Радиометры-спектрометры универсальные портативные МКС-А. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Радиометры-спектрометры универсальные портативные МКС-А

Основные
Тип МКС-А
Год регистрации 2010
Дата протокола 03д3 от 29.07.10 п.42409 от 10.07.08 п.19003 от 24.02.05 п.139
Класс СИ 38.01
Модификации МКС-А02 и МКС-А03
Номер сертификата 19945 аннул
Примечание Взамен № 17406-00. Заменен в 2010 г. на 17406-10
Срок действия сертификата 01.03.2010
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ДЦКИ.411168.002 ТУ
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Радиометры-спектрометры универсальные портативные «МКС-А» (далее по тексту -радиометры) включают в себя две модификации МКС-А02 и МКС-А03 с различными вариантами исполнения. Радиометры предназначены для поиска (обнаружение, локализация) радиоактивных материалов, измерения количественных характеристик ядерных излучений по альфа-, бета-, гамма- и нейтронному каналам, для идентификации гамма-излучающих радионуклидов путем обработки гамма-спектров, для хранения измеренных гамма-спектров с целью их возможной последующей обработки на компьютере. Радиометры позволяют проводить измерения плотности потока альфа-, бета-излучения, мощности эквивалентной дозы гамма- и нейтронного излучения.

Основные области применения радиометров:

- проходные и контрольно-пропускные пункты таможенного контроля, а также различных объектов народнохозяйственного и военного назначения - для обнаружения, поиска, локализации и идентификации несанкционированно перемещаемых делящихся и радиоактивных материалов в грузах, багаже, ручной клади и транспортных средствах;

- лаборатории служб внешней дозиметрии, экологические службы различных министерств и ведомств, радиологические лаборатории Госсанэпиднадзора, ветеринарных и сельскохозяйственных служб - для оперативного контроля различных объектов окружающей среды на содержание радионуклидов.

Описание

В основу работы радиометров по гамма-каналу положен принцип преобразования энергии гамма-квантов в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора в электрические импульсы пропорциональной амплитуды с последующей их регистрацией и анализом многоканальным амплитудным анализатором. Гамма-спектр является исходной информацией для идентификации гамма-излучающих радионуклидов, а также для расчета МЭД гамма-излучения. Радиометры также могут иметь два встроенных детектора на 3Не-трубках для регистрации нейтронного излучения и внешний полупроводниковый детектор для регистрации альфа- и бета-излучения.

Радиометры предназначены для эксплуатации в лабораторных и полевых условиях. Условия эксплуатации радиометров соответствуют группе В2а ГОСТ 27451-87 с расширением диапазона в сторону низких температур до минус 20 °C, относительной влажности до 95 % при температуре окружающего воздуха 35 °C.

По устойчивости к воздействию вибрации радиометры соответствуют группе исполнения L3 ГОСТ 27451-87.

Радиометры могут выпускаться в различных исполнениях. Общее название радиометров - «Радиометры-спектрометры универсальные портативные МКС-А02» и «Радиометры-спектрометры универсальные портативные МКС-А03». Примеры записи обозначения радиометров в соответствии с вариантами исполнения каждой модификации приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование и условное обозначение

Обозначение

Характеристика варианта исполнения по типу детекторов

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-1М

ДЦКИ.411168.007

Встроенные: сцинтилляционный гамма детектор; нейтронный детектор Выносной: альфа-бета детектор БДС-АБ1

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-2М

ДЦКИ.411168.008

Встроенный:

сцинтилляционный гамма детектор.

Выносной;

альфа-бета детектор БДС-АБ1

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-3

ДЦКИ.411168.004

Встроенные:

сцинтилляционный гамма детектор; нейтронный детектор

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-4

ДЦКИ.411168.005

Встроенный:

сцинтилляционный гамма детектор

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А03-1

МКС-А03-1Н*

ДЦКИ.411168.009

Встроенные:

сцинтилляционный   гамма-детектор;

гамма-детектор на основе счетчика Гейгера; нейтронный детектор Выносной:

альфа-бета детектор БДС-АБ2

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ-2

МКС-А03-2Н*

ДЦКИ.411168.009-01

Встроенные:

сцинтилляционный гамма-детектор; гамма-детектор на основе счетчика Гейгера

Выносной:

альфа- бета детектор БДС-АБ2

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А03-3

MKC-A03-3H*

ДЦКИ.411168.009-02

Встроенные:

сцинтилляционный гамма детектор; гамма-детектор на основе счетчика Гейгера; нейтронный детектор

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ-4

МКС-А03-4Н*

ДЦКИ.411168.009-03

Встроенные:

сцинтилляционный гамма-детектор; гамма-детектор на основе счетчика Г ейгера

* Комплектация радиометров МКС-А03 блоком детектирования нейтронного излучения БДН-06М.

