Назначение
Спектрометры МКС-АТ6102, МКС-AT 6102А (далее - спектрометры) предназначены для измерения:
- энергетического распределения гамма-излучения,
- мощности амбиентного эквивалента дозы Я‘(10) (мощности амбиентной дозы) гамма-излучения,
- мощности амбиентного эквивалента дозы //‘(10) (мощности амбиентной дозы) нейтронногоизлучения,
- плотности потока альфа-, бета-частиц с загрязненной поверхности,
а также поиска источников гамма - и нейтронного излучений и идентификации гамма-излучающих радионуклидов.
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 моноблока, содержащего детекторы гамма и нейтронного излучений, а также внешних блоков детектирования альфа-, бета- и нейтронного излучений БДПА-01, БДПБ-01 и БДКН-03. Спектрометры выпускаются в модификациях, представленных в таблице 1.
Принцип действия спектрометров основан на использовании высокочувствительных методов спектрометрии, дозиметрии и радиометрии с применением сцинтилляционных детекторов, фотоэлектронных умножителей, газоразрядных счётчиков и пропорциональных счетчиков медленных нейтронов (модификация МКС-АТ6102).
Алгоритм работы спектрометров 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 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.
Спектрометры могут использоваться как в лабораторных, так и в полевых условиях.
Таблица 1
| Модификация | Назначение |
| МКС-АТ6102 | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентной дозы нейтронного излучения |
| Поиск источников гамма-излучения |
| Идентификация гамма-излучающих радионуклидов |
| Поиск источников нейтронного излучения |
| Измерение плотности потока альфа-частиц с загрязненной поверхности |
| Измерение плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности |
| МКС-АТ6102А | Измерение энергетического распределения гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения |
| Измерение мощности амбиентной дозы нейтронного 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 |
Технические характеристики
Основные характеристики спектрометров представлены в таблице 2. Таблица 2
| Характеристика | Значение |
| Измерение энергетического распределения гамма-излучения в диапазонах энергий ,кэВ | 20-1500 40-3000 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении энергетического распределения гамма-излучения, % | ±1 |
| Относительное энергетическое разрешение для гамма-излучения радионуклида l37Cs с энергией 662 кэВ, % | не более 9,0 |
| Относительная эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 662 кэВ( 137Cs) в пике полного поглощения точечного источника ОСГИ-3 ,% | 2,42 ± 0,48 |
| Максимальная входная статистическая загрузка спектрометров, с'1 | не менее 5-104 |
| Диапазоны измерений мощности амбиентной дозы гамма-излучения: - с детектором Nal(Tl) - со счетчиком Гейгера-Мюллера Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения мощности амбиентной дозы гамма-излучения, % | 0,01- 300 мкЗв/ч 10 мкЗв/ч - 100 мЗв/ч ±20 |
| Энергетическая зависимость чувствительности спектрометров при измерении мощности амбиентной дозы гамма-излучения, % - с детектором Nal(Tl) в диапазоне 50 - 3000 кэВ - со счетчиком Гейгера-Мюллера в диапазоне 60-3000 кэВ | ±20 минус 25 , + 45 |
| Диапазон измерений плотности потока альфа-частиц радионуклида 239Ри, мин'1 -см’2 | 0,5- МО5 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока альфа-частиц, % | ±20 |
| Диапазон измерений плотности потока бета-частиц, мин*1 -см*2 | 3 - 5-Ю5 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока бета-частиц | ± 20 % |
| Чувствительность спектрометров 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) | Радионуклид | Ертах, кэВ | БДПБ-01 |
| |4С ,47Рт “Со 204у| 90Si4-90Y 106Ru+106Rh | 156 225 318 763 546 (’“Sr) 2274 ОЭ 39,4 (106Ru) 3540 (,06Rh) | 0,27 ±0,13 0,65 ±0,20 0,90 ±0,27 1,25 ±0,37 1,00 1,20 ±0,36 |
| Характеристика | Значение |
| Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к прямому нейтронному излучению плутонийбериллиевого источника, имп.см2/нейтр | не менее 0,6 |
| Уровень собственного фона спектрометра МКС-АТ6102 с детектором нейтронного излучения, с'1 | 0,015-0,070 |
| Диапазон измерений мощности амбиентной дозы( МАД) нейтронного-излучения с блоком БДКН-03 | 0,1 мкЗв/ч - 10 мЗв/ч |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения мощности амбиентной дозы нейтронного-излучения,% | ±20 |
| Диапазон энергий нейтронного излучения, регистрируемого спектрометрами, с блоком БДКН-03 | 0,025 эВ -14 МэВ |
| Относительная чувствительность спектрометров с блоком БДКН-03 к нейтронному излучению типовых источников нейтронного излучения при измерении МАД | Источник с энергией Е, | Чувствительность |
| тепловыеЕн=0,025 эВ | 0,225±0,045 |
| Ra-y-Be Ен=100кэВ | 0,810±0,080 |
| Cf-252 Ен=2,13МэВ | 1,02±0,10 |
| Pu-a-Ве Ен=4,16МэВ | 1 |
| Чувствительность спектрометра МКС-АТ6102 к прямому нейтронному излучению источника Cf-252, имп.-см2/нейтр. | не менее 1,0 |
| Время установления рабочего режима, мин | не более 1 |
| Время непрерывной работы спектрометров при автономном питании от встроенных аккумуляторов в нормальных условиях эксплуатации, ч - с выключенной подсветкой экрана - при работе с БДПА-01, БДПБ-01, БДКН-03 | не менее 15 не менее 10 |
| Нестабильность градуировочной характеристики преобразования спектрометров за время непрерывной работы, % | не превышает ± 1 |
| Нестабильность показаний спектрометров за время непрерывной работы при измерении мощности амбиентной дозы гамма-излучения, плотности потока альфа- и бета-частиц, мощности амбиентной дозы и скорости счета нейтронного излучения, % | не превышает ±5 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности амбиентной дозы гамма-излучения, плотности потока альфа-и бета-излучения, мощности амбиентной дозы и скорости счета нейтронного излучения, % - при изменении температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур относительно нормальных условий; - при изменении относительной влажности до 95 % при температуре 35 °C и более низких температурах ; - при изменении напряженности магнитного поля до 400 А/м относительно нормальных условий | ± 10 ± 10 ± 10 |
| Характеристика | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности амбиентной дозы нейтронного излучения спектрометров с БДКН-03 при воздействии сопутствующего гамма-излучения с мощностью дозы до 10 мЗв/ч, % | не более ±25 от нижнего предела диапазона измерения |
| Рабочие условия эксплуатации: -температура окружающего воздуха, °C -атмосферное давление, кПа -относительная влажность воздуха, % | от минус 20 до +50 от 84 до 106,7 (95±3)% при температуре +35°С |
| Габаритные размеры, мм - спектрометра МКС-АТ6102 - спектрометра МКС-АТ6102А - БДПА-01, БДПБ-01 - БДКН-03 - сетевого адаптера | не более 225 х 108 х 208 225 х 108 х 172 087 х 205 314 x220x263 110x60x85 |
| Масса, кг - спектрометра МКС - АТ6102 - спектрометра МКС-АТ6102 А - БДПА-01 - БДПБ-01 - БДКН-03 - сетевого адаптера | не более 2,65 1,95 0,55 0,65 8,0 0,5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
- на этикетку, расположенную на торцевой части ручки спектрометров;
- на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Комплект поставки спектрометров указан в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование, тип | Количество | Примечание |
| Спектрометр МКС-А1 | Гб 102 |
| Спектрометр МКС-АТ6102 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел «Поверка» |
| Комплект принадлежностей: | 1 | |
| -контрольная проба | Р | Для стабилизации спектрометрического тракта |
| -адаптер сетевой A41208G | 1 | Для заряда блока аккумуляторов |
| -блок детектирования БДПА-01 | 12) | |
| -блок детектирования БДПБ-01 | 12> | |
| Наименование, тип | Количество | Примечание |
| -блок детектирования БДКН-03 | .......12) | |
| -кабель БД | 12) | Для работы с БДПА-01, БДПБ-01, БДКН-03 |
