Назначение
Спектрометры МКС-АТ6102 (далее - спектрометры) предназначены для измерений:
- энергетического распределения гамма-излучения;
- мощности амбиентного эквивалента дозы (далее - мощности дозы) гамма- и нейтронного излучения;
- плотности потока альфа- и бета-частиц с загрязнённых поверхностей,
а также для идентификации гамма-излучающих радионуклидов и поиска источников ионизирующих излучений.
Описание
Принцип действия спектрометров основан на использовании высокочувствительных методов спектрометрии, дозиметрии и радиометрии с применением сцинтилляционных детекторов и фотоэлектронных умножителей (далее - ФЭУ), а также газоразрядных счётчиков.
Спектрометры выпускаются в трех модификациях: МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В. Отличие назначений модификаций представлено в таблице 1.
Таблица 1
| Модификация | Назначение |
| МКС-АТ6102 | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности дозы гамма-излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Измерение мощности дозы нейтронного излучения |
| Поиск источников нейтронного излучения |
| Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязнённой поверхности |
| Измерение плотности потока бета-частиц с загрязнённой поверхности |
| МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности дозы гамма-излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Измерение мощности дозы нейтронного излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязнённой поверхности |
| Измерение плотности потока бета-частиц с загрязнённой поверхности |
Спектрометры относятся к носимым средствам измерений. В состав спектрометров входит комплект блоков детектирования, состоящий из блока детектирования альфа-излучения БДПА-01 (далее - БДПА-01), блока детектирования бета-излучения БДПБ-01 (далее - БДПБ-01), блока детектирования нейтронного излучения БДКН-03 (далее - БДКН-03).
Алгоритм работы спектрометров обеспечивает непрерывность процесса измерений, вычисление средних значений результатов измерений и оперативное представление получаемой информации на экран спектрометра, статистическую обработку результатов измерений и оценку статистических флуктуаций в процессе поступления сигналов от детектора, быструю адаптацию к изменению уровней радиации.
Для обеспечения стабильности измерений в спектрометрах, БДПА-01 и БДПБ-01 применена система светодиодной стабилизации измерительного тракта, которая одновременно обеспечивает проверку работоспособности всего тракта в процессе работы. Кроме того, в блоках детектирования (далее - БД) реализована система автоматической температурной компенсации.
Общий вид спектрометров представлен на рисунках 1 и 2.
Пломбирование спектрометров выполнено в виде наклейки из специальной разрушающейся пленки, которая наклеивается под защитной пробкой ножки корпуса.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) спектрометров состоит из встроенного и внешнего (прикладного).
Встроенное ПО состоит из программ «BDPA-01», «BDPB-01», «BDKN-03», которые устанавливаются в БД, и программ, которые устанавливаются в спектрометры на стадии производства. Встроенное ПО защищено от преднамеренных и непреднамеренных изменений путем пломбирования БД и спектрометров. Для проверки соответствия ПО, встроенного в БД, необходимо проверить целостность пломб на входящих в комплект поставки БД. Доступа к цифровому идентификатору ПО нет.
ПО, встроенное в спектрометры, является метрологически значимым. Подтверждение соответствия ПО проводят идентификацией и проверкой отсутствия сообщений тестов самоконтроля об ошибках. Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 2. Для идентификации метрологически значимого ПО необходимо проверить соответствие значений версий и контрольных сумм, рассчитанных по методу CRC32 и указанных в таблице 2, с полученными при проверке. Версия ПО должна быть не ниже, указанной в таблице 2.
Прикладное ПО состоит из программ «SpectEx» и «GARM».
Программа «GARM» не является метрологически значимой и предназначена для постанализа полученных спектрометром данных результатов измерения, таких как спектры, мощность дозы гамма-излучения, скорость счёта импульсов гамма-излучения, скорость счёта импульсов нейтронного излучения, результаты идентификации радионуклидного состава, географические координаты.
Программа «SpectEx» не является метрологически значимой и предназначена для связи спектрометров с персональным компьютером (далее - ПК) и передачи данных из спектрометров в ПК по интерфейсу USB и Bluetooth.
