Назначение
Спектрометры МКС-АТ6101 (далее - спектрометры) предназначены для измерения энергетического распределения гамма-излучения, мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, плотности потока альфа-, бета-частиц с загрязненной поверхности, поиска источников гамма-излучения и идентификации гамма-излучающих радионуклидов, а также для поиска источников нейтронного излучения.
Спектрометры применяются для решения различных задач радиационного контроля на предприятиях и в организациях различных министерств и ведомств, в том числе таможенными, пограничными и другими службами для предотвращения несанкционированного перемещения радиоактивных источников и веществ, радиологическими службами центров гигиены и эпидемиологии, а также специалистами различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта, медицины, науки и т.д., где применяются ядерно-технические установки и источники ионизирующих излучений.
Описание
Спектрометры представляют собой многофункциональные носимые приборы, состоящие из внешних спектрометрических блоков детектирования (БД) и блока обработки информации (БОИ) или портативного компьютера. Спектрометры и выпускаются в модификациях, представленных в таблице 1.
| Таблица | |
| Модификация | Назначение |
| МКС-АТ6101 | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязненной поверхности |
| Измерение плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности |
| МКС-АТ6101А | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| МКС-АТ6101В | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязненной поверхности |
| Измерение плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности |
| МКС-АТ6101Д | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| МКС-АТ6101С | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Поиск источников нейтронного излучения |
Принцип действия БД основан на использовании высокочувствительных методов спектрометрии и радиометрии с применением сцинтилляционных детекторов и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ).
Алгоритм работы спектрометра обеспечивает непрерывность процесса измерения, вычисление средних значений результатов измерений и оперативное представление получаемой информации на табло, статистическую обработку результатов измерений и оценку статистических флуктуаций в темпе поступления сигналов от детектора, быструю адаптацию к изменению уровней радиации.
Для обеспечения стабильности измерений в БД применена система светодиодной стабилизации измерительного тракта, которая одновременно обеспечивает проверку работоспособности всего тракта в процессе работы, кроме того, в БД реализована система автоматической температурной коррекции усиления.
Общий вид спектрометров представлен на рисунке 1.
в)
г)
Рисунок 1
а) внешний вид спектрометра МКС-АТ6101 А;
б) внешний вид спектрометров МКС-АТ6101, МКС-АТ6101В;
в) внешний вид спектрометра МКС-АТ6101Д;
г) внешний вид спектрометра МКС-АТ6101С.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Основные характеристики спектрометров представлены в таблице 2 Таблица 2
| Характеристика | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, в котором измеряется энергетическое распределение для модификаций МКС-АТ6101, МКС-АТ6101В, МКС-АТ6101С | от 20 до 1500 кэВ от 40 до 3000 кэВ |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, в котором измеряется энергетическое распределение для модификаций МКС-АТ6101А, МКС-АТ6101Д | от 40 до 3000 кэВ |
| Число каналов для измерения энергетического распределения | от 0 до 511 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении энергетического распределения гамма-излучения, не более | ±1 % |
| Относительное энергетическое разрешение для гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 662 кэВ: -МКС-АТ6101 - МКС-АТ6101А, МКС-АТ6101В, МКС-АТ6101Д, МКС-АТ6101С | не более 9,0 % не более 9,5 % |
| Эффективность регистрации в пике полного поглощения для энергии гамма-излучения 662 кэВ радионуклида 137Cs точечного источника ОСГИ-3: -МКС-АТ6101 - МКС-АТ6101А, МКС-АТ6101В, МКС-АТ6101С -МКС-АТ6101Д | (3,29+0,65) % (7,32±1,46) % (5,34±1,06) % |
| Максимальная входная статистическая загрузка спектрометров при измерении энергетического распределения гамма-излучения | не менее 5-104 с'1 |