| -штанга телескопическая | ........12> | Для работы с БДПА-01, БДПБ-01, |
| -держатель | .....12> | Для штанги телескопической |
| -кабель 6102 USB | 12) | Для работы спектрометра с ПЭВМ |
| -компакт-диск с программой « ATAS» или « ATAS Lite» | 12) | Для работы спектрометра с ПЭВМ |
| -руководство оператора «ATAS» или « ATAS Lite» | 12) | Для работы с программой «ATAS» или « ATAS Lite» |
| Упаковка | 1 | |
| Спектрометр МКС-А1 | Гб102А |
| Спектрометр МКС-АТ6102А | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | 1 | Содержит раздел «Поверка» |
| Комплект принадлежностей | 1 | |
| -контрольная проба | I1’ | Для стабилизации спектрометрического тракта |
| -адаптер сетевой A41208G | 1 | Для заряда блока аккумуляторов |
| -кабель | 12) | Для заряда БА от автомобиля |
| -блок детектирования БДПА-01 | 12> | |
| -блок детектирования БДПБ-01 | 12) | |
| -блок детектирования БДКН-03 | 12) | |
| -комплект запасных защитных пленок для БДПА-01 | 1 | Поставляется при поставке БДПА-01 |
| -комплект запасных защитных пленок для БДПБ-01 | 1 | Поставляется при поставке БДПБ-01 |
| -кабель БД | 12) | Для работы с БДПА-01, БДПБ-01, БДКН-03 |
| -штанга телескопическая | 12) | Для работы с БДПА-01, БДПБ-01, |
| -держатель | 12> | Для штанги телескопической |
| -кабель 6102 USB | 12> | Для работы спектрометра с ПЭВМ |
| -компакт-диск с программой « ATAS» или « ATAS Lite» | 12) | Для работы спектрометра с ПЭВМ |
| -руководство оператора «ATAS» или « ATAS Lite» | 12) | Для работы с программой «ATAS» или «ATAS Lite» |
| Упаковка | 1 | |
| Примечание:1) -Контрольная проба изготовлена на основе калия хлористого галургического (минерального удобрения) 2) - Поставляется по заказу |
Поверка
Первичная и периодическая поверки спектрометров МКС-АТ 6102 и МКС-АТ 6102А при ввозе по импорту, после ремонта и в условиях эксплуатации проводятся в соответствии с разделами 6 «Поверка» Руководства по эксплуатации спектрометра МКС-АТ6102 и Руководства по эксплуатации спектрометра МКС-АТ 6102А». Документ ТИАЯ.412155.001МП ( МРБ МП.1892-2009) «Спектрометры МКС-АТ6102, МКС-АТ-6102А . Методика поверки» согласован ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в декабре 2009 г.
Основными средствами поверки являются:
- источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые эталонные ОСГИ-3 ТУ 7018-001-13805076-04 активностью от 3 до 180 кБк с погрешностью не более ± 4%;
- эталонная дозиметрическая установка гамма-излучения по ГОСТ 8.087-2000 с набором источников из радионуклида 137Cs в диапазоне мощности кермы в воздухе от 2,5-10'8 до Г10'1 Гр/ч с погрешностью не более ± 7%;
- эталонные источники альфа-излучения с радионуклидом 239Ри типов 4П9, 5П9, :П9 с плотностью потока от 0,5 до 105 мин/'см'2. с погрешностью не более ± 6%;
- эталонные источники бета -излучения с радионуклидом ^’Sr+^Y типов 4СО, 5СО, 6СО с плотностью потока от 3 до 5105 мин.‘'см'2, с погрешностью не более ± 6%;
- эталонный Pu-Ве источник быстрых нейтронов с потоком от З Ю5 до 5-107cwl с погрешностью не более ± 8%.
- эталонные поверочные установки типов УКПН, КИС-НРД-МБм с Pu-Ве источниками быстрых нейтронов в коллимированном пучке, аттестованные по мощности амбиентной дозы нейтронного излучения в диапазоне от 0,5 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч с погрешностью не более ± 8 %;
Межповерочный интервал -1 год.
Нормативные документы
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 измерений 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.»
ГОСТ8.031-82 « ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов».
Технические условия ТУ РБ 100865348.019-2009 «Спектрометры МКС-АТ6102» с изменением № 1.
Заключение
Тип спектрометров МКС-АТ6102, МКС-АТ6102А утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически
обеспечен при ввозе по импорту, после ремонта и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам по ГОСТ 8.033-96, ГОСТ 8.034-82, ГОСТ 8.031-82.
27376-04
