Назначение
Установки спектрометрические СКС-99 «СПУТНИК» (далее - СКС-99)
предназначены для измерений активности, плотности потока и мощности амбиентного эквивалента дозы ионизирующих излучений.
Описание
Принцип действия СКС-99 основан на преобразовании блоком детектирования энергии ионизирующего излучения (альфа-, бета-, гамма- и нейтронного) в электрический сигнал, в котором сила тока пропорциональна измеряемой характеристике ионизирующего излучения. Программное обеспечение обеспечивает обработку поступающего сигнала и вывод значения измеряемой величины на жидкокристаллический дисплей.
СКС-99 состоит из блоков детектирования, защиты от внешнего гамма-излучения, электронного устройства и внешнего блока питания.
Блоки детектирования БДАИ-01, БДБИ-01, БДС-01, БДФИ-01, БДФИ-02, БДФИ-03 и БДНИ-01 состоят из сцинтилляционных детекторов, напыленных на фотокатоды фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) или в сборке с ФЭУ, делителей высокого напряжения, задающих требуемую разность потенциалов между динодами ФЭУ и системы светодиодной стабилизации, помещенных в металлические цилиндрические кожухи.
В зависимости от исполнения в блоках детектирования используются детекторы на
основе:
ZnS (Ag)
сцинтилляционной пластмассы
NaI (Tl) или CsI (Na) смеси ZnS (Ag) и LiF
для БДАИ-01,
для БДБИ-01, БДС-01,
для БДФИ-01, БДФИ-02, БДФИ-03
для БДНИ-01.
Блоки детектирования БДД-01, Бета-2М, КД-1, СБМ-20 и СИ-4 выполнены на основе счетчиков Гейгера.
Электронное устройство состоит из аккумуляторного блока питания, линейного усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), процессора (ПР), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).
АЦП, ПР, ПЗУ и ОЗУ образуют программируемый многоканальный анализатор. Обработка измеренных и записанных в ОЗУ величин осуществляется с помощью встроенного программного обеспечения, записанного в ПЗУ, или программного обеспечения «Прогресс-5», установленного на персональном компьютере. Процесс накопления энергетического спектра импульсов, поступающих с блока детектирования, а также результаты его обработки отображаются на графическом индикаторе - жидко-кристаллическом дисплее.
Управление СКС-99 осуществляется при помощи клавиатуры или путем передачи команд от внешней ПК через последовательный порт RS-232.
СКС-99 в зависимости от используемых блоков детектирования измеряет параметры, перечисленные в таблице 1.
Таблица 1
| Обозначение блока детектирования | Тип защиты от внешнего гамма-излучения | Измеряемые параметры |
| БДАИ-01 | - | Активность, удельная активность альфа-излучающих радионуклидов, плотность потока альфа-частиц |
| БДБИ-01 | Свинцовая защита СЗБ-1 | Активность, удельная активность бета-излучающих радионуклидов, плотность потока бета-частиц, Мощность эквивалентной дозы на хрусталик глаза |
| БДФИ-01 | Свинцовая защита СЗГ-1, СЗГ-5 | Активность, удельная активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах по регистрируемому СКС-99 спектру гамма-квантов |
| БДФИ-02 | Свинцовая защита СЗГ-3, СЗГ-5 | Активность, удельная активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах по регистрируемому СКС-99 спектру гамма-квантов |
| БДФИ-03 | Комбинированная защита КЗР-01 | Удельная активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах по регистрируемому СКС-99 спектру рентгеновского излучения |
| БДНИ-01 | - | Плотность потока нейтронного излучения, мощность амбиентного эквивалента дозы нейтронного излучения |
| БДС-01 | - | Плотность потока альфа- и бета-частиц |
| БДД-01* | - | Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| Бета-2М** | - | Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| СБМ-20** | - | Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| СИ-4* | - | Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения |
| КД-1 | - | Мощность амбиентного эквивалента дозы на базальный слой кожи |
*Внешний дозиметр на штанге
**Встроены в корпус электронного устройства
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) состоит из встроенного ПО и внешнего ПО «Прогресс-5», поставляемого по желанию заказчика.
Конструкция СИ исключает возможности несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию.
Идентификационные данные внешнего ПО «Прогресс» в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «Прогресс-5» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | «Прогресс-5» - v. 13Х, где Х - изменяемая часть идентификационного номера, не влияющая на метрологические характеристики |
| Цифровой идентификатор ПО | нет |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077- 2014:
для встроенного ПО - высокий;
для ПО «Прогресс-5» - средний.
