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

Спектрометры МКС-АТ6102

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 89
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 12

Назначение

Спектрометры МКС-АТ6102 (далее - спектрометры) предназначены для измерения:

-    энергетического распределения гамма-излучения,

-    мощности амбиентного эквивалента дозы Н* (10) (мощности амбиентной дозы) гамма-излучения,

-    мощности амбиентного эквивалента дозы Н* (10) (мощности амбиентной дозы) нейтронного излучения,

-    плотности потока альфа-, бета-частиц с загрязненной поверхности,

а также поиска источников гамма- и нейтронного излучения и идентификации гамма-излучающих радионуклидов.

Описание

Принцип действия спектрометров основан на использовании высокочувствительных методов спектрометрии, дозиметрии и радиометрии с применением сцинтилляционных детекторов, фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) и газоразрядных счетчиков.

При измерении мощности дозы гамма-излучения сцинтилляционным детектором использован метод преобразования аппаратурных спектров непосредственно в мощность дозы с помощью корректирующих весовых коэффициентов, значения которых зависят от амплитуды регистрируемых импульсов. Для расширения диапазона измерения мощности дозы используется счетчик Г ейгера-Мюллера с фильтром, выравнивающим энергетическую зависимость чувствительности.

Спектрометры представляют собой многофункциональные носимые приборы, состоящие из моноблока, содержащего детекторы гамма и нейтронного излучений, а также поставляемых по заказу потребителя внешних блоков детектирования: нейтронного излучения БДКН-03, альфа- и бета-излучений БДПА-01 и БДПБ-01.

Алгоритм работы спектрометров обеспечивает непрерывность процесса измерений, 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 спектрометрах применена система светодиодной стабилизации измерительного тракта, которая одновременно обеспечивает проверку работоспособности всего тракта в процессе работы. Кроме того, в спектрометрах реализована система автоматической температурной коррекции усиления.

Спектрометр имеет возможность устанавливать для измеряемых величин пороговые уровни, при превышении которых срабатывает световая, звуковая и вибрационная сигнализация. Значения установленных пороговых уровней отображаются на экране спектрометра и сохраняются при отключении питания спектрометра.

Спектрометр имеет индикаторный режим идентификации радионуклидов, обеспечивающий отображение на экране спектрометра типа идентифицированного гамма-излучающего радионуклида. Спектрометр имеет индикаторный режим поиска, обеспечивающий срабатывание сигнализации при обнаружении источников нейтронного излучения.

Спектрометр обеспечивает проведение самоконтроля основных узлов при включении и постоянную проверку работоспособности в процессе работы.

Для обмена информацией с персональным компьютером (ПК) предусмотрен канал передачи данных через USB порт и Bluetooth. Спектрометры имеют встроенный GPS-приемник для привязки измерений на местности.

Электропитание спектрометра осуществляется от встроенного в корпус спектрометра перезаряжаемого блока аккумуляторов. Спектрометр обеспечивает автоматический контроль разряда блока аккумуляторов.

Спектрометры выпускаются в модификациях, представленных в таблице 1.

Таблица 1

Модификация

Назначение

МКС-АТ6102

Измерение энергетического распределения гамма-излучения

Измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения

Поиск источников гамма-излучения

Идентификация гамма-излучающих радионуклидов

Измерение мощности амбиентной дозы нейтронного излучения

Поиск источников нейтронного излучения

Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязненной поверхности

Измерение плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности

МКС-АТ6102А

МКС-АТ6102В

Измерение энергетического распределения гамма-излучения

Измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения

Поиск источников гамма-излучения

Идентификация гамма-излучающих радионуклидов

Измерение мощности амбиентной дозы нейтронного излучения

Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязненной поверхности

Измерение плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности

Общий вид и место пломбирования спектрометров представлены на рисунках 1 и 2.

1

Спектрометр МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В:

1 - пломба; 2 - этикетка смаркировкой

/ / " —

Блоки детектирования БДПА-01, БДПБ-01: 1 - крышка; 2- корпус БД; 3 - соединитель; 4 пломба; 5 - шильдик

J

/

3 NQ

ЯП/

4 5

/

Блок детектирования БДКН-03:

1 - пломба; 2- шильдик; 3 - соединитель; 4 - ручка; 5 - корпус БД; 6 - метка для градуировки

Рис. 2 Место пломбирования от несанкционированного доступа

Программное обеспечение

Программное обеспечение является встроенным и размещается в энергонезависимой части памяти микропроцессора, запись которой осуществляется в процессе производства и не подлежит дальнейшему изменению.

