Назначение
Спектрометр-дозиметр энергий гамма-излучения с кремниевым полупроводниковым детектором (далее спектрометр) предназначен для получения измерительной информации о спектре распределения гамма-излучения по одному или более параметрам, характеризующим источники, поля и потоки гамма-излучения.
Описание
В основу работы спектрометра положен принцип преобразования энергии квантов гамма - излучения в чувствительном объеме полупроводникового детектора в электрические импульсы с амплитудой пропорциональной энергии квантов с последующей их регистрацией и анализом многоканальным амплитудным анализатором с соответствующим программным обеспечением (ПО).
Рисунок 1 - Общий вид спектрометра - дозиметра энергий гамма-излучения полупроводникового СЕГ-3КП
Рисунок 2 - Защита спектрометра - дозиметра энергий гамма-излучения полупроводникового СЕГ-3КП от несанкционированного доступа
Спектрометр состоит из следующих устройств:
- собственно спектрометр;
- управляющий компьютер планшетного типа с операционной системой «Android» версии 2.1 и выше и каналом связи Bluetooth.
- удлинительная штанга
Конструктивно спектрометр выполнен в виде моноблока, внутри корпуса которого размещены:
- блок детектирования (БД) с кремниевым неохлаждаемым детектором;
- модуль цифрового спектрометрического фильтра;
- модуль автономного питания спектрометра;
- модуль радиоканала связи с компьютером (Bluetooth).
Блок детектирования, включающий в себя ППД (полупроводниковый детектор) и предварительный усилитель (ПУ), предназначен для преобразования энергии гамма-квантов в пропорциональные по амплитуде электрические сигналы и предварительного линейного усиления их.
Модуль цифрового спектрометрического фильтра предназначен для линейного усиления поступающих из БД импульсов, оцифровки их в АЦП, фильтрации от шумов и определения амплитуды входных импульсов.
Модуль автономного питания аккумуляторный, обеспечивает питанием модуль цифрового спектрометрического фильтра, блок детектирования, а также модуль радиоканала связи с управляющим компьютером, выполненным в стандарте Bluetooth.
Модуль радиоканала связи с компьютером предназначен для обеспечения беспроводной связи спектрометра с управляющим компьютером.
Планшетный компьютер и его программное обеспечение позволяют организовать управление процессами накопления, отображения, обработки информации и вывода результатов обработки на внешние устройства компьютера.
Защита спектрометра-дозиметра СЕГ-3КП от несанкционированного доступа реализуется использованием клейких лент с фирменным рисунком, которые закрывают головки винтов, крепящих наружные кожухи спектрометра - дозиметра. (Рисунок 2).
Программное обеспечение
Спектрометр - дозиметр СЕГ-3КП содержит как микроконтроллерное так и прикладное программное обеспечение.
Микроконтроллерное программное обеспечение полностью закрыто и защищено от стороннего вмешательства. Оно обеспечивает собственный самоконтроль, а также самоконтроль аппаратных узлов, выход на рабочий режим, измерение энергетического распределения гамма-излучения, передачу от подчиненного узла результатов по закрытому протоколу в формате Bluetooth в планшетный компьютер с операционной системой Android.
Прикладное программное обеспечение обеспечивает: функции передачи данных и команд через закрытые протоколы связи; контроль аппаратного обеспечения; управление режимами функционирования спектрометра; отображение энергетического распределения; расчет и отображение значений мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) ; сохранение результатов в энергонезависимой памяти компьютера и возможность последующей работы с ними; исключение возможности несанкционированного доступа к настроечным параметрам и результатам работы спектрометра-дозиметра.
Спектрометры-дозиметры СЕГ-3КП имеют защиту программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты «А» по МИ 3286-2010.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентиф икаци-онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентифика-цион ный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| US-peG MCA.apk | USpeG_MCA | 1.01 | 716ffd3626e85f78db39 4103f1d7e12c | MD 5 |
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики спектрометра | Номинальное значение характеристики спектрометра |
| Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучения, кэВ | от 60,0 до 4000,0 |
| Энергетическое разрешение по гамма-излучению с энергией: 59,6 кэВ(241 Am), не более, кэВ 1333 кэВ (60Co), не более, кэВ | 25,0 25,0 |
| Диапазон измеряемой мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД),мкЗв/ч | От 0,1 до 2000,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения МАЭД, % | 20 |
| Чувствительность по энергии 661 кэВ (137 Cs), см2/фотон, не менее | 0,12 |
| Максимальная входная статистическая загрузка, не менее имп/сек | 5-104 |
| Время установления рабочего режима не более, мин | 30 |
| Наименование характеристики спектрометра | Номинальное значение характеристики спектрометра |
| Время непрерывной работы не менее, час | 8 |
| Нестабильность характеристики преобразования за время непрерывной работы (временная нестабильность) не более, % | 0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность) в диапазоне измеряемых энергий, % | ±0,1 |
| Температурная нестабильность характеристики преобразования не более, %/10°С | 0,1 |
| Число каналов спектрометра | 1024; 2048 |
| Средний срок службы не менее, лет | 8 |
| Г абаритные размеры, диаметр х длина, мм | 0 80 х374 |
| Масса, кг | 1,5 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 8 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды - относительная влажность окружающей среды | от -10 °С до +35° С до 98% при температуре +25°С |
| Условия хранения и транспортирования: - температура окружающей среды - относительная влажность окружающей среды - транспортная тряска с ускорением 30 м/с2 ±20% при частоте ударов от 10 до 120 в минуту, или 15000 ударов | от -50 °С до +50 °С 98% при температуре +35 °С |
Знак утверждения типа
наносится графически или специальным штемпелем на титульный лист руководства по эксплуатации УЛКА.412131.034 РЭ.
Комплектность
Таблица 3
| Обозначение | Наименование | Кол-во | Примечание |
| УЛКА.412131.034 | Спектрометр-дозиметр гамма-излучения СЕГ -3КП | 1 | |
| УЛКА.566112.601 | Источник электропитания АП-6121 (12 В, 1 А) | 1 | |
| Планшетный компьютер с операционной системой «Android 2.1» и выше | 1 | Согласно заказу |
| Удлинительная штанга «BENRO» MP-66 M8/monopod | 1 | |
| Пакет базового программного обеспечения USpeG MCA | 1 | На компакт-диске |
| УЛКА. 412131.034 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 | |
| УЛКА. 412131.034 МП | Методика поверки | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу УЛКА. 412131.034 МП «Спектрометры-дозиметры энергий гамма-излучения полупроводниковых СЕГ-3КП. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ОАО ФНТЦ «Инверсия» в феврале 2012 г.
Основные средства поверки:
- комплект образцовых спектрометрических источников гамма-излучения типа ОСГИ (диапазон энергий гамма-квантов 59-1836 кэВ) ТУ-17-03-82;
- образцовая поверочная дозиметрическая установка гамма-излучения по
ГОСТ 8.087-2000 с источником 137Cs, обеспечивающая измерение МАЭД в диапазоне 0,1-2000мкЗв/ч, погрешность аттестации не более ±5%.
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 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений». Общие технические условия
ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений». Методы измерения основных параметров
ГОСТ 28271-89 «Приборы радиометрические и дозиметрические носимые». Общие технические требования и методы испытаний
Технические условия УЛКА.412131 ТУ
35421-07