Назначение
Радиометры измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» (в дальнейшем РЗС-07 «РЕДУТ») предназначены для измерения плотности потока альфа-, бета-частиц от спецодежды, спецобуви и кожных покровов персонала альфа- и бета- активными веществами и для обнаружения источников гамма-излучения.
Описание
Принцип действия РЗС-07 «РЕДУТ» основан на регистрации заряженных частиц и гамма-квантов в блоках детектирования с комбинированными сцинтилляторами. В сцинтилляционном детекторе происходит преобразование энергии заряженных частиц или гамма-квантов, взаимодействующих с веществом сцинтиллятора, в световые вспышки, преобразуемые в свою очередь в электрические импульсы на выходе ФЭУ. Усиление, формирование и регистрация импульсов осуществляется с помощью электронного тракта, состоящего из усилителей-формирователей и аналого-цифровых преобразователей.
РЗС-07 «РЕДУТ» представляет собой стационарное устройство, состоящее из четырех блоков детектирования БДПС-03 для измерения поверхностного загрязнения рук (ладоней) и ног (ступней или подошв обуви) бета- излучающими нуклидами и обнаружения источников гамма-излучения и одного выносного блока детектирования БДПС-04 для измерения поверхностного альфа- и бета- загрязнения одежды и кожных покровов.
Функциональная блок-схема РЗС-07 «РЕДУТ» представлена на рисунке 1.
Блок детектирования БДПС-04 представляет собой комбинированный сцинтилляционный детектор, в состав которого входят:
- пластмассовый сцинтиллятор, регистрирующий бета-излучение,
- сцинтиллятор CsI(Tl), регистрирующий альфа-излучение
- фотоэлектронный умножитель (ФЭУ),
- блок высоковольтного напряжения,
- делитель напряжения
- предусилитель.
Светосбор от сцинтилляторов осуществляется фотоэлектронным умножителем. Для одновременного автоматического измерения потока альфа- и бета- частиц в блоке БДПС-04 реализовано разделение импульсов от сцинтилляторов по длительности высвечивания.
Обработка сигналов, поступающих от БДПС-04, осуществляется сдвоенным усилителем-формирователем и парой аналого-цифровых преобразователей (АЦП быстрого канала и АЦП спектрометрического канала). Полученные данные передаются контроллеру на базе одноплатного промышленного компьютера, где производится их математическая обработка, накопление и хранение.
Блок детектирования БДПС-03 выполнен в виде комбинированного сцинтилляционного детектора, включающего в себя два независимых детектора для регистрации бета- и гамма- излучений.
В состав детектора бета-излучения входят:
- пластмассовый сцинтиллятор,
- фотоэлектронный умножитель, (ФЭУ)
- усилитель-формирователь
- спектросмещающее оптоволокно, для обеспечения светосбора.
В состав детектора гамма-излучения входят:
- пластмассовый сцинтиллятор,
- фотоэлектронный умножитель, (ФЭУ)
- усилитель-формирователь
Блок высоковольтного напряжения общий для двух детекторов каналов.
Сигналы от детекторов БДПС-03 поступают на восьмиканальный счетчик импульсов -по 2 канала на каждый блок БДПС-03. Полученные данные передаются контроллеру, где производится их обработка и накопление.
Рисунок 1 - Функциональная блок-схема РЗС-07 «РЕДУТ»
Общий вид радиометра РЗС-07 «РЕДУТ» представлен на рисунке 2
Рисунок 2 - Общий вид радиометра РЗС-07 «РЕДУТ»
Рисунок 3 - Блок детектирования БДПС-04
Блоки детектирования БДПС-03 неподвижно закреплены на каркасе РЗС-07 «РЕДУТ». Два БДПС-03 расположены в нижней части конструкции для контроля загрязненности поверхности ног (ступни или подошвы обуви) бета- и гамма- излучающими радионуклидами, а два других БДПС-03 расположены в верхней части конструкции для контроля загрязненности рук (ладоней) бета- и гамма- излучающими радионуклидами. Автоматический запуск измерения уровня загрязненности осуществляется посредством оптических датчиков присутствия, установленных для каждого БДПС-03.
Блок детектирования БДПС-04 (Рисунок 3) является съемным, что позволяет контролировать загрязненность кожных покровов и одежды персонала альфа- и бета- излучающими радионуклидами.
Электронные блоки и контроллер расположены внутри корпуса РЗС-07 «Редут» и соединены с блоками детектирования БДПС-03 и БДПС-04 специализированными кабелями.
Контрольная информация и измеряемая величина отображается на встроенном сенсорном ЖК-дисплее в режиме реального времени.
Опционально предусмотрено подключение РЗС-07 «Редут» к локальной вычислительной сети «ЛВС» посредством интерфейса Ethernet по протоколу TCP/IP.
Программное обеспечение
Программное обеспечение установлено на контроллере на базе промышленного одноплатного компьютера. Программное обеспечение «REDUT» (ПО) работает под управлением операционной системы реального времени - QNX Neutrino RTOS 6.3.2.
