическое разрешение гамма-тракта по линии 662 кэВ, %, не более
Вид характеристики преобразования - линейный, интегральная нелинейность, %, не более
2
Максимальная частотная загрузка, имп/с, не менее
Нестабильность счетной характеристики за 8 часов работы (временная нестабильность), %, не более
Минимальная измеряемая удельная (объемная) активность по гамма-тракту в защите СЗГД-01 за время измерения 1 час, Бк/кг, не более: noCs-137
по Ra-226 и Th-232
по К-40
Минимальная измеряемая удельная (объемная) активность по гамма-тракту в защите РКГ за время измерения 1 час, Бк/кг, не более: noCs-137
по Ra-226 и Th-232
по К-40
минимальная измеряемая активность по бета-тракту счетного образца массой Юг. за время измерения 1 час по Y-90, Бк, не более
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения активности проб, %, не более
Стандартная геометрия измерений в гамма-тракте - сосуд Маринелли объемом 1 л., в бета-тракте - кювета 070X10 мм;
Время установления рабочего режима, ч, не более
Время непрерывной работы, ч, не менее
Питание У СК "Гамма Плюс" осуществляется от сети переменного тока: напряжение, В 220 ±22
частота, Гц 50 ± 1
Потребляемая мощность, В А, не более
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее
Масса УСК "Гамма Плюс" с защитой СЗГД-01, кг
Габаритные размеры блока гамма-тракта в собранном виде: высота, мм
диаметр, мм
Габаритные размеры блока бета-тракта в собранном виде: высота, мм
диаметр, мм
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа изготавливается на квадратной дюралевой
пластине методом химического травления с последующим ее закреплением на нижнем основании блока защиты гамма-тракта и на боковой поверхности блока защиты бета-тракта.
Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1.Блок детектирования с детектором Nai (Т1) размером 063X63 мм | ВМАЮ.412122.006 | 1 | |
| 2. Свинцовая защита гамма-тракта СЗГД-01 или РКГ | ВМАЮ.305179.001 | 1 | |
| 3. Двух или трех - входовой аналого-цифровой преобразователь (АЦП) | | 1 | |
| 4. Блок детектирования со сцинтилляционным детектором на основе пластмассы размером 070X10 мм | ВМАЮ.412122.002 | 1 | |
| 5. Свинцовая защита бета-тракта СЗБД-01 | ВМАЮ.305179.002 | 1 | |
| 6. Персональный компьютер типа IBM PC/AT в составе процессора типа 486DX2/66, монитора, клавиатуры, “мыши”, принтера | | 1 | |
| 7 . Блок питания двухканальный УБП-01 8 .Комплект кабелей для соединения функциональных блоков между собой и с ПЭВМ | ВМАЮ.436115.003 | 1 | |
| 9.Контрольный гамма-источник Cs-137 и К-40 | ВМАЮ.412122.011 | 1 | |
| 10. Контрольный бета-источник Sr-90+Y-90 | ВМАЮ.412122.012 | 1 | |
| 11. Устройство для подготовки проб с бета-излучающими радионуклидами | ВМАЮ.415529.051 | 1 | |
| 12.Сосуды Маринелли объемом 1 л. | | 5 | |
| 13 .Измерительные кюветы для бета-измерений 14 . Чашки Петри | | 10 5 | |
| 15. Дискета с программным обеспечением 16. Руководство по эксплуатации | | 1 | |
Поверка
Поверка осуществляется в соответствии с разделом ’’Методика поверки” рукОВОДСТ ПО экош<атацж, согласованным ГП «ВНИИФТРИ» 18.03.96г. Основное поверочное оборудование: комплекта образцовых источников ОСГИ и ОИСН на основе Cs-137, К-40, Ra-226, Th-232.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 “Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия”.
ТУ 4330-001-40244597-99 «Комплекс универсальный спектрометрический УСК «Гамма Плюс». Технические условия».
Заключение
Комплекс универсальный спектрометрический УСК “Гамма Плюс” соответствует требованиям нормативных и технических документов.