Общий вид установки представлен на рисунке 1.
д
е
г
3
ж з и
а - блок детектирования БДАИ-01;
б - свинцовая защита СЗБ-01 и блоки детектирования БДБИ-01 или БДС-01;
в - свинцовая защита СЗГ-01 и блоки детектирования БДФИ-01;
г - свинцовая защита СЗГ-05 и блоки детектирования БДФИ-02;
д - свинцовая защита СЗГ-03;
е - блок детектирования БДНИ-01;
ж - блок питания БПС-01;
з - электронное устройство (вид спереди);
и - электронное устройство (вид сбоку)
1, 2, 3 - пломбирование на границе крышки и корпуса блока детектирования, электронного устройства и блока питания
Рисунок 1 - Внешний вид установки спектрометрической CKC-99 «СПУТНИК»
Технические характеристики
Таблица 3
| Характеристика | Диапазон | Пределы допускаемой основной относительной погрешности, % |
| Энергия регистрируемых излучений, кэВ: - альфа-излучения - бета-излучения - фотонного излучения с БДФИ-01 или БДФИ-02 БДФИ-03 - нейтронного излучения тепловых нейтронов, менее промежуточных и быстрых нейтронов | от 5'102 до 9'103 от 1,5'102 до 4'103 от 2'102 до 3'103 от 5 до 3'102 0,0004 от 1 до 1,4'104 | -- - - |
| Активность - удельная активность альфа-излучающих радионуклидов в «толстых» пробах, Бк/кг | от 1,5-102 до 5-105 | ±15 |
| - активность альфа-излучающих радионуклидов в «тонких» пробах, Бк | от 10-2 до 104 |
| - активность бета- излучающих радионуклидов в пробах, Бк (по 90Y) | от 5-10-1 до 104 | ±10 |
| - активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах с блоком детектирования БДФИ-01, Бк (по 137Cs) | от 3 до 104 |
| - активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах с блоком детектирования БДФИ-02, Бк (по 137Cs) | от 8 до 104 |
| - активности радионуклидов в пробах с блоком детектирования БДФИ-03, Бк (по 241 Am) | от 4 до 104 |
| - поверхностной активности, Бк/м2 (по 13 7Cs) | от 103 до 10ь | ±30 |
| Плотность потока - альфа-излучения, см-2-с-1 | от 10-2 до 102 | ±20 |
| - бета-излучения, см-2-с-1 | от 10-2 до 102 |
| - нейтронного излучения | |
| тепловых нейтронов, см-2-с-1 | от 1 до 3-103 |
| промежуточных и быстрых нейтронов см-2-с-1 | от 1 до 3-103 |
| Мощность амбиентного эквивалента дозы | | |
| - гамма-излучения, мкЗв/ч (с использованием СИ-4, мкЗв/ч) | от 1 до 103 (от 1 до 104) | ±20 |
| - нейтронного-излучения, мкЗв/ч | от 1 до 103 | ±40 |
| - на базальный слой кожи, мкЗв/ч | от 0,02 до 200 | ±20 |
Номинальная функция преобразования блока детектирования - линейная. Значения интегральной нелинейности, не более..............................................................±1 %.
Нестабильность счетной характеристики за время непрерывной работы, не более ..................................................................................................... ±2 %.
Питание:
- от сети переменного тока напряжение питания.................................................................... 220+33 В;
частота.....................................................................................(50±1) Гц;
- от аккумулятора емкость не менее..............................................................................2 А^ч;
выходное напряжение.....................................................................+3,6 В.
Мощность, не более..........................................................................2 В^ А.
Время непрерывной работы без подзарядки аккумулятора, не менее................6 ч.
Время установления рабочего режима, не более..................................... 15 мин.