| Диапазоны измерения мощности амбиентной дозы гамма-излучения: МКС-АТ6101: БДКГ-05 УД БОИ МКС-АТ6101В: БДКГ-11 УД БОИ МКС-АТ6101Д с БДКГ-11 МКС-АТ6101С с БДКГ-11 | 0,01 - 300 мкЗв/ч 1 мкЗв/ч - 10 мЗв/ч 0,01 -100 мкЗв/ч 1 мкЗв/ч - 10 мЗв/ч 0,01 -100 мкЗв/ч 0,01 -100 мкЗв/ч |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения мощности амбиентной дозы гамма-излучения, | ±20 % |
| Энергетическая зависимость чувствительности спектрометров при измерении мощности амбиентной дозы гамма-излучения: МКС-АТ6101: - с БДКГ-05 в диапазоне 50 - 3000 кэВ - с УД БОИ в диапазоне 60 - 3000 кэВ | ±20 % от +35 до - 25 % |
| 1 | 2 |
| МКС-АТ6101В: - с БДКГ-11 в диапазоне 50 - 3000 кэВ - с УД БОИ в диапазоне 60 - 3000 кэВ МКС-АТ6101Д и МКС-АТ6101С с БДКГ-11 в диапазоне 50 - 3000 кэВ | ±20% от +35 до - 25 % ±20 % |
| Диапазон измерения плотности потока альфа-частиц радионуклида 239Ри, для МКС-АТ6101, МКС-АТ6101В с блоком детектирования БДПА-01 | от 0,5 до 105 мин'1-см’2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока альфа-частиц | ±20 % |
| Диапазон измерения плотности потока бета-частиц МКС-АТ6101, МКС-АТ6101В с блоком детектирования БДПБ-01 | отЗ до 54О5 мин'1-см'2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока бета-частиц | ±20% |
| Чувствительность спектрометров МКС-АТ6101 и МКС-АТ6101В с БДПБ-01 к бета-излучению радионуклидов с максимальными энергиями спектра бета-частиц в диапазоне от 155 до 3540 кэВ по отношению к чувствительности к бета-излучению радионуклида 90Sr + 90Y (относительная чувствительность) соответственно: 14С Ершах =156 кэВ 147Рш Ершах = 225 кэВ ^Со Ершах = 318 кэВ 204П Ершах = 763 кэВ 106Ru+106Rh Ершах = 39,4 кэВ (106Ru) Ершах = 3540 кэВ (106Rh) | 0,27 ±0,13 0,65 ±0,20 0,90 ±0,27 1,25 ±0,37 1,20 ±0,36 |
| Чувствительность спектрометра МКС-АТ6101С к нейтронному излучению плутоний-бериллиевого источника, не менее: - с БДКН-01 - с БДКН-05 | 1,6 имп.-см2/нейтр. 9 имп.-см2/нейтр. |
| Уровень собственного фона спектрометра МКС-АТ6101С: - с БДКН-01 - с БДКН-05 | от 0,002 до 0,055 с'1 от 0,010 до 0,350 с'1 |
| Время установления рабочего режима спектрометров | 1 мин |
| Время непрерывной работы спектрометров при автономном питании от блока аккумуляторов, встроенного в корпус БОИ, в нормальных условиях эксплуатации: - МКС-АТ6101, МКС-АТ6101А, МКС-АТ6101В, МКС-АТ6101Д - МКС-АТ6101С | не менее 12 ч не менее 9 ч |
| Нестабильность энергетической характеристики преобразования спектрометров за время непрерывной работы | не превышает ±1% |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования спектрометров: - при изменении температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур относительно нормальных условий - при изменении напряженности постоянного магнитного поля до 400 А/м относительно нормальных условий | ±2% ±2% |
| 1 | 2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - БОИ | 110x230x38 |
| - БДКГ-05 | 062x320 |
| - БДКГ-11 | 078x350 |
| - БДПА-01 | 087x205 |
| - БДПБ-01 | 087x205 |
| - БДКН-01 | 090x280 |
| - БДКН-05 | 105x115x380 |
| - адаптер BT-DU | 45x65x125 |
| - портативный компьютер «Recon» | 50x100x225 |
| - контейнер спектрометра МКС-АТ6101Д | 0130x480 |
| Масса, кг, не более: | |
| -БОИ | 0,80 |
| - БДКГ-05 | 1,20 |
| -БДКГ-11 | 1,90 |
| - БДПА-01 | 0,55 |
| - БДПБ-01 | 0,65 |
| -БДКН-01 | 2,00 |
| - БДКН-05 | 3,50 |
| - адаптер BT-DU | 0,25 |
| - портативный компьютер «Recon» | 0,70 |
| - контейнер спектрометра МКС-АТ6101Д | 2,40 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится методом офсетной печати:
- на этикетку, расположенную на задней панели БОИ для спектрометров МКС-АТ6101, МКС-АТ6101А, МКС-АТ6101В, МКС-АТ6101Д;
- на этикетку, расположенную на торцевой поверхности блока детектирования гамма-излучения для спектрометра МКС-АТ6101 С;
- на титульном листе Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Комплект поставки спектрометров МКС-АТ6101 указан в таблице 3
Таблица 3
| Наименование, тип | Количество | Примечание |
| 1 | 2 | 3 |
| Спектрометр МКС-АТ-6101 |
| Блок обработки информации (БОИ) | 1 | Со встроенным УД БОИ |
| Блок детектирования гамма-излучения БДКГ-05 | 1 | |
| Блок детектирования альфа-излучения БДПА-01 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Блок детектирования бета-излучения БДПБ-01 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел 6 «Поверка» |
| Комплект принадлежностей | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
| Спектрометр МКС-АТ-6101А |
| Блок обработки информации (БОИ) | 1 | |