Прикладное ПО поставляется на внешнем носителе данных и устанавливается на ПК.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО |
| МКС-Al | Г6102 |
| Идентификационное наименование ПО | AT6102XN, AT6102XS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.26XN, 1.26XS 1.bXY |
| Цифровой идентификатор ПО (CRC32) | c567594c, a494e890 |
| МКС-АТ6102А |
| Идентификационное наименование ПО | AT6102AN, AT6102AS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.26AN, 1.26AS 1^Y |
| Цифровой идентификатор ПО (CRC32) | 8efe020e, e52a6e7c |
| МКС-АТ6102В |
| Идентификационное наименование ПО | AT6102BN, AT6102BS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.26BN, 1.26BS 1^Y |
| Цифровой идентификатор ПО (CRC32) | 0b930bff, 394db034 |
| Примечания: 1 Значения символов номера версии по порядку: - 1 - номер версии; b - номер подверсии (от 0 до 99); - символы X, A, B - модификация спектрометра; - Y - версия библиотеки радионуклидов (N, S). 2 Цифровой идентификатор приведен только для представленных версий ПО, в зависимости от модификации спектрометра и версии библиотеки. 3 Текущий номер версии и цифровой идентификатор ПО вносят в раздел «Свидетельство о приёмке» РЭ и в протокол поверки. |
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО спектрометров от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий».
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, в которых измеряется энергетическое распределение, кэВ | от 20 до 3000 |
| Число каналов для измерения энергетического распределения гамма-излучения | от 0 до 1023 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении энергетического распределения гамма-излучения, % | ±1 |
| Относительное энергетическое разрешение спектрометров 137 для гамма-излучения радионуклида Cs с энергией 662 кэВ, %, не более: | |
| - для МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А | 8,0 |
| - для МКС-АТ6102В | 8,5 |
| Эффективность регистрации спектрометров для энергии 137 гамма-излучения 662 кэВ радионуклида Cs источника гамма-излучения типа ОСГИ-3, %, не менее: | |
| - для МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А | 1,68 |
| - для МКС-АТ6102В | 2,16 |
| Максимальная входная статистическая загрузка спектрометров при измерении энергетического распределения гамма-излучения, с-1, не менее | 1,5105 |
| Диапазон измерений мощности дозы гамма-излучения: | |
| - с детектором Nal(Tl) для МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А, мкЗв/ч | от 0,03 до 300 |
| - с детектором Nal(Tl) для МКС-АТ6102В, мкЗв/ч | от 0,03 до 150 |
| - со счётчиком Гейгера-Мюллера | от 10 мкЗв/ч до 100 мЗв/ч |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении мощности дозы гамма-излучения, % | ±20 |
| Энергетическая зависимость спектрометров при измерении мощности дозы гамма-излучения, %: | |
| - с детектором NaI(Tl) в диапазоне от 50 до 3000 кэВ | ±20 |
| - со счётчиком Гейгера-Мюллера в диапазоне от 60 до 3000 кэВ | ±25 |
| Чувствительность спектрометров к гамма-излучению, (имп/с)/(мкЗв/ч), не менее, для радионуклида: | МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А | МКС-АТ6102В |
| 137Cs | 800 | 1500 |
| 241 Am | 6000 | 9500 |
| 60Со | 400 | 800 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Обнаружение источника гамма-излучения с 137 радионуклидом Cs спектрометрами в режиме поиска за время не более 2 с: | |
| 137 - активность источника Cs, кБк | 80+10 |
| - расстояние от источника до поверхности блока детектирования, см | 30,0+0,5 |
| Диапазон измерений плотности потока альфа-частиц 239 радионуклида Pu спектрометров с БДПА-01, -1 -2 мин -см | от 0,5 до 1105 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении плотности потока альфа-частиц, % | +20 |
| Диапазон измерений плотности потока бета-частиц 1 ^ спектрометров с БДПБ-01, мин -см | от 3 до 5-105 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении плотности потока бета-частиц | +20 % |