ПО является автономным и обеспечивает выполнение следующих задач:
- прием и обработка данных, поступающих от счетчика импульсов;
- прием и обработка данных, поступающих от АЦП;
- непрерывный контроль (в режиме ожидания) и пересчет радиационного фона;
- прием данных от четырех пар фотоэлементов для автоматического запуска измерений;
- выдача графической индикации на дисплей для отображения текущего состояния устройства;
- выдача звуковой сигнализации при обнаружении загрязнения;
- поддержка протокола обмена по протоколу TCP/IP для включения РЗС-07 «Редут» в состав системы радиационного контроля предприятия;
Программный комплекс обеспечивает доступ к установкам программы и информации через системную авторизацию (через имя пользователя и пароль), предоставляет для взаимодействия с пользователем оконный интерфейс, который не допускает ошибочных действий персонала, обеспечивает авторизованный доступ (через имя пользователя и пароль) персоналу для калибровки устройства и выбора режимов работы устройства влияющих на безопасность и метрологические характеристики.
Идентификационные данные ПО REDUT, подлежащие внесению в описание типа СИ, представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программный модуль сбора и обработки аппаратурных данных «sadcdrv» | sadcdrv | 3.1 и выше (до 3.99) | 8BAC7E4117CE05C8 A794C651DA93F85B | MD5 |
| Программный модуль отображения, калибровки и настройки «RedutMonitor» | RedutMonitor | 1.1 и выше (до 1.99) | 5E6D81D37749BCDD1 1F08C19E5687654 | MD5 |
Примечание. Контрольные суммы файлов относятся к текущей версии (3.1) программного обеспечения «sadcdrv» и к текущей версии 1.1 программного обеспечения «RedutMonitor».
Уровень защиты ПО REDUT от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные технические характеристики устройства детектирования ППМ приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочий диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения, МэВ | от 3,0 до 8,0 |
| Рабочий диапазон энергий регистрируемого бета-излучения, МэВ | от 0,1 до 2,5 |
| Рабочий диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, МэВ | от 0,06 до 2,0 |
| Фон альфа-излучения, имп/с, не более | 0,25 |
| Фон бета-излучения, имп/с, не более | 30 |
| Фон гамма-излучения, имп/с, не более | 100 |
| Диапазон измерений плотности потока - альфа-частиц, част-см’2-мин’1; - бета-частиц, част-см’2-мин’1; | 0,1 - 2-104 1- 2-104 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы относительной погрешности измерения плотности потока альфа-частиц, % бета- частиц, % | ±20 ±20 |
| Чувствительность блока детектирования БДПС-04 к альфа-излучению радионуклида 239Pu, (имп/с)/(част/мин-см-2), не менее | 0,2 |
| Чувствительность блока детектирования БДПС-04 к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y, (имп/с)/(част/мин-см-2), не менее, | 1,3 |
| Чувствительность блока детектирования БДПС-03 к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y, (имп/с)/(част/мин-см-2), не менее, | 1,3 |
| Чувствительность блока детектирования БДПС-03 к гамма-излучению радионуклида 137Cs, (имп/с)/ Бк, не менее, | 0,1 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, -относительная влажность воздуха | от +5 до +55 °С до 80% при t=35 °С |
| Время установления рабочего режима, мин, не более, | 5 |
| Время непрерывной работы за вычетом времени установления рабочего режима, часов, не менее | 24 |
| Нестабильность показаний за 24 ч, %, не более | ±10% |
| Питание от сети переменного тока: напряжением, В частотой, Гц | qqq+ 10% 220-15% 50+1 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 100 |
| Габаритные размеры радиометра, Д*Ш*В, мм | 850x600x1500 |
| Масса, кг, не более -радиометра, -блока детектирования БДПС-04 | 85 2 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 20000 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус радиометра измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» и на титульный лист Руководства по эксплуатации АФБИ.412125.501 РЭ методом компьютерной графики.
Комплектность
В комплект поставки радиометров измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Радиометр измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» | АФБИ.412125.501 | 1 |
| Блок детектирования БДПС-04 | АФБИ.412125.502 | * |
| Руководство по эксплуатации | АФБИ.412125.501 РЭ | 1 |
*- по согласованию с Заказчиком
Поверка
осуществляется по документу МП 2101- 005-2013 «Радиометры измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ». Методика поверки», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в 10 июня 2013 г.
Основные средства поверки:
- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники бета- излучения на основе радионуклидов стронций-90 + иттрий-90 типа 6СО активностью от 5 кБк до 20 кБк с погрешностью не более ±5%;
- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники альфа- излучения на основе радионуклида плутоний-239 типа 6СО активностью от 5 кБк до 20 кБк с погрешностью не более ±5%;
- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники гамма-излучения типа ОСГИ на основе радионуклида 137Cs активностью от 10 до 100 кБк с погрешностью не более ±6 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей
ГОСТ 27451-86 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия
ГОСТ 8.033-96. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-,бета- частиц и фотонов радионуклидных источников»
Технические условия АФБИ.412125.501 ТУ
25234-03
