Назначение
Устройства детектирования спектрометрические SARA (далее - спектрометры SARA) предназначены для измерений активности (объемной, удельной активности) гамма-излучающих радионуклидов, мощности амбиентного эквивалента дозы (далее - МАЭД) гамма-излучения, энергии испускаемых радионуклидами фотонов гамма-излучения с целью определения радионуклидного состава счетных образцов.
Описание
Спектрометры SARA могут использоваться в лабораторных, производственных и полевых условиях.
Конструктивно спектрометры SARA представляют собой многофункциональные устройства, состоящие из моноблока, содержащего сцинтилляционный детектор гамма-излучения и блок электроники со встроенным мини компьютером с операционной системой Linux. Встроенный веб-сервер позволяет осуществлять доступ к данным через веб-браузер.
Данные спектра и результаты измерений каждые 10 минут сохраняются встроенным мини компьютером в файлах формата N42.
Файл N42 содержит следующую информацию:
- измеренный спектр гамма-излучения;
- идентифицированные радионуклиды и их энергии, FWHM;
- время измерения спектра;
- счёт в пике полного поглощения (далее - ППП) для идентифицированных радионуклидов;
- статистическая неопределённость в ППП;
- МАЭД гамма-излучения
Связь спектрометров SARA с автоматизированным рабочим местом либо персональным компьютером (ПК) в режиме реального времени реализована с помощью нескольких интерфейсов (RS-485, LAN или GPRS).
Алгоритм работы спектрометров SARA обеспечивает непрерывность процесса измерений, вычисление значений результатов измерений, оперативное представление получаемой информации, статистическую обработку результатов измерений и оценку статистических флуктуаций в темпе поступления сигналов от детектора.
Для обеспечения стабильности измерений в спектрометрах SARA реализована система автоматической температурной коррекции усиления, энергетическая градуировка по
40т,-
радионуклиду К в непрерывном автоматическом режиме.
С целью предотвращения ложных сигналов в дождливую погоду, для спектрометров SARA, используемых в полевых условиях, в верхней части устройства дополнительно может быть установлен датчик дождя.
Спектрометры SARA выпускаются в следующих модификациях:
IGS810 и АGS810 - спектрометры SARA Air с кристаллом NaI(Tl) 3"x3" предназначены для измерений активности, (объемной, удельной активности) гамма-излучающих радионуклидов, энергии испускаемых радионуклидами фотонов гамма-излучения, определения радионуклидного состава счетных образцов, МАЭД гамма-излучения.
Варианты исполнения спектрометров SARA IGS810 и АGS810 приведены в таблице 1.
| Вариант исполнения | Описание |
| IGS810L | Спектрометр SARA, интерфейс LAN |
| IGS810G | Спектрометр SARA, интерфейс LAN, GPRS |
| AGS810F L | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, солнечная батарея* |
| AGS810F G | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, GPRS и солнечная батарея* |
| AGS810F R | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейсом LAN (RS485) и солнечная батарея* |
| AGS810S L | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, соединённым с установочной платформой, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, солнечная батарея* |
| AGS810S G | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, соединённым с установочной платформой, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, GPRS, солнечная батарея* |
| AGS810M L | Спектрометр SARA в комплекте с треногой для установки на горизонтальную поверхность, интерфейсом LAN, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей |
| AGS810M G | Спектрометр SARA в комплекте с треногой для установки на горизонтальную поверхность, интерфейсом LAN, GPRS, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей |
| * солнечная батарея в соответствии с заказом |
IGS811 и AGS811 - спектрометры SARA Air с кристаллом NaI(Tl) 3"x3" и счетчиком Гейгера-Мюллера предназначены для измерений активности, (объемной, удельной активности) гамма-излучающих радионуклидов, МАЭД гамма-излучения, энергии испускаемых радионуклидами фотонов гамма-излучения, определения радионуклидного состава счетных образцов.
