Назначение
Г амма-спектрометры многоканальные для измерения рентгеновского и гамма-излучения CANBERRA (далее спектрометры CANBERRA) предназначены для измерения энергий испускаемых радионуклидами квантов рентгеновского или гамма-излучения, а также активности (удельной, объемной) гамма-излучающих радионуклидов в пробах и объектах (при наличии соответствующих калибровок и аттестованных методик измерений).
Описание
Принцип действия спектрометров CANBERRA основан на регистрации полупроводниковым детектором из особо чистого германия (ОЧГ) квантов рентгеновского или гамма-излучения, испускаемого радионуклидами, присутствующими в среде или объекте, получении спектра амплитудного распределения и выделении в спектре пиков полного поглощения (ППП) квантов рентгеновского или гамма-излучения. По положению ППП в спектре определяют энергии гамма-квантов Ei (спектрометр предварительно градуируют по энергии с помощью радионуклидных источников гамма излучения). Активность гамма-излучающих радионуклидов, присутствующих в анализируемом образце или объекте, определяют по скоростям счета гамма-квантов в ППП соответствующих энергий с учетом абсолютных интенсивностей гамма-излучения и эффективности регистрации гамма-квантов в ППП, которая устанавливается предварительно путем градуировки спектрометра расчетным или экспериментальным способом по эталонным мерам активности.
Спектрометры CANBERRA состоят из:
• Блока детектирования, в состав которого входят:
- полупроводниковый ОЧГ детектор серий SEGe (обозначение GC), XtRa (обозначение GX), BEGe (обозначение BE), REGe (обозначение GR), WELL (обозначение GW), SAGe Well (обозначение GSW), LEGe (обозначение GL), ULEGe (обозначение GUL);
- предусилитель соответствующего типа;
- криостат с азотным охлаждением (сосуд Дьюара), электрическим охлаждением (семейство Cryo-Pulse) или гибридным охлаждением (семейство Cryo-Cycle),
• Многоканального амплитудного анализатора (МКА) с цифровым сигнальным процессором DSA-LX, InSpector-2000 или Lynx,
• Персонального компьютера с программным обеспечением семейства Genie-2000.
Работа спектрометра CANBERRA осуществляется под управлением оператора с ЭВМ с помощью программного пакета Genie-2000.
Внешний вид компонентов спектрометров CANBERRA представлен на рисунке 1.
Полупроводниковые блоки детектирования с азотным охлаждением
Полупроводниковый блок детектирования с гибридным криостатом Cryo-Cycle
Полупроводниковый блок детектирования с электрическим криостатом Cryo-Pulse
[
ft
Многоканальный амплитудный анализатор _InSpector 2000_
Многоканальный амплитудный анализатор Lynx
Полупроводниковый блок детектирования с азотным охлаждением в экран-защите 747
Гамма-спектрометр с полупроводниковым детектором в портативном азотном криостате _BigMAC с защитой ISOXSHLD_
Рис. 1 Внешний вид компонентов спектрометров CANBERRA (красной меткой указано место
пломбирования от несанкционированного доступа)
Программное обеспечение
Управление набором спектров, их визуализация и анализ, калибровки и остальные необходимые операции со спектрометрами CANBERRA выполняются средствами программного обеспечения, установленного на управляющий компьютер. Комплект программного обеспечения, входящего в комплект поставки, включает базовое программное обеспечение Genie-2000
для многовходовых систем/для одновходовых систем, модель S500/S502 или S504 (базовое программное обеспечение для систем с анализатором InSpector 2000).
Указанное программное обеспечение предназначено для работы на персональных компьютерах, работающих под управлением операционной системы Windows XP Pro или выше.
Базовое программное обеспечение (ПО) Genie-2000 выполняет следующие основные функции:
- управление многоканальными анализаторами и вывод спектра на экран;
- запись и чтение спектрометрической информации на диск;
- операции со спектром в ручном и автоматическом режимах (калибровка, поиск и предварительная идентификация пиков, расчет их параметров);
- создание отчетов (отчеты создаются на основе шаблонов, которые пользователь может модифицировать, исходя из своих требований).
Метрологически значимая часть ПО Genie-2000 гамма-спектрометров многоканальных для измерения рентгеновского и гамма-излучения CANBERRA состоит из программных модулей набора и анализа гамма - спектров (MVCG.exe, MVCGSA.dll) и виртуального диспетчера данных (WINVDM.exe).