| Чувствительность спектрометров с БДПБ-01 к бета-излучению радионуклидов с граничной энергией в диапазоне от 155 до 3540 кэВ по отношению к чувствительности к бета-излучению радионуклида 90Sr + 90Y (относительная чувствительность) | Радионуклид | Epmax, кэВ | БДПБ-01 |
| 14C | 156 | 0,40 + 0,20 |
| 147Pm | 225 | 0,65 + 0,20 |
| 60Co | 318 | 0,90 + 0,27 |
| 204T1 | 763 | 1,25 + 0,37 |
| 90Sr+90Y | 546 (90Sr) 2274 (90Y) | 1,00 |
| 106Ru+106Rh | 39,4 (106Ru) 3540 (106Rh) | 1,20 + 0,36 |
| Диапазон измерений мощности дозы нейтронного излучения спектрометров с БДКН-03 | от 0,1 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении мощности дозы нейтронного излучения, % | +20 |
| Диапазон энергий нейтронного излучения, регистрируемого спектрометрами с БДКН-03 | от 0,025 эВ до 14 МэВ |
| Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к прямому нейтронному излучению плутоний-бериллиевого источника, не менее | 0,28 (имп/с) /[нейтр./(ссм2)] |
| Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к 252 прямому нейтронному излучению источника Cf, не менее | 0,5 (имп/с) /[нейтр./(с см )] |
| Скорость счёта импульсов фонового нейтронного излучения спектрометра МКС-АТ6102, с-1 | от 0,010 до 0,050 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Значения относительных коэффициентов чувствительности спектрометров с БДКН-03 для типовых источников нейтронного излучения при измерении мощности дозы | Источник нейтронов с энергией Ен | Относительный коэффициент чувствительности |
| Тепловые, Ен = 0,025 эВ | 0,225±0,045 |
| Cf - 252, Ен = 2,13 МэВ | 0,810±0,080 |
| Pu - а - Be, Ен = 4,16 МэВ | 1,0 |
| Обнаружение в режиме поиска плутоний-бериллиевого источника нейтронного излучения спектрометром МКС-АТ6102 за время не более 5 с и вероятностью 0,9 при доверительной вероятности 0,95 | Поток нейтронов из источника в телесный угол 4 п ср, нейтр.-с-1 | Расстояние от источника до нижней поверхности корпуса спектрометра, см |
| (5,00±1,25)-104 | 22,0±0,2 |
| Обнаружение в режиме поиска нейтронного источника 252 Cf спектрометром МКС-АТ6102 с вероятностью 0,9 при доверительной вероятности 0,95 с выходом нейтронов не более 1,8104 нейтр.с-1 | Время обнаружения, не более | Расстояние до источника |
| 5 с | 0,2 м |
| Срабатывание сигнализации при обнаружении источников нейтронного излучения спектрометром МКС-АТ6102 в режиме поиска: | |
| - скорость счёта фона, с"1, не более | 0,050 |
| - частота ложных срабатываний в течение 1 ч работы, не более | 1 |
| Время установления рабочего режима спектрометров, мин, не более | 1 |
| Время непрерывной работы спектрометров при автономном питании от аккумуляторов в нормальных условиях эксплуатации, ч, не менее: | |
| - для МКС-АТ6102 | 18 |
| - для МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В | 25 |
| При работе с ЬДПА-01, ЬДПЬ-01, ЬДКН-03: | |
| - для МКС-АТ6102 | 15 |
| - для МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В | 17 |
| Нестабильность характеристики преобразования за время непрерывной работы, %, не более | ±1 |
| Нестабильность показаний спектрометров за время непрерывной работы при измерении мощности дозы гамма-излучения, плотности потока альфа- и бета-частиц, мощности дозы и скорости счёта импульсов нейтронного излучения, %, не более | 5 |
| Спектрометры устойчивы к воздействию: - температуры окружающего воздуха, °С - атмосферного давления в диапазоне, кПа | от -20 до +50 от 84 до 106,7 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - относительной влажности воздуха при температуре +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги, %, не более | 95 |
| - синусоидальных вибраций с параметрами: | |
| - диапазон частот, Гц | от 10 до 35 |
| - смещение для частоты перехода, мм | 0,35 |
| - одиночных механических ударов с параметрами: | |
| - длительность действия ударного импульса, мс | 16 |
| - пиковое ускорение, м/с2 | 50 |
| - постоянного магнитного поля и переменного магнитного поля сетевой частоты напряжённостью А/м, не более | 400 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 86 до 106,7 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - спектрометр МКС-АТ6102 (длинах ширинах высота) | 230x115x212 |