| Блок детектирования гамма-излучения БДКГ-11 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел 6 "Поверка" |
| Комплект принадлежностей | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
| Спектрометр МКС-АТ-6101В |
| Блок обработки информации (БОИ) | 1 | Со встроенным УД БОИ |
| Блок детектирования гамма-излучения БДКГ-11 | 1 | |
| Блок детектирования альфа-излучения БДПА-01 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Блок детектирования бета-излучения БДПБ-01 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел 6 "Поверка" |
| Комплект принадлежностей | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
| Спектрометр МКС-АТ-6101Д |
| Блок обработки информации (БОИ) | 1 | |
| Контейнер | 1 | С кабелем |
| Блок детектирования гамма-излучения БДКГ-11 | 1 | Размещается в контейнере |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел 6 "Поверка" |
| Комплект принадлежностей | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
| Спектрометр МКС-АТ6101С |
| 1 | 2 | 3 |
| Портативный компьютер «Recon» | 1 | |
| Блок детектирования гамма-излучения БДКГ-11 | 1 | |
| Блок детектирования нейтронного излучения БДКН-01 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Блок детектирования нейтронного излучения БДКН-05 | 1 | Поставляется по заказу потребителя |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел 6 "Поверка" |
| Адаптер BT-DU | 1-2 | Количество уточняется при заказе |
| Комплект принадлежностей | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
Поверка
Поверка спектрометров МКС-АТ6101 осуществляется в соответствии с документом «Спектрометры МКС-АТ6101. Методика поверки МРБ МП. 1524-2006» с извещением ТИАЯ.33-2008 об изменении МРБ МП. 1524-2006, согласованным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. ДЛМенделеева» в июне 2009 г.
При первичной и периодической поверках применяются:
- источники фотонного излучения спектрометрические эталонные 2-го разряда типа ОСГИ-3 ТУ 7018-001-13805076-04, активностью от 3 до 100 кБк, из радионуклидов 24 Ат, 57Со, 139Се, “Y, 113Sn, 54Мп, ^а, ®Y, 137Cs, 228Th, аттестованные по активности радионуклида в источнике с погрешностью не более ±6 %;
- источники бета-излучения образцовые с радионуклидом ^Sr - 90У типов 4СО, 5СО, 6СО с площадью рабочей поверхности 40, 100 и 160 см2 соответственно, активностью от 80 до 2,0106, аттестованные по активности и потоку частиц с погрешностью не более ±6%;
- источники альфа-излучения образцовые с радионуклидом ^39Ри типов 4П9, 5П9, 6П9 с площадью рабочей поверхности 40, 100 и 160 см2 соответственно, активностью от 25 до 4,0-105 Бк, аттестованные по активности и потоку частиц с погрешностью не более ±6%;
- источники быстрых нейтронов плутоний бериллиевые типа ИБН с потоком быстрых нейтронов от источника в телесный угол 4л от 3-105 до 5-107 с’1; плотность потока нейтронов на расстоянии 1 м от источника 2,5 - 500 с’1-см'2. Погрешность аттестации по плотности потока не более ± 8 %
- установка поверочная дозиметрическая гамма-излучения эталонная по ГОСТ 8.087-2000 с набором источников из радионуклида 137Cs, аттестованная по мощности кермы в воздухе в диапазоне измерений от 0,025 мкГр/ч до 8,4 мГр/ч с погрешностью не более ±5%.
Межповерочный интервал - 1 год.
Поверка может осуществляться государственными центрами стандартизации и метрологии России и метрологическими службами юридических лиц, аккредитованными в установленном порядке на право поверки данного типа средств измерений.
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия ».
ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров».
ГОСТ 17225-85 «Радиометры загрязненности поверхностей альфа- и бета-активными веществами. Общие технические требования и методы испытаний»;
ГОСТ 8.034-82 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма излучений».
ГОСТ 8.033-96 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета- частиц и фотонов радионуклидных источников»
ГОСТ 8.031-82 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов»
Технические условия ТУ BY 100865348.018-2006 «Спектрометры МКС-АТ6101» с извещением ТИЛЯ. 15-2008 об изменении ТУ, УП « АТОМТЕХ», Республика Беларусь
Заключение
Тип спектрометров МКС-АТ6101 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при ввозе по импорту, в эксплуатации и после ремонта согласно государственным поверочным схемам по ГОСТ 8.034-82, ГОСТ 8.033-96, ГОСТ 8.031-82.
810-53