Таблица 1. Идентификационные признаки метрологически значимой части ПО спектрометров CANBERRA с МКА Inspector 2000 (модификация базового ПО - S504)
| Идентификационные данные | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | MVCG.exe | MVCGSA.dll | WINVDM.exe |
| Номер версии ПО | 3.3.0.24351) | не указан | 3.3.0.24351) |
| Цифровой идентификатор ПО (по MD5) | 493A2F4CA25B662D 98036904EC5838912) | 19741EE5E98D63499 68FE7D1DB46093C2) | B83FEBC95C7CFD7F 55E05E805D6E5F432) |
| Дата | 18.03.20132) и позднее | 18.03.20132) и позднее | 18.03.20132) и позднее |
| Примечания: 1. Номер версии программного обеспечения не ниже указанного в таблице. 2. Контрольная сумма и дата создания файлов относятся к текущей версии программного обеспечения. |
Таблица 2. Идентификационные признаки метрологически значимой части ПО спектрометров CANBERRA с МКА Inspector-2000 или Lynx (модификации базового ПО - S500/502)
| Идентификационные данные | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | MVCG.exe | MVCGSA.dll | WINVDM.exe |
| Номер версии ПО | 3.3.0.24351) | не указан | 3.3.0.24351) |
| Цифровой идентификатор ПО (по MD5) | 493A2F4CA25B662D 98036904EC5838912) | 19741EE5E98D63499 6 8FE7D1DB46093C2) | 60DBDB 5B0D3 CB2D3 2ABEDB03DD39201E2) |
| Дата | 18.03.20132) и позднее | 18.03.20132) и позднее | 18.03.20132) и позднее |
| Примечания: 1. Номер версии программного обеспечения не ниже указанного в таблице. 2. Контрольная сумма и дата создания файлов относятся к текущей версии программного обеспечения. |
Всего листов 9
Таблица 3. Идентификационные признаки метрологически значимой части ПО спектрометров CANBERRA с МКА DSA-LX (модификации базового ПО - S500/502)
| Идентификационные данные | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | MVCG.exe | MVCGSA.dll | WINVDM.exe |
| Номер версии ПО | 3.3.0.25461) | не указан | 3.3.0.25461) |
| Цифровой идентификатор ПО (по MD5) | 8E69C7E7A2C2018A 221 A2D00973F40FA2) | 19741EE5E98D63499 68FE7D1DB46093C2) | 9759F C4A02BDCA96 D0AD769D01E3 5A822) |
| Дата | 10.09.20132) и позднее | 18.03.20132) и позднее | 10.09.20132) и позднее |
| Примечания: 1. Номер версии программного обеспечения не ниже указанного в таблице. 2. Контрольная сумма и дата создания файлов относятся к текущей версии программного обеспечения. |
Уровень защиты программного обеспечения спектрометров CANBERRA от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний», согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные технические характеристики спектрометров CANBERRA приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон регистрируемых энергий рентгеновского и гамма-излучения, кэВ (в зависимости от типа детектора): | |
| - SEGe (обозначение GC) | от 40 до 3000 |
| - XtRa (обозначение GX) со стандартным тонким окном с алюминиевым окном | от 3,0 до 3000 от 20 кэВ до 3000 |
| - BEGe (обозначение BE) со стандартным тонким окном с алюминиевым окном | от 3,0 до 3000 от 20 до 3000 |
| - REGe (обозначение GR) со стандартным тонким окном с алюминиевым окном | от 3,0 до 3000 от 20 до 3000 |
| - WELL (обозначение GW) | от 20 до 3000 |
| - SAGe Well (обозначение GSW) | от 20 до 3000 |
| - LEGe (обозначение GL) со стандартным тонким окном | от 3,0 до 700 |
| с алюминиевым окном | от 20 до 700 |
| - ULEGe (обозначение GUL) | от 3,0 до 300 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность), % | ± 0,07 |