Гамма-канал состоит из сцинтилляционного детектора, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), усилителя-формирователя, управляемого высоковольтного преобразователя, светодиодной системы стабилизации. Сцинтилляционный детектор выполнен на основе кристалла Nal(Tl). Световые вспышки, образующиеся в кристалле при прохождении ядерного излучения, регистрируются ФЭУ, усиливаются, формируются и подаются на вход амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП). АЦП взаимодействует с микропроцессорной системой, в энергонезависимой памяти которой формируется спектр регистрируемого излучения.

Стабилизация гамма-канала осуществляется по реперному пику, образующемуся в гамма-спектре при засветке ФЭУ световыми импульсами от специального светодиода.

Нейтронный канал содержит два детектора в виде трубок с газом 3Не под давлением 8 атмосфер, помещенных в замедлитель из полиэтилена. Один из детекторов закрыт экраном из кадмия. Детекторы работают в пропорциональном режиме. Сигналы с детекторов отдельно усиливаются, дискриминируются и поступают на счетчики микропроцессора. В радиометрах предусмотрена возможность подключения внешнего детектора нейтронного излучения.

Предусмотрена работа радиометрах в трех основных режимах: спектрометрическом, поисковом и радиометрическом.

В спектрометрическом режиме радиометры позволяют осуществлять накопление гамма-спектров, выводить полученные спектры на жидкокристаллический дисплей, выполнять энергетическую калибровку, идентификацию изотопов и другие функции по обработке спектров предусмотренные программой, занесенной в ПЗУ.

В поисковом режиме радиометры фиксируют превышение скорости счета в заданных энергетических диапазонах гамма спектра, а также по нейтронному каналу - над соответствующими фоновыми значениями с учетом статистической значимости получаемых величин. Превышение индицируется на жидкокристаллическом дисплее, подтверждается светодиодным индикатором и звуковым сигналом.

В радиометрическом режиме производится подсчет мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения путем с помощью программы пересчета спектр-доза, хранящейся в ПЗУ прибора. Подсчет плотности потока и МЭД нейтронного излучения производится микроконтроллером прибора путем деления набранной за определенное время счетной информации на соответствующие калибровочные коэффициенты. Для определения величин плотностей потоков альфа и бета излучения используется детектор БДС-АБ1, БДС-АБ2. Разделение альфа и бета каналов производится путем амплитудной дискриминации и по форме импульса. Подсчет плотностей потоков альфа и бета излучения производится путем обработки спектра, накопленного от детектора при помощи программы пересчета, хранящейся в ПЗУ прибора путем умножения интегрального счета по соответствующему каналу на калибровочные коэффициенты, хранящиеся в энергонезависимой памяти прибора.

Через стандартный последовательный порт RS-232 возможен обмен данными с компьютером и управление радиометрами.

Питание радиометров производится как от встроенных аккумуляторов, так и от сети переменного тока (110...240 В, 50...60 Гц) через прилагаемый адаптер. Этот же адаптер используется для зарядки аккумуляторов.

Технические характеристики

Радиометры обеспечивают измерение характеристик, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

Условное обозначение

Измеряемая характеристика

Плотность потока альфа-частиц

Плотность потока бета-частиц

мэд гамма-излучения

МЭД нейтронного излучения от источника 239Рп-а-Ве

мэд нейтронного излучения в диапазоне энергий от 140'3 до14 МэВ

МКС-А02-1М

+

+

+

+

-

МКС-А02-2М

+

+

+

-

-

МКС-А02-3

-

-

+

+

-

МКС-А02-4

-

-

+

-

-

МКС-АОЗ-1

+

+

+

+

-

МКС-АОЗ-2

+

+

+

-

-

МКС-АОЗ-З

-

-

+

+

-

МКС-АОЗ-4

-

-

+

-

-

МКС-А03-1Н

+

+

+

+

+

МКС-А03-2Н

+

+

+

-

+

МКС-АОЗ-ЗН

-

-

+

+

+

МКС-АОЗ-4Н

-

-

+

-

+

Примечание - Знаком “+” отмечены характеристики, измеряемые в данном исполнении. Знаком отмечены характеристики, не измеряемые радиометром в данном исполнении.

