Назначение
Спектрометры энергии гамма-излучения с функцией визуализации полей гамма-излучения Polaris-H (далее - спектрометры Polaris-H) предназначены для измерений энергетического распределения гамма-излучения и идентификации гамма-излучающих радионуклидов, для экспрессной оценки расположения источников излучения с визуализацией на совмещенном видеоизображении, для индикации мощности дозы и вклада в мощность дозы излучения от каждого обнаруженного изотопа, а также для измерения активности гамма -излучающих радионуклидах в пробах и объектах (при наличии соответствующих градуировок и аттестованных методик измерений).
Описание
Принцип действия спектрометров Polaris-H основан на регистрации детектором гамма-квантов преобразовании их энергии в электрические импульсы, пропорциональной амплитуды, получении спектра амплитуд импульсов и выделении в спектре пиков полного поглощения (ППП) гамма-квантов. По положению ППП в спектре определяют значения энергий гамма-квантов (спектрометр предварительно градуируют по энергии с помощью образцовых источников гамма-излучения). По измеренным значениям энергий гамма-квантов проводят идентификацию радионуклидов. Активность гамма-излучающих радионуклидов определяют по скоростям счета гамма-квантов в ППП соответствующих энергий с учетом абсолютных интенсивностей гамма-излучения и эффективности регистрации гамма-квантов в ППП, которая устанавливается предварительно путем градуировки спектрометра по образцовым мерам активности расчетным или экспериментальным способом. Оценка расположения источников излучения основана на получении гамма-изображений по принципу комптоновской гамма-камеры с применением позиционно-чувствительных детекторов и кодирующей апертуры (для построения изображений источников с энергиями гамма-квантов ниже 250 кэВ).
Спектрометры Polaris-H включают базовые модели H100, H110, H400, H420 (HXY0, где X - кол-во кристаллов, Y - наличие и тип системы коллимации).
При заказе в обозначения моделей могут включаться дополнительные символы, характеризующие некоторые особенности, такие как энергетическое разрешение спектрометра, расширенный набор аксессуаров. В этом случае название модели состоит из 3-х блоков и строится следующим образом: HXY0-Raa-Ennn. Первая часть является обязательной базовой. Вторая часть Raa - группа исполнения, описывающая гарантированное энергетическое разрешение спектрометра. Принимает значения R08, R11, R14 или отсутствует. В случае отсутствия показателя - значения эквивалентны показателю R11. Третья часть Ennn - группа, описывающая расширенные функциональные особенности прибора или дополнительные аксессуары. Возможна комбинация параметров, например, ESBC (S - съемный экзоскелет, для обеспечения механической защиты во время работы, В - внешний аккумулятор, C - дополнительная оптическая камера для обзора 360 градусов).
Основная часть спектрометров Polaris-H - моноблок Polaris-H состоит из позиционночувствительных спектрометрических модулей CZT объемом порядка 6 см3 (H100 и H110 - 1 модуль, H400 и H420 - 4 модуля), многоканального анализатора, оптической видеокамеры, лазерного дальномера и аккумулятора, заключенных в защищенный корпус. В зависимости от модели может присутствовать коллиматор (H110) или кодированная апертура (H420), которые используются для построения изображений источников с энергиями гамма-квантов ниже 250 кэВ.
Для охлаждения корпус блока Polaris-H оснащен внешним радиатором и съемным вентилятором.
Для сохранения результатов измерений используется сменный флэш-накопитель USB.
Для обеспечения полного пользовательского интерфейса спектрометры Polaris-H комплектуются планшетом (или смартфоном или внешним компьютером), подключаемым к блоку Polaris-H через интерфейс связи Wi-Fi, Bluetooth или Ethernet.
Все приборы могут использоваться как переносные спектрометры энергии гамма-излучения и как системы получения гамма-изображений.
Общий вид спектрометров Polaris-H представлен на рисунке 1.
Место нанесения защитной наклейки (пломбировка) показано на рисунке 2.