Габаритные размеры составных частей СКС-99 и их масса приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Обозначение блока детектирования, типа защиты и электронного устройства | Г абаритные размеры, мм | Масса, кг |
| диаметр | длина | ширина | высота |
| БДАИ-01 | - | 215 | 245 | 120 | 2 |
| БДБИ-01 | 90 | 215 | - | - | 1 |
| БДФИ-01 | 90 | 300 | - | - | 1,5 |
| БДФИ-02 | 60 | 230 | - | - | 0,8 |
| БДФИ-03 | 90 | 215 | - | - | 1 |
| СЗБ-1 | - | 210 | 185 | 160 | 30 |
| СЗГ-1 | 300 | | | 650 | 128 |
| СЗГ-3 | 580 | - | - | 300 | 60 |
| СЗГ-5 | - | 830 | 590 | 485 | 120 |
| КЗР-01 | 140 | - | - | 300 | 15 |
| БДНИ-01 | 60 | 300 | - | - | 1,1 |
| БДС-01 | 80 | 100 | | - | 0,6 |
| Бета-2М | 56 | - | - | 40 | 0,027 |
| КД-1 | 56 | - | - | 120 | 1 |
| БДД-01 | 60 | 70 | - | - | 0,4 |
| СКС-99 | - | 179 | 130 | 51 | 1,1 |
Средняя наработка на отказ не менее 3200 ч.
С редний срок службы не менее 6 лет.
Знак утверждения типа
наносится фотоспособом на табличку, расположенную на передней панели корпуса электронного устройства установки спектрометрической СКС-99 «СПУТНИК», а также типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации АЖНС.412154.003 РЭ.
Комплектность
Установка спектрометрическая СКС-99 «СПУТНИК» поставляется в комплекте, указанном в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| 1 Установка спектрометрическая СКС-99 «Спутник» в составе: | АЖНС.412154.003 | | Количество и модификация блоков детектирования и защиты - по согласо-ва нию с заказчиком |
| Устройство электронное | АЖНС.412154.003.00 | 1 шт. |
| Блок детектирования БДАИ-01 | АЖНС.412154.003.01 | 1 шт. |
| Блок детектирования БДБИ-01 Свинцовая защита СЗБ-1 | АЖНС.412154.003.02 АЖНС.412154.003.12 | 1 шт. 1 шт. |
| Блок детектирования БДФИ-01 Свинцовая защита СЗГ-1 Свинцовая защита СЗГ-5 | АЖНС.412154.003.03 АЖНС.412154.003.13-1 АЖНС.412154.003.13 | 1 шт. 1 шт. |
| Блок детектирования БДФИ-02 Свинцовая защита СЗГ-3 Свинцовая защита СЗГ-5 | АЖНС.412154.003.04 АЖНС.412154.003.14 АЖНС.412154.003.13 | 1 шт. 1 шт. |
| Блок детектирования БДФИ-03 Комбинированная защита КЗР-01 | АЖНС.412154.003.05 АЖНС.412154.003.15 | 1 шт. 1 шт. |
| Блок детектирования БДНИ-01 | АЖНС.412154.003.06 | 1 шт. |
| Блок детектирования БДС-01 | АЖНС.412154.003.07 | 1 шт. |
| Блок детектирования БДД-01 | АЖНС.412154.003.08 | 1 шт. |
| Блок детектирования КД-1 | АЖНС.412154.003.09 | 1 шт. |
| Блок питания БПС-01 | АЖНС.412154.003.25 | 1 шт. | |
| - | 2 Контрольные источники | | | |
| 137Cs+40K | | 1 шт. | * |
| 90Sr(Y) | | 1 шт. | * |
| 22Na | | 1 шт. | * |
| 239Pu | | 1 шт. | * |
| ипр | | 1 шт. | * |
| 3 Принадлежности: | | | |
| заглушка | | 1 шт. | |
| держатель для пульта | | 1 шт. | |
| подставка под пульт | | | |
| сумка (дипломат) | | 1 шт. | |
| ремень | | 1 шт. | |
| сосуд Маринелли 0,5 л | | 5 шт. | |
| чашка Петри | | 5 шт. | |
Окончание таблицы 1
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| устройство для приготовления проб | | | |
| кювета | | | |
| ключ гаечный | | 1 шт. | |
| таз | | 1 шт. | |
| комплект измерительных колец | | 1 шт. | |
| коллиматор | | 1 шт. | |
| пленка (комплект) | | 1 шт. | |
| основание+кольцо | | 1 шт. | |
| кювета измерительная для БДАИ-01 | | 1 шт. | |
| подложка для тонких источников | | 1 шт. | |
| кабель связи | | 1 шт. | |
| переходник USB-COM | | 1 шт. | |
| 4 Персональный компьютер | | | * |
| 5 Программное обеспечение «Прогресс» CD | | | * |
| 6 Документация | | | |
| Установка спектрометрическая СКС-99 «Спутник». Руководство по эксплуатации | АЖНС.412154.003РЭ | 1 экз. | |
| Программное обеспечение «ПРОГРЕСС» Руководство оператора | | 1 экз. | * |
| Паспорт на контрольный источник: | | | |
| 137Cs+40K | | 1 шт. | * |
| yuSr(Y) | | 1 шт. | * |
| 22Na | | 1 шт. | * |
| 23yPu | | 1 шт. | * |
| U-, | | 1 шт. | * |
| Свидетельство о поверке | | 1 экз. | |
* Поставляется по согласованию с заказчиком и не входит в базовый комплект поставки
Поверка
осуществляется в соответствии с Приложением А «Методика поверки» руководства по эксплуатации АЖНС.412154.003РЭ, согласованным ФГУП «ВНИИФТРИ» 24.12.2008 г.