| - спектрометр МКС-АТ6102А (длинах ширинах высота) | 230x115x177 |
| - спектрометр МКС-АТ6102В (длинах ширинах высота) | 230x115x177 |
| - БДПА-01 (диаметрхвысота) | 087x205 |
| - БДПЬ-01 (диаметрхвысота) | 087x205 |
| - БДКН-03 (длинахширинахвысота) | 314x220x263 |
| Масса, кг, не более: - спектрометр МКС-АТ6102 - спектрометр МКС-АТ6102А | 2,5 1,9 |
| - спектрометр МКС-АТ6102В | 2,15 |
| - БДПА-01 | 0,55 |
| - БДПБ-01 | 0,65 |
| - БДКН-03 | 8,0 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -20 до +50 95 от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на этикетки, расположенные на нижней поверхности спектрометров автоматизированным методом с использованием программных средств, и на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Таблица 5 - Комплектность спектрометров
| Наименование, тип | Обозначение | Количество | Примечание |
| Спектрометр МКС-АТ6102 | - | 1 | Модификация уточняется при заказе |
| Комплект блоков детектирования АТ6102 | | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части. Содержит блоки детектирования БДПА-01, БДПБ-01 и БДКН-03 |
| Комплект программного обеспечения АТ6102 | | 1 | Содержит программное обеспечение «SpectEx» и программное обеспечение «GARM» |
| Комплект принадлежностей | | 1 | Поставляется по заказу полностью или отдельные его части |
| Методика поверки | МРБ МП.1892-2019 (с извещением ТИАЯ.40-2020 об изменении №1) | 1 | Поставляется в одном экземпляре при отгрузке нескольких приборов одному потребителю |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 | - |
Поверка
осуществляется по документу МРБ МП.1892-2019 «Спектрометры МКС-АТ6102. Методика поверки», утверждённому БелГИМ 23 ноября 2019 г (с извещением ТИАЯ.40-2020 об изменении №1 от 20.04.2020 г.).
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ Р 8.804-2012 - установка поверочная
137
дозиметрическая гамма-излучения с набором источников гамма-излучения из радионуклида Cs, диапазон измерений мощности кермы в воздухе от 0,025 мкГр/ч до 8,33 мГр/ч, погрешность установки не более ±5 %;
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.031-82 - поверочные установки типа УКПН с
комплектом плутоний-бериллиевых источников быстрых нейтронов типа ИБН. Плотность
5 7 -1 -2
потока быстрых нейтронов от 3 10 до 5 10 с" -см" , погрешность установки не более ±8 %;
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - источники фотонного излучения спектрометрические типа ОСГИ-3, активностью от 3 до 180 кБк, погрешность аттестации по активности не более ±6 %;
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - источники альфа-излучения эталонные с
239 2
радионуклидом Pu одного из типов 4П9, 5П9 с площадью рабочей поверхности 40, 100 см
5 -1 -2
соответственно, плотность потока от 0,5 до 10 мин -см", погрешность источников не более ±6 %;
- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 - источники бета-излучения эталонные с радионуклидом 90Sr+90Y одного из типов 4С0 и 5С0 с площадью рабочей поверхности 40 и 100
2 5 -1 -2
см соответственно, плотность потока от 3 до 5 10 мин • см , погрешность источников не более ±7 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ № 1034н от 09 сентября 2011 г. «Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности»
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия
ГОСТ 26874-86 Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров
ГОСТ Р 8.804-2012 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе, экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы, амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы, мощностей амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений
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 8.031-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов
ТУ BY 100865348.019-2009 Спектрометры МКС-АТ6102. Технические условия
44235-20: Методика поверкиСкачать15.3 Мб
91561-24
