Спектрометры МКС-АТ6102. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Спектрометры МКС-АТ6102

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 15
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 4

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

Развернуть полное описание