Основное поверочное оборудование:
1 Установка поверочная нейтронного излучения УКПН-2М-Д или КИС-НРД-МБМ, доверительные границы относительной погрешности воспроизведения при довери
тельной вероятности Р=0,95:
плотности потока нейтронов ±8 %,
мощности амбиентного эквивалента дозы ±15 %;
Лист № 8
Всего листов 9
2 Установка поверочная дозиметрическая УПГД-3А или КИС-НРД-МБМ:
доверительные границы относительной погрешности воспроизведения мощности ам-биентного эквивалента дозы ±10 % при доверительной вероятности Р=0,95.
3 Источники фотонного излучения радионуклидные закрытые спектрометрические эталонные ОСГИ-3 или источники радионуклидные закрытые фотонного излучения эталонные ОСГИ-Р на основе радионуклидов:
1 37Cs, 60Co, активность - 105 Бк, 6 = ± 10 % при доверительной вероятность Р=0,95;
2 2Na, активность - 104 Бк, 6 = ± 10% при доверительной вероятность Р=0,95.
4 Источник 239Pu (точечный) ОСАИ. ТУ-17-03-6, активность - 103 Бк, 6 = ±10 % при доверительной вероятность Р=0,95.
5 Образцовые плоские источники 137Cs «бесконечных» размеров ОИСН. Поверхностная активность 103 Бк/м2 и 106 Бк/м2. Погрешность аттестации не более ±10 %; при доверительной вероятность Р=0,95;
6 Образцовый плоский источник 90Sr+90Y «бесконечных размеров» ОИСН—в. Плотность потока бета-частиц 0,01 см-2с-1 и 100 см-2с-1. Погрешность аттестации не более ±10 % при доверительной вероятность Р=0,95.
7 Образцовые плоские источники 239Pu «бесконечных размеров» ОИСН-а. Плотность потока альфа-частиц 0,01 см-2с-1 и 100 см-2с-1. Погрешность аттестации не более ±10 % при доверительной вероятность Р=0,95.
8 Образцовый источник специального назначения на основе 137Cs, 40K, 226Ra, 232Th ОИСН-М. Гранулированный источник в геометрии сосуда Маринелли объемом 1 л (0,5 л) плотностью 1 г/см3. Активность каждого радионуклида 103 Бк, погрешность аттестации ±10 % при доверительной вероятность Р=0,95.
9 Гранулированный источник 40К ОИСН-К на основе природного хлористого калия марки ЧДА ГОСТ 4234-77 в количестве 20 г.
10 Контрольные источники из состава СКС-99 «СПУТНИК» 6 = ±20 % при доверительной вероятность Р=0,95:
гамма-излучения КГИ на основе радионуклидов 137Cs+40K или 22Na,
бета-излучения на основе радионуклидов 90Sr+90Y;
альфа-излучения КАИ на основе радионуклида 239Pu.
Сведения о методах измерений
АЖНС.412154.003РЭ Установка спектрометрическая СКС-99 «СПУТНИК». Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.
ГОСТ 8.031-1978 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения потока и плотности потока нейтронов.
ГОСТ 8.033-1996 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения активности, потока, плотности пока альфа, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников.
Лист № 9
Всего листов 9
ГОСТ 8.070-1996 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения поглощенной и эквивалентной доз и мощности поглощенной и эквивалентной доз фотонного и электронного излучения.
ГОСТ 8.087-2000 ГСИ. Установки дозиметрические рентгеновского и гамма-излучения эталонные. Методика поверки по мощности экспозиционной дозы и мощности кермы в воздухе.
ГОСТ 8.576-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения потока электронов и флюенса (переноса) электронов, потока, энергии, плотности потока энергии и флюенса (переноса) электронного и тормозного излучений.
АЖНС.412154.003 ТУ Установки спектрометрические СКС-99 «СПУТНИК». Технические условия.
13537-93
