Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb и Quantulus. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb и Quantulus

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 17
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 5

Назначение

Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb и Quantulus (далее по тексту - радиометры) предназначены для измерений активности альфа- и бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах, представляющих смесь исследуемого раствора и жидкого сцинтиллятора.

Описание

Принцип действия радиометра основан на полном поглощении энергии ионизирующей частицы в жидком сцинтилляторе, высвечивании данной энергии в виде световой вспышки, преобразовании энергии этой вспышки в электрический импульс и накоплении информации в виде спектра, представляющего собой зависимость числа зарегистрированных импульсов от энергии вызвавшей их частицы.

Световая вспышка в сцинтилляторе приводит к возникновению импульсов на выходе фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Эти импульсы поступают на схему совпадений и на схему суммирования; импульс на выходе схемы суммирования стробируется импульсом с выхода схемы совпадений и поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и схему селекции. Результаты селекции и оцифровки импульса сохраняются в памяти прибора и анализируются ПЭВМ. Система выполняет расчет поправок и определяет число импульсов в минуту (CPM) для каждого образца. Для расчета числа распадов в минуту (DPM) прибор определяет счетную эффективность каждого образца и, используя кривую гашения, вычисляет показатели гашения образцов относительно стандартов гашения.

Радиометры выпускаются в двух модификациях:

-    Tri-Carb ХХХХХХ (где ХХХХХХ - 4810TR, 4910TR, и 5110TR включает цифровые и буквенные индексы производителя, связанные с конструкцией прибора и его функциональными возможностями, не влияющие на метрологические характеристики радиометра);

-    Quantulus YYYYYYY (где YYYYYYY - GCT 6220 включает цифровые и буквенные индексы производителя, связанные с конструкцией прибора и его функциональными возможностями, не влияющие на метрологические характеристики радиометра).

Радиометр представляет собой моноблок, включающий встроенный персональный компьютер с подключаемыми внешним монитором, клавиатурой и принтером. При необходимости, основной блок может быть соединен с внешней дополнительной ПЭВМ через USB-порт или локальную сеть Ethernet. В комплект поставки радиометра входит набор негашеных стандартов (3H, 14С, Фон), по которым проводится ежедневное самотестирование и настройка прибора.

Моноблок радиометра модификации Tri-Carb ХХХХХХ включает в себя:

-    измерительный блок, включающий два ФЭУ с автоматической стабилизацией коэффициента усиления, соединенных со светонепроницаемой отражающей оптической камерой;

-    систему совпадений, предназначенную для предварительной селекции импульсов;

-    систему селекции импульсов по заднему фронту, позволяющую разделять импульсы от световых вспышек, вызванных прохождением альфа-частиц, от таковых, вызванных прохождением бета-частиц;

-    пассивную защиту от внешнего фона;

-    многопараметрический АЦП;

-    автоматическое устройство, предназначенное для перемещения кассет со счетными образцами, позиционирования образцов и загрузки/выгрузки их в счетную камеру. Кассетный реверсивный конвейерный механизм рассчитан на загрузку 408 стандартных флаконов объемом 20 мл или 720 малых флаконов по 4 или 7 мл в зависимости от заказанной конфигурации;

-    источник гамма-излучения (низкоэнергетический внешний стандарт) для коррекции спектров по уровням гашения;

-    систему анализа измеренных спектров и систему обработки данных, установленные на встроенный компьютер с операционной системой Windows.

Основной блок радиометра модификации Quantulus YYYYYYY дополнительно включает:

-    активную защиту от внешнего фона на основе кристалла BGO, окружающего измерительную камеру, импульсы с которого, инициируемые взаимодействием фонового излучения с веществом кристалла, регистрируются ФЭУ и используются в режиме антисовпадений с целью исключения таких событий из общего счёта;

-    технологию компенсации защиты (GCT), которая определяет количество фоновых импульсов, прошедших через защиту BGO, и использует эту информацию для снижения (в реальном времени) фоновых отсчетов при измерении счетного образца.

