Назначение
Комплексы индивидуального дозиметрического контроля автоматизированные АКИДК-302 предназначены для измерения индивидуального эквивалента дозы Нр(10) фотонного и нейтронного излучений с помощью термолюминесцентных дозиметров типов ДВГ-01, ДВГН-01, ДТЛ-01 в системе индивидуального дозиметрического контроля персонала атомных станций, радиохимических производств, предприятий и учреждений, использующих источники ионизирующего излучения, и населения, а также для аварийного дозиметрического контроля внешнего облучения персонала.
Описание
Принцип действия комплексов индивидуального дозиметрического контроля автоматизированных АКИДК-302 (далее комплекс АКИДК-302) основан на использовании явления термолюминесценции. Входящие в состав комплекса пассивные дозиметры содержат термолюминесцентные (ТЛ) детекторы (термолюминофоры на основе фторида лития), которые за время экспозиции в процессе ношения при индивидуальном дозиметрическом контроле накапливают энергию, пропорциональную дозе излучения. Измерение детекторов производится в считывателе комплекса СТЛ-302, где детекторы нагреваются по определенным температурным шаблонам. Дозиметрическая информация и температурная характеристика нагрева детектора передаются управляющему программному обеспечению (ПО) персонального компьютера, выполняющему расчет индивидуальных эквивалентов дозы Hp(10).
Рассчитанные значения доз облучения корректируются с учетом хранимых в базе данных комплекса и определяемых при калибровке партии дозиметров коэффициентов нелинейности, потери информации и потери чувствительности соответствующего детектора.
Результаты измерений заносятся в базу данных комплекса и отображаются на экране монитора в табличном и графическом виде.
Комплекс АКИДК-302 выпускается в двух модификациях:
- базовая модификация, предназначенная для работы с дозиметрами ДВГ-01 и ДВГН-01;
- ДТЛ-модификация, предназначенная для работы с дозиметрами ДТЛ-01.
Комплекс АКИДК-302 состоит из:
- считывателя термолюминесцентного СТЛ-302;
- дозиметров ДВГ-01, ДВГН-01;
- персонального компьютера с установленным программным обеспечением (ПО) «АКИДК-М -Рабочая станция СТЛ».
Комплекс АКИДК-302ДТЛ состоит из:
- считывателя термолюминесцентного СТЛ-302ДТЛ;
- дозиметров ДТЛ-01;
- персонального компьютера с установленным программным обеспечением (ПО) «АКИДК-М -Рабочая станция СТЛ.
ДТЛ-модификация комплекса АКИДК-302 позволяет проводить измерения индивидуального эквивалента дозы только фотонного излучения и предназначена для замены ранее выпущенных комплексов АКИДК-201 с сохранением парка дозиметров ДТЛ-01, имеющегося у потребителей.
Далее по тексту, наименование комплекса АКИДК-302 применяется для общего обозначения обеих модификаций комплекса.
Если оговариваются специфические особенности модификаций, то наименования АКИДК-302 или АКИДК-302ДТЛ указываются явно. Аналогичным образом обозначаются модификации считывателя - СТЛ-302 и СТЛ-302ДТЛ.
Считыватель СТЛ-302 (СТЛ-302ДТЛ) предназначен для снятия с дозиметров ДВГ-01, ДВГН-01, ДТЛ-01 термолюминесцентной информации о накопленной дозе, определения индивидуального номера дозиметров, предварительной обработки полученных данных и передачи номера дозиметра и температурной характеристики в компьютер комплекса.
Комплекс с дозиметрами ДВГ-01 и ДТЛ-01 измеряет индивидуальный эквивалент дозы Нр(10) фотонного излучения с энергией в диапазоне от 15 кэВ до 23 МэВ.
Комплекс с дозиметрами ДВГН-01 измеряет индивидуальный эквивалент дозы Нр(10) фотонного излучения с энергией в диапазоне от 15 кэВ до 23 МэВ и нейтронного излучения с энергией в диапазоне 0,025 эВ - 20 МэВ.
Диапазон измеряемого индивидуального эквивалента дозы Нр(10) фотонного излучения с дозиметрами ДВГ-01 и ДТЛ-01 - (0,050 : 10000) мЗв.
Диапазон измеряемого индивидуального эквивалента дозы нейтронного и смешанного гамма-нейтронного излучения Нр(10) с дозиметром ДВГН-01 - (0,050:2000) мЗв.