Разделение ПО с выделением метрологически значимой части не предусмотрено. К метрологически значимой части относится все ПО спектрометров.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.

Таблица 2

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

AT6102M

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0XN*,

1.bXY**

Цифровой идентификатор ПО (CRC32)

d57103ed

Идентификационное наименование ПО

AT6102MА

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0AN*,

1.bАY**

Цифровой идентификатор ПО (CRC32)

d558d340

Идентификационное наименование ПО

AT6102Mb

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0BN*,

1^Y**

Цифровой идентификатор ПО (CRC32)

d3e71687

Примечание: * - номер версии ПО, для которой приведен цифровой идентификатор;

** - номер версии при коррекции ПО, указывается в разделе «Свидетельство о приёмке» руководства по эксплуатации и в протоколе поверки при первичной поверке.

Значение символов по порядку:

1 - базовый номер версии; b - номер подверсии [от 0 до 99]; символы X, A, B - модификация спектрометра; символ Y - версия библиотеки радионуклидов [N, S].

В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО спектрометров МКС-АТ6102 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний».

Технические характеристики

Основные технические характеристики спектрометров приведены в таблице 3. Таблица 3

Характеристика

Значение

Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, кэВ

от 20 до 3000

Число каналов для измерения энергетического распределения гамма - излучения

от 0 до 1023

Пределы допускаемой относительной погрешности характеристики преобразования при измерении энергетического распределения гамма-излучения, %

±1

Относительное энергетическое разрешение спектрометров для гамма-излучения с энергией 662 кэВ радионуклида Cs, %, не более:

-    МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А;

-    МКС-АТ6102В

8,0

8,5

Максимальная входная статистическая загрузка спектрометров при измерении энергетического распределения гамма-излучения, с-1, не менее

1,5-105

Эффективность регистрации в пике полного поглощения гамма-излучения с энергией 662 кэВ точечного источника типа ОСГИ-

137

3 радионуклида Cs, %:

-    МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А;

-    МКС-АТ6102В

2,10 ± 0,42 2,7 ± 0,54

Энергетическая зависимость чувствительности спектрометров при измерении мощности амбиентной дозы гамма-излучения, %:

-    с детектором NaI(Tl) в диапазоне 50 - 3000 кэВ;

-    со счетчиком Г ейгера-Мюллера в диапазоне 60 - 3000 кэВ

± 20 ± 25

Диапазон измерений мощности амбиентной дозы гамма-излучения:

-    с детектором NaI(Tl) для МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А;

-    с детектором NaI(Tl) для МКС-АТ6102В;

-    со счетчиком Г ейгера-Мюллера.

от 0,01 мкЗв/ч до 300 мкЗв/ч от 0,01 мкЗв/ч до 150 мкЗв/ч от 10 мкЗв/ч до 100 мЗв/ч

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности амбиентной дозы гамма-излучения, %

±20

Время обнаружения в режиме поиска источника гамма-излучения с радионуклидом 137Cs активностью (50 ± 10) кБк, расположенного на расстоянии (20,0 ± 0,5) см от поверхности корпуса спектрометра, с, не более

2

Диапазон измерений плотности потока альфа-частиц радионуклида 239Pu, мин-1-см-2

от 0,5 до 105

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений плотности потока альфа-частиц, %

± 20

1 2

Диапазон измерений плотности потока бета-частиц, мин -см

от 3 до 5-105

Характеристика

Значение

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений плотности потока бета-частиц, %

± 20

Чувствителы радионуклид частиц в диа1 тельности к б

14C

гость спектрометров с БД11Б-01 к бета-излучению ов с максимальными энергиями спектра бета-тазоне от 155 до 3540 кэВ по отношению к чувстви->ета-излучению радионуклида 90Sr + 90Y, отн. ед.