Нанесение знака поверки на спектрометры Polaris-H не предусмотрено. Знак поверки (оттиск поверительного клейма) наносится на свидетельство о поверке.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) спектрометров Polaris-H состоит из встроенного ПО для H-Серии, с помощью которого осуществляется управление системами в реальном времени, и автономных ПО для последующей обработки Visualizer и SpectrumHero, установленных на флэш-накопитель USB и работающих на внешнем ПК под управлением Windows
Встроенное ПО обеспечивает автоматическое измерение и сохранение результатов при включении прибора, при изменении ориентации, а также при нажатии специальной кнопки на корпусе прибора. Полный пользовательский интерфейс встроенного ПО становится доступным при подключении смартфона, планшета или внешнего компьютера через интерфейс связи WiFi, Bluetooth или Ethernet. Встроенное ПО с полным пользовательским интерфейсом обеспечивает настройку прибора (уставки измерений, настройки визуализации изображения) управление режимом измерения в реальном времени, сбор измеренных данных, обработку спектров и идентификацию нуклидов, расчет и индикацию скоростей счета и мощностей доз на детекторе, построение изображений и управление режимами сохранения.
Автономное ПО для пост-обработки H3DVisualizer установлено на флэш-накопитель USB, который поставляется с Polaris-H. H3DVisualizer - это инструмент для последующей обработки с графическим пользовательским интерфейсом, который работает в Windows (По запросу предоставляется версия Visualizer для Linux или Mac) для просмотра и управления хранением измеренных данных, анализа энергетических спектров, визуализации распределения источников для каждого измерения и обновления встроенного программного обеспечения и настройки системы Polaris-H.
Автономное ПО для последующей обработки спектров SpectrumHero находится в виде исполняемого файла на USB-носителе и поставляется вместе с отдельным аппаратным ключом. Оно предназначено для работы со спектрометрами для гамма-спектрометрии: настройка параметров сбора данных, набор спектра и его сохранение; для обработки спектров наиболее распространенных форматов: поиск пиков, калибровка по энергии, калибровка по ПТТ111В, калибровка по эффективности, калибровка по форме пика, расчет активности; для создания пользовательских библиотек нуклидов на основе библиотеки ENSDF; для создания паспортов радионуклидных источников; для создания отчетов.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО спектрометров Polaris-H от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий».
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Встроенное | Автономное | Автономное |
| Наименование ПО | Polaris | H3DVisualizer | SpectrumHero |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2019060414 | 2.7.13-0 1) | 0.31) |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен | 2E82B91DFB598BCB53 366B2B0E2FB60F 2) | 928C423C5AEA7F1BA3 7BBFA841CBE633 2) |
| Алгоритм получения цифрового идентификатора | - | MD5 |
| 1) Номер версии ПО не ниже указанного в таблице. 2) Контрольная сумма относится к версии ПО, указанной в таблице. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики спектрометров Polaris-H
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения, кэВ | от 50 до 3000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности характеристики преобразования (ИНЛ), кэВ, не более | 2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Относительное энергетическое разрешение, %, не более: | |
| - по линии гамма-излучения с энергией 661,7 кэВ (137Cs) | |
| HXY0 R08 | 0,8 |
| HXY0 R11 (HXY0) | 1,1 |
| HXY0 R14 | 1,4 |
| - по линии гамма-излучения с энергией 1332,5 кэВ (60Co) | |
| HXY0 R08 | 1,1 |
| HXY0 R11 (HXY0) | 1,2 |
| HXY0 R14 | 1,4 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 2 |
| Нестабильность энергетической характеристики за 8 ч непрерывной работы, | 1 |
| кэВ, не более | |
| Относительная эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 | |
| кэВ (60Со) в пике полного поглощения, %, не менее | |
| - H100 и H110 | 0,5 |
| - H400 и H420 | 1,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности характеристики преобра | |
| зования спектрометрического канала при изменении температуры окружаю | ±1 |
| щего воздуха в рабочем диапазоне температур (от -20 до +50 °C), % | |