В качестве детекторов ионизирующего излучения в дозиметрах ДТЛ-01 и ДВГ-01 используется детекторы ДТГ-4, представляющие собой монокристаллические детекторы на основе фторида лития природного состава, активированного магнием и титаном (LiF: Mg, Ti), который является термолюминесцентным материалом. Под воздействием ионизирующего излучения в термолюминесцентном материале возникают свободные электроны, которые локализуются в ловушках, образованных примесными атомами магния в кристаллической решетке фторида лития. Электроны, попавшие в ловушки, могут находиться в них длительное время. При нагревании термолюминесцентного материала детекторов происходит освобождение электронов из ловушек. Процесс сопровождается испусканием квантов света с длиной волны 420 нм. Количество испущенных при нагревании квантов света, пропорционально поглощенной энергии ионизирующего излучения, воздействовавшего на люминофор.
Принцип работы дозиметра ДВГН-01 аналогичен. В качестве детекторов ионизирующего излучения в нём используются две пары монокристаллических термолюминесцентных детекторов на основе фторида лития, активированного магнием и титаном - ДТГ-4-6 (6LiF: Mg, Ti) и ДТГ-4-7 (7LiF: Mg, Ti). Детекторы ДТГ-4-6 изготовлены из сырья, обогащенного изотопом лития-6, и позволяют регистрировать фотонное и нейтронное излучение. Детекторы ДТГ-4-7 изготовлены из сырья, обогащенного изотопом лития-7, и регистрируют только фотонное излучение. Расчёт нейтронной дозы производится разностным методом.
Для детекторов ДТГ-4, ДТГ-4-6, ДТГ-4-7 наиболее стабильным и информативным является пятый пик на кривой термовысвечивания (КТВ), соответствующий температуре нагрева (200+10) °С. Калибровка дозиметров и расчёт доз в комплексеАКИДК-302 производится по информации, снятой с пятого пика КТВ.
Персональный компьютер комплекса АКИДК-302 с установленным программным обеспечением (ПО) «АКИДК-М - Рабочая станция СТЛ» предназначен для управления считывателем, оперативной передачи и приема информации со считывателя, хранения базы данных дозиметров и базы измерений, передачи дозиметрической информации в систему ИДК, вывода необходимой информации на принтер.
Рисунок 1 - Фотография комплекса автоматизированного индивидуального
дозиметрического контроля АКИДК-302
Программное обеспечение
Комплекс АКИДК-302 управляется унифицированным программным пакетом «АКИДК-М», объединяющим несколько программных продуктов различного функционального назначения.
В состав комплекса АКИДК-302 включена часть пакета АКИДК-М - «Программное обеспечение измерительной рабочей станции».
Назначение ПО измерительной рабочей станции - управление процессом измерения рабочей станции, хранение и обработка дозиметрических данных.
Под рабочей станцией подразумевается персональный компьютер, с установленной системой управления базами данных (СУБД), к которому подключен один или несколько считывателей СТЛ.
ПО измерительной рабочей станции включает в себя базу данных дозиметров с индивидуальными калибровочными данными, и шаблонами обработки, базу измерений - полученные результаты, включая кривые термовысвечивания (КТВ) и температуры), таблицу экспорта для «Системы ИДК персонала» (независимая часть пакета АКИДК-М).
Метрологически значимая часть программного обеспечения комплекса АКИДК-302 состоит из программных модулей Stl.exe (АКИДК-М «Рабочая станция СТЛ»), Bddozim.exe (АКИДК-М «База данных дозиметров»), Protgn.exe (АКИДК-М «Генератор протоколов рабочей станции»), Solve.dll (АКИДК-М «Библиотека функций») и Kalibr.dll (АКИДК-М «Библиотека функций»).
Идентификационные данные метрологически значимых модулей программного обеспечения комплекса АКИДК-302 приведены в Таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | Stl.exe | Bddozim.exe | Protgn.exe | Solve.dll | Kalibr.dll |
| Номер версии ПО | 2.4.1.11) | 2.4.1.11) | 2.4.1.11) | 2.4.1.11) | 2.4.1.11) |
| Цифровой идентификатор ПО (по MD5) | 45261AD8B5 2DE72E5459 17986E3226 cd2) | 4E3013D167 1C909C4F98 BC174ECE5 9452) | 2283166B77 A7495A706 D3602EA7C 5D9B2) | 485333351B AD213F560 B64C60E60F 8302) | DF5F1CD93 97C0096979 3055403D15 DF72) |
| Примечания: 1. Номер версии программного обеспечения не ниже указанного в таблице. 2. Контрольные суммы файлов относятся к текущей версии. |
Обеспечение целостности БД комплекса при хранении и модификации реализовано средствами СУБД. Контроль целостности информации при передаче по каналам связи и управление доступом обеспечивается операционной системой и сервером СУБД.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО комплекса АКИДК-302 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний».