Радиометры поддерживают несколько режимов измерения (доступность режимов в стандартной комплектации или опционально в зависимости от модели радиометра):

-    Обычный режим измерений (Normal Count Mode). Является стандартным для всех моделей радиометров Tri-Carb и Quantulus. Рекомендуется для измерения счетных образцов со скоростью счета выше 500 имп/мин;

-    Режим измерений с высокой чувствительностью (High Sensitivity Count Mode). Предназначен для образцов с низкой активностью и снижает фон более чем на 20% по сравнению с обычным режимом измерения (Normal Count Mode). Рекомендуется для измерения счетных образцов со скоростью счета от 50 до 500 имп/мин;

-    Режим ультранизкого уровня счета (Ultra Low Level Count Mode). Снижает фон более чем на 40% по сравнению с обычным режимом измерения (Normal Count Mode). Рекомендуется для измерения счетных образцов со скоростью счета менее 50 имп/мин;

-    Супернизкоуровневый режим измерений (Super Low Level Count Mode). Данный режим измерений входит в стандартную комплектацию моделей Quantulus YYYYYYY. Позволяет снизить фон более чем на 50% по сравнению с обычным режимом измерений данного радиометра за счет активной защиты от фона. Показатель качества (FOM) радиометра

2    2    3

(Figure of Merit=Эффективность /Фон (E /B)) в этом режиме составляет 880 для H и 6000 для 14C. Рекомендуется для образцов с чрезвычайно низкой активностью при радиоуглеродном датировании, экологических исследованиях H и т.п.

Функция разделения альфа/бета-излучения (альфа-бета разделение) дает возможность расчета суммарной скорости счета отдельно для альфа- и бета-излучающих радионуклидов в смешанном образце; результаты выводятся в виде имп/мин для альфа- и для бета-излучателей (CPMa и CPMb). Для разделения альфа- и бета-событий используется анализ формы и длительности импульса. Определение парциальных скоростей счета отдельных альфа- и бета-излучающих нуклидов не производится.

Пломбирование радиометров Tri-Carb не предусмотрено.

Общий вид радиометров Tri-Carb показан на рисунке 1.

Программное обеспечение

Место нанесения знака утверждения типа

Программное обеспечение (ПО) радиометров является встроенным и состоит из ПО, размещаемого в энергонезависимой части памяти микропроцессорного контроллера, и предустановленного на встроенный компьютер программного обеспечения QuantaSmart.

QuantaSmart - интерфейсное ПО для серии жидкостных сцинтилляционных анализаторов Tri-Carb и Quantulus, работающее по управлением операционной системы Windows. Данный инструмент позволяет пользователям получать доступ ко всем функциям прибора через главное окно программы с помощью стандартных приемов работы в среде Windows и обеспечивает простой доступ ко всем возможностям системы.

Разделение ПО с выделением метрологически значимой части не предусмотрено.

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.

В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО радиометра от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний».

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО радиометров Tri-Carb

и Quantulus

Идентификационные данные (признаки)

Значения

Идентификационное наименование ПО

Firmware

QuantaSmart (файл TriCarb.exe)

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.00.161)

5.21)

Цифровой идентификатор ПО (по MD5)

недоступен

392500C17D0383919 111EE F0EEA445612)

1)    Номер версии не ниже указанного в таблице

2)    Контрольная сумма файла относится к указанной в таблице версии программного обеспечения

Таблица 2 - Метрологические характеристики радиометров

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений активности бета-излучающих радионуклидов , Бк Tri-Carb XXXXXX Quantulus YYYYYYY

от 0,5 до 100000 от 0,35 до 100000

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения активности бета-излучающих радионуклидов, %

±10

*

Диапазон измерений активности альфа-излучающих радионуклидов , Бк Tri-Carb XXXXXX Quantulus YYYYYYY

от 0,25 до 50000 от 0,15 до 50000

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения активности альфа-излучающих радионуклидов, %

±10

’ Нижние пределы диапазонов измерений приведены для нормального режима измерений (NCM) при времени измерения 1 час и допускаемой погрешности измерения 10 %. Для другого времени измерения и допускаемой погрешности значение нижнего предела диапазона измерений (НПДИ) определяется по формуле:

НПДИ (Т ,8) = НПДИ (1,10) • ™ ,

8 Ч Т

где Т - время измерения, ч; ё - погрешность, %.