Диапазон измерений, диапазон энергий и предельные значения основной относительной погрешности радиометров для каждого вида ионизирующего излучения соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3

Вид излучения (Тип детектора)

Измеряемая характеристика

Диапазон измерений

Диапазон энергий регистрируемого излучения или нуклид

Предел допускаемой основной относительной погрешности, %

1

2

3

4

5

Альфа (БДС-АБ1, БДС-АБ2)

Плотность потока, см'2мин-1

от 1 до 101 от 101 до 5-103

от 3 до 10 МэВ

±40

±20

Бета (БДС-АБ1, БДС-АБ2)

Плотность потока, см'2мин''

от 2 до 2401 от 2-101 до 5-103

от 0,3 до 3 МэВ (макс, значения энергий бета-спектра)

±40

±20

Окончание таблицы 3

1

2

3

4

5

Гамма (сцинтилляционный детектор) МКС-А02

МЭД, мкЗв/ч

от 0,1 до 10

от 0,1 до 100

от 0,05 до 0,3 МэВ от 0,3 до 3 МэВ

±20

Гамма (сцинтилляционный детектор и детектор на основе счетчика Г ейгера) МКС-АОЗ

МЭД, мкЗв/ч

от 0,1 до 100 от 100 до 1-104

от 0,05 до 0,3 МэВ

±20

±30

Нейтронное излучение (встроенный детектор)

МЭД, мкЗв/ч

от 1 до 103

Источник

239Ри-а-Ве

±[40+20/Н*(10)]1)

Нейтронное излучение (детектор БДН-06М)

МЭД, мкЗв/ч

от 0,1 до 1 • 104

от Г10‘3 до 14

±[30+20/Н*(10)]1)

1 * Н’(Ю) - измеренное значение МЭД в мкЗв/ч.

В режиме спектрометра радиометры позволяют получать статистическое распределение зарегистрированных гамма-квантов в энергетическом диапазоне (спектр) и проводить идентификацию гамма-излучающих радионуклидов в соответствии с хранящейся во внутренней памяти библиотекой радионуклидов, которая может редактироваться и записываться в прибор через.внешний IBM-совместимый компьютер.

Значения минимальных обнаруживаемых радиометром активностей источников гамма-излучения в поисковом режиме для МКС-А02 и в режиме «Монитор» для МКС-АОЗ с вероятностью 0,5 при доверительной вероятности 95 % при интенсивности фона не более 25 мкР/ч на расстоянии 0,2 м при движении прибора со скоростью (0,5±0,05) м/с соответствуют данным, указанным в таблице 4.

Таблица 4

Источник излучения 133Ва

Минимальная обнаруживаемая активность _____________источника, кБк (мкКи) ________ 55 (1,5) ±11 (0,3)

137Cs

100 (2,7) ±20 (0,54)

60Со

50 (1,35) ±10 (0,27)

Значение минимально обнаруживаемого радиометром потока нейтронов от источника нейтронного излучения 252Cf в поисковом режиме для МКС-А02 и в режиме «Монитор» для МКС-АОЗ с вероятностью 0,5 при доверительной вероятности 95 % на расстоянии 0,2 м при движении прибора со скоростью (0,5±0,05) м/с составляет не более (6,0-± 1,2)4 О3 с'1.

Частота ложных срабатываний радиометра в поисковом режиме для МКС-А02 и в режиме «Монитор» для МКС-АОЗ по гамма- и нейтронному каналам - не более одного ложного срабатывания за 10 минут непрерывной работы прибора.

Относительное энергетическое разрешение радиометра-спектрометра по линии гамма-

излучения с энергией 662 кэВ (Cs-137), %, не более

диапазон регистрируемых энергий гамма спектра, МэВ......................от 0,050 до 3;

интегральная нелинейность спектрометра, %

максимальная входная статистическая загрузка по гамма-каналу, имп./с, не более 5-104;

число каналов АЦП

количество сохраняемых 1024-канальных спектров, не менее

температурная нестабильность характеристики преобразования %/°С, не более ... 0,1; время непрерывной работы от встроенных аккумуляторов, ч, не менее

время установления рабочего режима:

при работе в режиме идентификации, мин, не более

при работе в остальных режимах, мин, не более

диапазон рабочих температур, °C......................................от минус 20 до плюс 50;

потребляемая мощность от сети, В-А, не более

средняя наработка на отказ, ч, не менее

Габаритные размеры МКС-АОЗ и масса составных частей приведены в таблице 5.

Таблица 5

Условное обозначение

Г абаритные размеры, мм, не более

Масса, кг, не более

длинахширинах высота

диаметрх высота

МКС-А02

310x160x135

3,6

МКС-АОЗ

280x130x181

3

Адаптер сетевой

60x160x40

0,5

БДС-АБ1

350x160x89

1

БДС-АБ2

350x160x89

1

Блок БДН-06М

234x284

6,1

Устройство зарядки и калибровки

299x138x92

1,1

Устройство калибровочное (Th-232)

60x20

0,078

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится графически или специальным штемпелем на титульном листе паспортов радиометров и методом сеткографии на лицевой стороне радиометров.