Наименование характеристики
Значение
0,750
2,2
от 0,145 до 0,475 от 0,500 до 0,750 от 0,500 до 0,750
от 0,140 до 0,160 до 0,550
Продолжение таблицы 4
Энергетическое разрешение спектрометрического тракта, кэВ, не более (зависит от типа и размера детектора):
- SEGe (обозначение GC)
| на линии 122 кэВ | от 0,8 до 1,5 |
| на линии 1332 кэВ | от 1,8 до 2,4 |
| XtRa (обозначение GX) | |
| на линии 122 кэВ | от 0,8 до 1,3 |
| на линии 1332 кэВ | от 1,8 до 2,3 |
| BEGe (обозначение BE) | |
| на линии 122 кэВ | от 0,650 до 0,750 |
| на линии 1332 кэВ | от 2,0 до 2,2 |
| REGe (обозначение GR) | |
| на линии 122 кэВ | от 0,9 до 1,5 |
| на линии 1332 кэВ | от 1,8 до 2,7 |
| WELL (обозначение GW) | |
| на линии 122 кэВ | от 1,2 до 1,4 |
| на линии 1332 кэВ | от 2,0 до 2,4 |
- SAGe Well (обозначение GSW)
на линии 122 кэВ на линии 1332 кэВ
- LEGe (обозначение GL) со стандартным тонким окном
на линии 5,9 кэВ на линии 122 кэВ с алюминиевым окном на линии 122 кэВ
- ULEGe (обозначение GUL)
на линии 5,9 кэВ на линии 122 кэВ
Относительная эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 1332.5 кэВ (Co-60) в пике полного поглощения, % (в зависимости от типа детектора):
- SEGe (обозначение GC)
от 5 до 150 от 10 до 120 Не нормируется от 10 до 100 от 10 до 100 Не нормируется Не нормируется Не нормируется
- XtRa (обозначение GX)
- BEGe (обозначение BE)
- REGe (обозначение GR)
- WELL (обозначение GW)
- SAGe Well (обозначение GSW)
- LEGe (обозначение GL)
- ULEGe (обозначение GUL)
Максимальная входная статистическая загрузка, с-1, не менее
1-105
LYNX
до 32768
DSA-LX, InSpector 2000
до 16384
Число каналов многоканального амплитудного анализатора_
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 (без учета времени охлаждения детектора) |
| Время работы от встроенных аккумуляторов (только для модификации с МКА InSpector 2000), ч, не менее | 8 |
| Нестабильность за 8 часов непрерывной работы, %, не более | 0,05 (после установления рабочего режима) |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность воздуха, % | от +10 до + 35 °С от 84 до 106,7 до 80 (без образования конденсата) |
| Питание (без учета электроохладителя и управляющего компьютера): - от сети переменного тока - встроенного или внешнего аккумулятора, входящего в комплект поставки (для модификации c МКА InSpector 2000) - от бортовой сети автомобиля для модификации c МКА InSpector 2000) | напряжение 100 - 240 В, частота 50 - 60 Гц, мощность до 50 В-А |
| Питание электроохладителя от сети переменного тока | напряжение 100 - 240 В, частота 50 - 60 Гц, мощность до 700 В-А |
| Г абаритные размеры и масса основных частей спектрометров CANBERRA: - Блок детектирования - Многоканальный DSA-LX Размеры амплитудный анализатор Масса InSpector 2000 Размеры Масса LYNX Размеры Масса | Зависят от конкретной модели детектора и криостата 58 х 168 х 215 мм 1,7 кг 38 х 185 х 173 мм 1,3 кг 89 х 213 х 274 мм 2,6 кг |
| Средняя наработка на отказ, ч Средний срок службы, лет | 10000 10 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации спектрометров CANBERRA и на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус многоканального амплитудного анализатора.
Комплектность
В комплект поставки спектрометров CANBERRA входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 5.