Таблица 3 - Основные технические характеристики радиометров

Наименование характеристики

Значение

Нестабильность скорости счета за 24 часа непрерывной работы, %, не более

0,20

Эффективность в нормальном режиме измерений (NCM) по негашеному стандарту, %, не менее:

3Н (в интервале энергий от 0 до 18,6 кэВ)

60

14C (в интервале энергий от 0 до 156 кэВ)

95

Показатель качества (FOM) в нормальном режиме измерений (NCM): Tri-Carb XXXXXX;

3H (в интервале энергий от 1 до 18,6 кэВ)

180

14C (в интервале энергий от 4 до 156 кэВ)

380

Quantulus YYYYYYY

3H (в интервале энергий от 1 до 18,6 кэВ)

400

14C (в интервале энергий от 4 до 156 кэВ)

1000

Питание от сети переменного тока:

напряжением, В

230 !23

частотой, Гц

50±1

Потребляемая мощность, В-А, не более:

моноблок

125

охладитель

500

Габаритные размеры (моноблок), мм, не более:

длина

1030

ширина

820

высота

480

Масса защитой и охладителем, кг, не более

240

Условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, °С

от +15 до +35

- относительная влажность воздуха, %

от 30 до 85

- атмосферное давление, кПа

от 84,0 до 106,7

Наименование характеристики

Значение

Средний срок службы, лет

10

Средняя наработка на отказ, ч

20000

Знак утверждения типа

наносится методом компьютерной графики на лицевую панель корпуса радиометра и на титульный лист Руководства по эксплуатации.

Комплектность

Таблица 4 - Комплект поставки радиометров Tri-Carb и Quantulus

Наименование

Обозначение

Количество

Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb (Quantulus)1-* в составе:

-    моноблок Tri-Carb (Quantulus)

-    внешний монитор

-    внешняя клавиатура

-    съёмный несущий рычаг-подставка для внешнего монитора и внешней клавиатуры

-    комплект приспособлений: держатели образцов, идентификационные «флаги»

-    кабель питания радиометра

-    кабель питания монитора

-    внешняя клавиатура

-    USB кабель клавиатуры

-    холодильная установка2)

-    кабель питания радиометра холодильной установки2)

4810TR, 4910TR, 5110TR, Quantulus GCT 6220

Кат.№7601470

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Набор негашеных стандартов (3H, 14С, Фон)

Кат. № 6008500 Кат.№ 6018914

2

Стартовый набор: сцинтиллятор; флаконы 20,0 мл и 7,0 мл3)

-

1

Тележка2)

Кат. № 5086347

1

Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb и Quantulus. Руководство по эксплуатации

-

1

Методика поверки

МП 2101-002-2019

1

1)    Модель радиометра согласуется при заказе.

2)    Поставка согласуется при заказе.

3)    Состав стартового набора согласуется при заказе.

Поверка

осуществляется по документу МП 2101-002-2019 «ГСИ. Радиометры альфа-бета-излучения спектрометрические Tri-Carb и Quantulus. Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 29 июля 2019 г.

Основные средства поверки:

-    рабочие эталоны 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - растворы радионуклидов 3H, 14C,

239 241    1    2

Pu ( Am), с удельной активностью от 5 10 Бк/г до 5 10 Бк/г, погрешность не более 6 %;

-    рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - радиометр жидкостной сцинтилляци-онный спектрометрический SL-300 (регистрационный номер 41666-09), с диапазоном измерений

24

активности в счетном образце от 110 до 110 Бк, погрешность не более 7 %;

-    весы электронные АЕ 240 (регистрационный номер 12191-90).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

Знак поверки (оттиск поверительного клейма) наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе, при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений радиометры применяются в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений

Нормативные документы

ГОСТ 4.59-79 Система показателей качества продукции. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей

ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия

ГОСТ 23923-89 Средства измерений удельной активности радионуклидов. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 8.033-96 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников

Техническая документация изготовителя

Развернуть полное описание