Варианты исполнения спектрометров IGS811 и AGS811 приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Вариант исполнения | Описание |
| IGS811L | Спектрометр SARA, интерфейс LAN |
| IGS811G | Спектрометр SARA, интерфейс LAN, GPRS |
| AGS811F L | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, солнечная батарея* |
| AGS811F G | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, GPRS и солнечная батарея* |
| AGS811F R | Спектрометр SARA в комплекте с металлическим шкафом с элементами крепления на стену и опору, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейсом LAN (RS485) и солнечная батарея* |
| AGS811S L | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, соединённым с установочной платформой, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, солнечная батарея*; |
| AGS811S G | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, соединённым с установочной платформой, с расположенными внутри элементами дополнительного питания. Интерфейс LAN, GPRS, солнечная батарея*; |
| AGS811M L | Спектрометр SARA в комплекте с треногой для установки на горизонтальную поверхность, интерфейсом LAN, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей; |
| AGS811M G | Спектрометр SARA в комплекте с треногой для установки на горизонтальную поверхность, интерфейсом LAN, GPRS, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей |
| * солнечная батарея в соответствии с заказом |
IGW810 и AGW810 - спектрометры SARA Water с кристаллом NaI(Tl) 3"x3" предназначены для измерений в жидкости объемной активности гамма-излучающих радионуклидов, энергии испускаемых радионуклидами фотонов гамма-излучения, определения радионуклидного состава счетных образцов, МАЭД гамма-излучения;
Варианты исполнения спектрометра IGW810 и AGW810 приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Вариант исполнения | Описание |
| IGW810 L | Спектрометр SARA, интерфейс LAN |
| AGW810 L | Спектрометр SARA 0 в комплекте со стационарным конструктивом, предназначенным для установки на стену или другую опору, с интерфейсом LAN, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей* |
| AGW810 G | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, предназначенным для установки на стену или другую опору, с интерфейсом LAN, GPRS с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей* |
| * солнечная батарея в соответствии с заказом |
IGW811 и AGW811 - спектрометры SARA Water с кристаллом NaI(Tl) 3"x3" и счетчиком Гейгера-Мюллера предназначены для измерений в жидкости объемной активности гамма-излучающих радионуклидов, МАЭД гамма-излучения, энергии испускаемых радионуклидами фотонов гамма-излучения, определения радионуклидного состава счетных образцов.
Варианты исполнения спектрометра IGW811 и АGW811 приведены в таблице 4.
| Вариант исполнения | Описание |
| IGW811 L | Спектрометр SARA, интерфейс LAN |
| AGW811 L | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, предназначенным для установки на стену или другую опору, с интерфейсом LAN, с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей* |
| AGW811 G | Спектрометр SARA в комплекте со стационарным конструктивом, предназначенным для установки на стену или другую опору, с интерфейсом LAN, GPRS с дополнительной батареей электропитания (аккумуляторы) с регулятором заряда и солнечной батареей* |
| * солнечная батарея в соответствии с заказом |
В основу работы спектрометра SARA положен принцип преобразования энергии гамма-квантов в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора NaI(Tl) в электрические импульсы пропорциональной амплитуды с последующей их регистрацией многоканальным анализатором и обработкой полученного спектра с помощью программного обеспечения.
Определение активности (удельной, объемной) гамма-излучающих радионуклидов в счетных образцах произвольной геометрии может быть реализовано в соответствии с ГОСТ Р 8.594-2002 «Метрологическое обеспечение радиационного контроля» только при наличии аттестованных в установленном порядке методик выполнения измерений. Определенные заказчиком геометрии счетных образцов, указанные в методике измерений, должны быть занесены в свидетельство о первичной (периодической) поверке для последующего метрологического обслуживания.
На базе спектрометров SARA могут быть реализованы мобильные и стационарные спектрометрические посты контроля для окружающей среды, работающие в автономном режиме и передающие информацию по каналам беспроводной связи в центры мониторинга радиационной обстановки, возможна реализация каналов проводной связи.
Внешний вид спектрометров SARA с указанием мест пломбировки и нанесения знака утверждения типа приведены на рисунках 1-6.
Рисунок 3 - Спектрометр SARA AGS810F (AGS811F)
Программное обеспечение
Рисунок 5 - Спектрометр SARA AGS810M (AGS811M)
Программное обеспечение (ПО) спектрометров SARA является встроенным. Первая часть ПО обеспечивает управление спектрометром и запись данных в формате N42. Вторая часть ПО, являющаяся веб-интерфейсом, позволяет отображать результаты измерения и конфигурировать параметры спектрометра с помощью веб-браузера (Mozila firefox, Google Chrome), установленного на персональный компьютер (ПК).
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SARA Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.2 (и выше) |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | - |
ПО можно идентифицировать при работе программы. Производителем не предусмотрен иной способ идентификации ПО.