Таблица 5
| | Наименование | Обозначение | Кол- во | Примечание |
| 1 | Блок детектирования в составе | | 1 | Состав блока детектирования определяется при заказе |
| 1.1 | Детектор полупроводниковый из особо чистого германия | SEGe, REGe, WELL, XtRa, SAGe Well, LEGe, ULEGe, BEGe | 1 | Модель и модификация определяются при заказе |
| 1.2 | Предусилитель зарядочувствительный | 2002C | 1 | Конструктивное исполнение предусилителя определяется типом заказанного криостата |
| 1.3 | Криостат | | 1 | Тип криостата определяется при заказе |
| | азотный | С сосудом Дьюара или портативный MAC | |
| | гибридный | Cryo Cycle | | |
| | электрический | Cryo Pulse | | |
| 1.4 | Удлинитель шейки криостата | RDC | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 1.5 | Данные характеризации детектора | ISOXCAL | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 1.6 | Комплект кабелей длиной 3 м. | | 1 | |
| 2 | Многоканальный амплитудный анализатор | InSpector 2000 (1300), LYNX-MCA, DSA-LX | 1 | Тип анализатора определяется при заказе |
| 3 |
Программное обеспечение | | | |
| 3.1 | Базовое программное обеспечение Genie 2000 | S500C, S502C, S504C | 1 | Конкретная модель определяется при заказе |
| 3.2 | Программное обеспечение Genie-2000 по анализу гамма-спектров | S501 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.3 | Программное обеспечение Procount-2000 | S503 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.4 | Программное обеспечение Genie-2000 по контролю качества измерений | S505 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.5 | Программное обеспечение Genie-2000 по интерактивной подгонке пиков | S506 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.6 | Программное обеспечение Genie-2000 MGA-U | S507 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
Продолжение таблицы 5
| | Наименование | Обозначение | Кол- во | Примечание |
| 3.7 | Программное обеспечение Genie-2000 MGA | S508 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.8 | Программное обеспечение «Уран-плутониевый инспектор» | S535 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.9 | Программное обеспечение IMCA-2000 | S572 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.10 |
Программное обеспечение | S573 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.11 | Программное обеспечение LabSOCS | S574 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.12 |
Программное обеспечение | S575 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.13 | Программное обеспечение NDA-2000 | S529 | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 3.14 | Руководство пользователя программного обеспечения | | | Руководства пользователя на каждый поставляемый программный продукт |
| 4 | Экран-защита | 707, 707М, 747, 767, 777, ISOXSHLD | 1 | Дополнительная поставка по требованию заказчика. Модель определяется при заказе. По согласованию с заказчиком возможна поставка защит, изготовленных по специальному заказу. |
| 5 | Оборудование для заправки жидкого азота в азотные криостаты | | | Дополнительная поставка по требованию заказчика |
| 5.1 | Сосуд Дьюара | D-30, D-50 | |
| 5.2 | Устройство для перекачки жидкого азота | NTD-30, NTD-50 | |
| 5.3 | Шланг | NTL-6, NTL-20 | |
| 5.4 | Устройство для заправки криостатов МАС | D-2B | |
| 6 | Комплект эксплуатационной документации | CAN-GSP-HPGE- 002-РЭ | 1 | |
| 7 | Методика поверки | 2102-005-2015 МП | 1 | |
Для работы гамма-спектрометра требуется персональный компьютер с характеристиками не хуже: Процессор Intel Pentium Core I3, ОЗУ 4 Гб, жесткий диск 320 Гб, операционная система Windows XP Pro или выше. По согласованию с заказчиком компьютер и вспомогательное компьютерное оборудование могут быть включены в комплект поставки гамма-спектрометра или приобретены заказчиком самостоятельно.
Поверка
осуществляется по документу 2102-005-2015 МП «Гамма-спектрометры многоканальные для измерения рентгеновского и гамма-излучения CANBERRA. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 06.03.2015 г.
При поверке применяются рабочие эталоны 2-го разряда - радионуклидные источники фотонного излучения по ГОСТ 8.033-96 активностью от 104 до 105 Бк, аттестованные по активности радионуклида в источнике с погрешностью не более ± 4 %.
Сведения о методах измерений
Г амма-спектрометры многоканальные для измерения рентгеновского и гамма-излучения CANBERRA. Руководство по эксплуатации. CAN-GSP-HPGE-002-РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к гамма-спектрометрам многоканальным для измерения рентгеновского и гамма-излучения CANBERRA
1. ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей.
2. ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия
3. ГОСТ 26874-86 Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров.
4. ГОСТ 8.033-96 ГСИ «Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников».
5. Техническая документация фирмы Canberra Industries, Inc., США.
Рекомендации к применению
- при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии;
- при осуществлении деятельности в области гражданской обороны, защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
- при выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании;
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
18509-15: Описание типа СИСкачать154.8 Кб