EPmax = 156 кэВ

0,40 ± 0,20

l4'Pm

EPmax = 225 кэВ

0,65 ± 0,20

О

C

3

Egmax = 318 кэВ

0,90 ± 0,27

204^1

Ер max = 763 кэВ

1,25 ± 0,37

y0Sr+y0Y

Ер max = 546 (90Sr) кэВ Ер max = 2274 (90Y) кэВ

1,00

106Ru+106Rh

Epmax = 39,4 (106Ru) кэВ Ер max = 3540 (106Rh) кэВ

1,20 ± 0,36

Уровень собственного фона спектрометра МКС-АТ6102 c детектором нейтронного излучения, с-1

от 0,010 до 0,050

Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к прямому нейтронному излучению Pu-a-Be источника, имп см /нейтр, не менее

0,28

Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к прямому нейтронному излучению источника 252С£, импсм2/нейтр, не менее

0,5

Диапазон измерений мощности амбиентной дозы нейтронного излучения спектрометрами с БДКН-03

от 0,1 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности амбиентной дозы нейтронного излучения, %

±20

Диапазон энергий нейтронного излучения, регистрируемого спектрометрами с БДКН-03

от 0,025 эВ до 14 МэВ

Чувствитель лучению тип ей Ен, по отнс нию Pu-a-Be дозы, отн. ед Тепловые

гость спектрометров с БДКН-03 к нейтронному из-овых источников нейтронного излучения с энерги-эшению к чувствительности к нейтронному излуче-источника при измерении мощности амбиентной

Ен = 0,025 эВ

0,225 ± 0,045

e

B

1

-

ей

р4

Ен = 100 кэВ

0,810 ± 0,080

252Cf

Ен = 2,13 МэВ

1,02 ± 0,10

Pu-a-Be

Ен = 4,16 МэВ

1,00

Время обнаружения спектрометром МКС-АТ6102 Pu-a-Be источника нейтронного излучения в режиме поиска с вероятностью 0,9 при доверительной вероятности 0,95, с, не более:

-    поток нейтронов из источника в телесный угол 4 п ср,

(5,00 ± 1,25) -104 нейтр • с-1;

-    расстояние от источника до нижней поверхности корпуса спектрометра, (22,0 ± 0,2) см

5

Количество ложных срабатываний за 1 час спектрометра МКС-АТ6102 в режиме поиска при обнаружении источников нейтронного излучения при скорости счета фона не выше 0,050 с-1 при доверительной вероятности 0,95, не более

1

Время установления рабочего режима спектрометров, мин, не более

1

Время непрерывной работы спектрометров при автономном питании от встроенных аккумуляторов в нормальных условиях эксплуатации, ч, не менее:

-    МКС-АТ6102;

-    МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В

При работе с БДПА-01, БДПБ-01, БДКН-03:

-    МКС-АТ6102;

-    МКС-АТ6102А, МКС-АТ6102В

18

25

15

17

Нестабильность градуировочной характеристики преобразова

ния спектрометров за время непрерывной работы, %, не более

± 1

Нестабильность показаний за время непрерывной работы, %,

не более

± 5

Время измерения спектрометрами с БДКН-03 мощности дозы нейтронного излучения 1 мкЗв/ч со статистической погрешно

стью, не превышающей ± 20 %, с, не более

280

Спектрометры устойчивы к воздействию:

- температуры окружающего воздуха в диапазоне, °С

от минус 20 до плюс 50

- атмосферного давления в диапазоне, кПа

от 84 до 106,7

- синусоидальных вибраций с параметрами:

- диапазон частот, Гц

от 10 до 55

- смещение для частоты перехода, мм;

0,35

- одиночных механических ударов с параметрами:

- пиковое ускорение, м/с (g)

50 (5)

- длительность действия ударного импульса, мс

16

Габаритные размеры, мм, не более:

- спектрометр МКС-АТ6102;

230 х 115 х 212

- спектрометр МКС-АТ6102А;

230 х 115 х 177

- спектрометр МКС-АТ6102В;

230 х 115 х 177

- БДПА-01;

диаметр 87 х 205

- БДПБ-01;

диаметр 87 х 205

- БДКН-03

314 х 220 х 263

Масса, кг, не более:

- спектрометр МКС-АТ6102;

2,5

- спектрометр МКС-АТ6102А;

1,9

- спектрометр МКС-АТ6102В;

2,15

- БДПА-01;

0,55

- БДПБ-01;

0,65

- БДКН-03

8,0

Знак утверждения типа

наносится на этикетку, расположенную на нижней поверхности спектрометров и на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.