Защита встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон энергий гамма-излучения, кэВ | от 60 до 3000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность), % | ± 1,0 |
| Энергетическое разрешение для линии с энергией 662 кэВ, %, не более: | 5,8 |
| Диапазон измерений объемной (удельной) активности нуклида 137Cs в 3 3 геометрии сосуда объемом 1,5 м , плотность счетного образца 1,0 г/см , Бк/л | от 5 до 1 • 106 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемной (удельной) активности в геометрии сосуда объемом 1,5 м3, плотность счетного образца 1,0 г/см , % | ± (10 + 2,5102/Аоб), где Аоб - безразмерная величина, численно равная значению объемной активности, Бк/л |
| Эффективность регистрации в пике полного поглощения для точечной геометрии в фиксированной геометрии - источник на расстоянии 100 мм от торца детектора, не менее: | |
| IGS 810, IGS 811 все варианты исполнения *: | |
| для нуклида 137Cs по линии с энергией 661,66 кэВ | 5,1- 10-3 |
| для нуклида 133Ba по линии с энергией 356 кэВ | 8,0- 10-3 |
| для нуклида 60Со по линии с энергией 1332 кэВ | 1,5- 10-3 |
| IGW 810, IGW 811 все варианты исполнения; IGS810, IGS811 **: | |
| для нуклида Cs по линии с энергией 661,66 кэВ | 2,5- 10-3 |
| для нуклида 60Со по линии с энергией 1332 кэВ | 0,8- 10-3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности эффективности регистрации в пике полного поглощения для точечной геометрии в фиксированной геометрии - источник на расстоянии 100 мм от торца детектора, % | ± 7 |
| Диапазон измерений МАЭД фотонного излучения, мкЗв/ч - IGS810, IGW810 - IGS811, IGW811 | от 0,1 до 80,0 от 0,1 до 1105 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности 137 измерений МАЭД фотонного излучения (по линии Cs в коллимированном излучении), % | ± (15 + 3/ Н) где Н -безразмерная величина, численно равная значению МАЭД в мкЗв/ч |
| Максимальная загрузка спектрометра, не менее | 2105 |
| Временная нестабильность характеристики преобразования за 24 ч непрерывной работы, %, не более | 1 |
| Питание от сети переменного тока: | |
| - напряжение, В - частота, Гц | от 187 до 242 от 47 до 53 |
| от источника постоянного тока: | |
| - напряжение, В | от 8 до 17 |
| Потребляемая мощность, не более: | |
| - от источника постоянного тока, Вт | 2,5 |
| - от сети переменного тока, В'А | 55 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 15 |
| Режим работы | непрерывный круглосуточный |
| Нестабильность за 24 часа непрерывной работы (после установления рабочего режима), % | ± 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 20000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °C | от минус 40 до 60 |
| - относительная влажность воздуха при температуре воздуха 35 °C, %, не более | 100 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Габаритные размеры, мм, не более IGS810, IGS811 диаметр х высота | 135х510 |
| IGW810, IGW811 диаметр х высота | 170х575 |
| AGS810F, AGS811F , металлическим шкаф с элементами крепления | |
| на стену и опору, (длина хширинахвысота) AGS810S, AGS811S, AGS810М, AGS811M, высота | 220x400x400 1100 |
| AGW810, AGW811, стационарный конструктив, (длинахширинахвысота) | 210x390x390 |
| Масса, кг, не более | |
| IGS810, IGS811 | 4,5 |
| IGW810, IGW811 | 9 |
| AGS810F, AGS811F | 27 |
| AGS810S, AGS811S | 27 |
| AGS810М, AGS811M | 17 |
| AGW810, AGW811 | 25 |
| * комплектация без датчика дождя | |
| ** комплектация с датчиком дождя | |
Знак утверждения типа
наносится в виде наклейки на корпус спектрометра SARA и типографским способом на титульные лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки спектрометров SARA приведен в таблице 7.
Таблица 7 - Комплект поставки
| Обозначение | Наименование | Кол - во |
| | У стройство детектирования спектрометрическое SARA | 1 |
| | Руководство по эксплуатации | 1 |
| | Методика поверки | 1 |
| | SARA G (GPS) SARA R (Датчик дождя) | * |
| | Штатный держатель источника для проведения поверки спектрометра | 1 |
| | Комплект крепления устройства детектирования спектрометрического SARA | * |
| *Поставка и количество согласно заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП 62500-15 «Устройства детектирования спектрометрические SARA. Методика поверки», утвержденному первым заместителем генерального Директора -заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» в июне 2015 г.
Основные средства поверки:
- установка поверочная дозиметрическая гамма-излучения УПГД-2М-Д (Рег. № 32425-06), диапазон МАЭД от 510-7 до 510-2 Зв/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ± 5 %;
- источники радионуклидные фотонного излучен2ия мет4рологического назначения закрытые типа ИМН-Г (Рег. № 44591-10), активность от 102 до 10 Бк, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения активности ± 3 %.
Сведения о методах измерений
Устройства детектирования спектрометрические SARA. Руководство по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к устройствам детектирования спектрометрическим SARA
1. ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия».
2. ГОСТ 8.033-96 «Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников».
3. ГОСТ 29074-91 «Аппаратура контроля радиационной обстановки. Общие требования».
4. Техническая документация фирмы-изготовителя.
62500-15: Описание типа СИСкачать242.2 Кб
54030-13