Комплектность

В комплект поставки радиометров входят устройства, изделия и эксплуатационная документация, указанные в таблице 6.

Таблица 6

Наименование

Обозначение

Количество на исполнение МКС-А02-

Количество на исполнение МКС-АОЗ-

3

4

1

2

3

4

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02 (с комплектом аккумуляторов)

См. таблицу 1

1

1

1

1

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ (с комплектом аккумуляторов)

См. таблицу 1

1

1

1

1

Блок детектирования БДС-АБ1

ДЦКИ.418241.004

1

1

-

-

-

-

-

-

Блок детектирования БДС-АБ2

ДЦКИ.418241.006

-

-

-

-

1

1

-

-

Блок детектирования нейтронного излучения БДН-06М °

ДЦКИ.418252.004

-

-

-

-

1

1

1

1

Адаптер сетевой S А-3104

-

1

1

1

1

-

-

-

-

Адаптер сетевой

ДЦКИ.436234.053

-

-

-

-

1

1

1

1

Устройство калибровочное 1)

ДЦКИ.418234.001

1

1

1

1

-

-

-

-

Устройство зарядки и калибровки

ДЦКИ.436434.001

-

-

-

-

1

1

1

1

Сумка для переноски

-

1

1

1

1

1

1

1

1

Кабель интерфейсный RS-232

ДЦКИ.685621.077

1

1

1

1

1

1

1

1

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02

Руководство по эксплуатации

ДЦКИ.411168.002 РЭ

1

1

1

1

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ

Руководство по эксплуатации

ДЦКИ.411168.009 РЭ

-

-

-

-

1

1

1

1

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-1М. Паспорт

ДЦКИ.411168.007 ПС

1

-

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-2М. Паспорт

ДЦКИ.411168.008 ПС

-

1

-

-

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-3. Паспорт

ДЦКИ.411168.004 ПС

-

-

1

-

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А02-4. Паспорт

ДЦКИ.411168.005 ПС

-

-

-

1

-

-

-

-

Окончание таблицы 6

Наименование

Обозначение

Количество на исполнение МКС-А02-

Количество на исполнение МКС-А03-

3

4

1

2

3

4

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А03-1. Паспорт

ДЦКИ.411168.009 ПС

-

-

-

-

1

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ-2. Паспорт

ДЦКИ.411168.009-01 ПС

-

-

-

-

-

1

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А03-3.

Паспорт

ДЦКИ.411168.009-02 ПС

-

-

-

-

-

-

1

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-АОЗ-4. Паспорт

ДЦКИ.411168.009-03 ПС

-

-

-

-

-

-

-

1

Радиометры-спектрометры универсальные портативные МКС-А02. Руководство оператора

ДЦКИ.411168.002 РО

1

1

1

1

-

-

-

-

Радиометр-спектрометр универсальный портативный МКС-А03. Руководство оператора

ДЦКИ.411168.009 РО

-

-

-

-

1

1

1

1

Комплект программного обеспечения для компьютера на CD

1

1

1

1

1

1

1

1

‘’Блок детектирования БДН-06М входит в комплект поставки радиометров с условными обозначениями согласно таблице 1.

^Устройство калибровочное ДЦКИ.418234.001 поставляется по согласованию с заказчиком в соответствии с картой заказа или договором на поставку.

Поверка

Поверка осуществляется в соответствии с методиками поверки, приведенными в руководствах по эксплуатации ДЦКИ.411168.002 РЭ для модификации МКС-А02 и ДЦКИ.411168.009РЭ для модификации МКС-А03, согласованного Центральным отделением ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (ЦО ФГУ «Менделеевский ЦСМ»).

Межповерочный интервал - один год.

Основное оборудование для поверки - комплект ОСГИ, альфа-источники типа 6П9, бета-источники типа 6С0, установки типа УКПН и УПДГ.

Нормативные документы

Обозначение

Наименование

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

ГОСТ 8.070-96

Государственная система обеспечения единства измерений.

Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной и эквивалентной доз и мощности поглощенной и эквивалентной доз фотонного и электронного излучений

ГОСТ 27451-87

Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия

ГОСТ 22261-94

Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ 26874-86

Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерений основных параметров

ГОСТ 28271-89

Приборы радиометрические и дозиметрические носимые. Общие технические требования и методы испытаний

ДЦКИ.411168.002 ТУ

Радиометры-спектрометры универсальные портативные «МКС-А». Технические условия

НРБ-99

/СПОРБ-99

Нормы радиационной безопасности.

Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности

Заключение

Тип радиометры-спектрометры универсальные портативные «МКС-А» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, включен в действующую государственную поверочную схему и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.

Развернуть полное описание