| Нормальные условия измерений: | |
| - температура, оС | от +15 до +25 |
| - атмосферное давление, кПа | от 86,0 до 106,7 |
| - относительная влажность, % | от 30 до 80 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики спектрометров Polaris-H
| Наименование характеристики | Значение |
| Система визуализации гамма-излучения: | |
| - Энергетический диапазон, кэВ | от 250 до 3000 |
| - Радиационный обзор, ср, не менее | 4п |
| - Оптический обзор, о, не менее | |
| - по горизонтали | 162 |
| - по вертикали | 122 |
| - Угловое разрешение (ПШПВ) гамма-изображения, о, не более | |
| - при построении в реальном времени | 30 |
| - при построении с постобработкой | 20 |
| Чувствительность: | |
| - время обнаружения источника 137Cs, создающего мощность дозы на | |
| детекторе 3 мкР/ч, с, не более | |
| - H100 и H110 | 60 |
| - H400 и H420 | 16 |
| - время локализации источника 137Cs, создающего мощность дозы на | |
| детекторе 3 мкР/ч, мин, не более | |
| - H100 и H110 | 5 |
| - H400 и H420 | 1,5 |
| Максимально допустимая мощность дозы (137Cs) на детекторе, мЗв/ч | |
| - H100 и H110 | 5 |
| - H400 и H420 | 2 |
| Напряжение питания сети переменного тока, В | 220 !322 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 35 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Время работы от аккумулятора, ч, не менее: | |
| - при температуре +23 оС | 6 |
| - при предельных температурах -20 оС или +50 оС | 3 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура, оС | от -20 до +50 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| - относительная влажность (при +25 оС), %, не более | 80 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - длина | 240 |
| - ширина | 90 |
| - высота | 180 |
| Масса, кг, не более: | 3,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 20 000 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
Знак утверждения типа
наносится методом компьютерной графики на титульный лист эксплуатационного документа и на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус спектрометра Polaris-H.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность спектрометра Polaris-H
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Спектрометр энергии гамма-излучения с функцией визуализа- | H100, H110, | |
| ции полей гамма-излучения Polaris-H1 в составе: | H400, H420 | 1 |
| - Блок Polaris-H | - | 1 |
| - Кабель питания блока Polaris-H с адаптером переменного/постоянного тока | | 1 |
| - USB-кабель | - | 1 |
| - Удлиненный USB-кабель | - | 1 |
| - Планшет с футляром, зарядным устройством и стилусом | - | 1 |
| - Съемный держатель планшета и 2 винта | - | 1 |
| - Съемная ручка | - | 1 |
| - USB-накопитель | - | 1 |
| - Предохранитель | - | 1 |
| - Bluetooth-адаптер2 | - | 1 |
| - WiFi-адаптер2 | - | 1 |
| - Шестигранные ключи 1/16”, 5/64” и 9/64” | - | 1 комплект |
| Съемный экзоскелет (опция S)2) | - | 1 |
| Внешний аккумулятор (опция B)2) | - | 1 |
| Оптическая камера для обзора в 360 градусов (опция C)2) | - | 1 |
| Трипод 2) | - | 1 |
| Кейс для хранения Pelican™ | - | 1 |
| Программное обеспечение | H3DVisualizer | 1 |
| | SpectrumHero | 1 |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 |
| Методика поверки | МП 2102-012-2021 | 1 |
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Руководства пользователя программного обеспечения: - Руководство пользователя по программному обеспечению реального времени - Руководство пользователя Visualizer - SpectrumHero. Руководство пользователя программного обеспечения | - | 1 комплект |
| Х) Конкретная модель согласуется с заказчиком при заказе спектрометра. 2) Поставка по желанию заказчика. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Спектрометры энергии гамма-излучения с функцией визуализации полей гамма-излучения Polaris-H. Руководство по эксплуатации» раздел 5 .
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические
условия
ГОСТ 26874-86 Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров
Государственная поверочная схема для средств измерений активности, удельной активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников, утвержденная приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2841 Техническая документация компании H3D, Inc, СТА
82609-21: Методика поверки МП 2102-012-2021Скачать7.0 Мб
810-53