Комплектность

Комплект поставки спектрометров указан в таблице 4.

Наименование

Количество

Примечание

Спектрометр МКС-АТ6102

Спектрометр МКС-АТ6102

1

Руководство по эксплуатации

1

Содержит раздел «Поверка»

Комплект принадлежностей

1

Поставляется по заказу полностью или отдельные его части. Содержит БДПА-01, БДПБ-01 и БДКН-03

Спектрометр МКС-АТ6102А

Спектрометр МКС-АТ6102А

1

Руководство по эксплуатации

1

Содержит раздел «Поверка»

Комплект принадлежностей

1

Поставляется по заказу полностью или отдельные его части. Содержит БДПА-01, БДПБ-01 и БДКН-03

Спектрометр МКС-АТ6102В

Спектрометр МКС-АТ6102В

1

Руководство по эксплуатации

1

Содержит раздел «Поверка»

Комплект принадлежностей

1

Поставляется по заказу полностью или отдельные его части. Содержит БДПА-01, БДПБ-01 и БДКН-03

«Спектрометры МКС-АТ6102. Методика поверки» изменение №2

1

Поверка

осуществляется по документу

-    МРБ МП.1892-2009 «Спектрометры МКС-АТ6102. Методика поверки» изменение «1», утвержденному БелГИМ в марте 2009 г. - для спектрометров с датой выпуска до 01.06.2014 г.

-    МРБ МП.1892-2009 «Спектрометры МКС-АТ6102. Методика поверки» изменение «2», утвержденному БелГИМ в марте 2009 г. - для спектрометров с датой выпуска после

01.06.2014 г.

При поверке применяются:

-    источники фотонного излучения спектрометрические эталонные 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 типа ОСГИ-3 № г/р 46383-11, активностью от 3 до 180 кБк, из радионуклидов 241Ат, 57Со, 139Се, 113Sn, 54Mn, 22Na, 88Y, 137Сб, 228ТЬ, аттестованные по активности радионуклида в источнике с погрешностью не более ±6 %;

-    источники бета-излучения эталонные 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 с радионуклидом 90Sr+90Y типов 4СО, 5СО, 6СО с площадью рабочей поверхности 40, 100 и 160 см2 соответственно, активностью от 40 до 2,0^ 106 Бк, аттестованные по активности и потоку частиц с погрешностью не более ±6%;

-    источники альфа-излучения эталонные 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 с радионуклидом

239    2

Pu типов 4П9, 5П9, 6П9 с площадью рабочей поверхности 40, 100 и 160 см соответственно, активностью от 25 до 4,0^ 105 Бк, аттестованные по активности и потоку частиц с погрешностью не более ±6%;

-    эталонные источники быстрых нейтронов по ГОСТ 8.031-82 плутоний бериллиевые типа

5    7 1

ИБН с потоком быстрых нейтронов от источника в телесный угол 4р ср от 3-10 до 5-10 с" ;

1 2

плотность потока нейтронов на расстоянии 1 м от источника 2,5 - 1000 с -см , 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 8,33 мГр/ч с погрешностью не более ±5%;

-    эталонные 2-го разряда по ГОСТ 8.031-82 поверочные установки типов УКПН-1, УКПН-1 М и аналогичные им по метрологическим параметрам с комплектом плутоний-бериллиевых источников быстрых нейтронов типа ИБН при поверке в коллимированном

пучке или установки на основе градуировочной линейки с набором аналогичных источников при поверке в открытой геометрии, диапазон измерений мощности амбиентной дозы нейтронного излучения от 0,5 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч, погрешность аттестации установки не более ±8 %.

Сведения о методах измерений

приведены в документах:

-    «Спектрометр МКС-АТ6102. Руководство по эксплуатации», «Спектрометр МКС-АТ6102А. Руководство по эксплуатации», «Спектрометр МКС-АТ6102В. Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к спектрометрам МКС-АТ6102

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».

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 8.034-82 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений».

ГОСТ 8.031-82 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов».

Технические условия ТУ BY 100865348.019-2009 «Спектрометры МКС-АТ6102» с изменением № 3.

Рекомендации к применению

-    при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;

-    при выполнении работ по осуществлению производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

-    при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии.

Развернуть полное описание