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики комплекса АКИДК-302 приведены в Таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение |
| 1 | 2 |
| 1 Диапазон измерений индивидуального эквивалента дозы Hp(10), мЗв для дозиметров ДТЛ-01, ДВГ-01 ДВГН-01 | от 0,05 до 10000 от 0,05 до 2000 |
| 2 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений дозы Hp(10), % - для фотонного излучения - для нейтронного излучения | ±15 ±15 |
| 3 Сходимость результатов измерений, %, не более | 7,5 |
| 4 Порог регистрации Hp(10), мЗв, не более | 0,05 |
| 5 Самооблучение дозиметров ДТЛ-01, ДВГ-01, ДВГН-01, мЗв, не более | 0,05 |
| 6 Остаточная светосумма после облучения дозиметров ДТЛ-01, ДВГ-01, ДВГН-01 дозой 100 мЗв, мЗв, не более | 0,05 |
| 7 Изменение чувствительности при уровне дозы 2 мЗв после олу-чения дозой 100 мЗв, %, не более | ±5 |
| 8 Диапазон регистрируемых энергий фотонов при измерении Hp(10), МэВ | от 0,015 до 23 |
| 9 Диапазон регистрируемых энергий нейтронов при измерении Hp(10), МэВ | от 2,540-8 до 20 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| 10 Энергетическая зависимость чувствительности дозиметров ДТЛ-01, ДВГ-01, ДВГН-01 в полях фотонного излучения относительно энергии 137Cs, %, не более | ±15 |
| 11 Энергетическая зависимость чувствительности дозиметров ДВГН-01 в полях нейтронного излучения различных спектров относительно энергии источника Pu-Be, % | ±50 |
| 12 Анизотропия чувствительности дозиметров ДТЛ-01, ДВГ-01, ДВГН-01 в поле фотонного излучения со средней энергией 65 кэВ в углах (0 - 60)о, %, не более | ±5 |
| 13 Анизотропия чувствительности дозиметров ДВГН-01 в поле нейтронного излучения в углах (0 - 60)о, %, не более | ±10 |
| 14 Многократность использования дозиметров, не менее | 500 |
| 15 Время измерения одного дозиметра, мин, не более - дозиметр ДТЛ-01, - дозиметр ДВГ-01, - дозиметр ДВГН-01 | 2 2 2,5 |
| 16 Время установления рабочего режима, мин, не более | 15 |
| 17 Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| 18 Напряжение питания комплекса, В | 230+23 |
| 19 Частота сети переменного тока, Гц | 50,0+0,5 |
| 20 Мощность, потребляемая считывателем СТЛ-302 (СТЛ-302ДТЛ) от сети переменного тока, 1+А, не более | 150 |
| 21 Электрическое сопротивление изоляции цепей питания комплекса, МОм, не менее | 50 |
| 22 Электрическое сопротивление заземления, Ом, не более | 0,1 |
| 23 Габаритные размеры составных частей комплекса АКИДК-302, мм - считывателя СТЛ-302 - считывателя СТЛ-302ДТЛ - дозиметра ДВГ-01 - дозиметра ДВГН-01 - дозиметра ДТЛ-01 | 540 х 280 х 215 540 х 280 х 215 115 x 31 х 14 130 x 40 х 21 104 х 25 х 17 |
| 24 Масса составных частей комплекса АКИДК-302, кг - считыватель СТЛ-302 - считыватель СТЛ-302ДТЛ - дозиметр ДВГ-01 - дозиметр ДВГН-01 - дозиметр ДТЛ-01 | 17,000 16,500 0,040 0,055 0,025 |
| 25 Надежность комплекса: - средняя наработка комплекса на отказ, ч - среднее время восстановления комплекса после отказа, ч | 6000 12 |
| 26 Средний срок службы комплекса до капитального ремонта, лет | 6 |
Знак утверждения типа
наносится на титульном листе Руководства по эксплуатации комплекса индивидуального дозиметрического контроля автоматизированного АКИДК-302 методом компьютерной графики и методом шелкографии на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус считывателя.
Комплектность
В комплект поставки комплекса АКИДК-302 входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Считыватель термолюминесцентный автоматический СТЛ-302, либо СТЛ-302ДТЛ | ЖБИТ2.809.012 ЖБИТ2.809.012-1 | 1 | |
| Дозиметр ДТЛ-01 | ЖБИТ2.805.002 | Общее кол-во не более 65500 | Требуемое количество и тип дозиметров определяет заказчик. |
| Дозиметр ДВГ-01 | ЖБИТ2.805.009 |
| Дозиметр ДВГН-01 | ЖБИТ2.805.007 |
| Упаковка | ЖБИТ4.170.009 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации комплекса АКИДК-302 | ЖБИТ1.280.007РЭ | 1 | Содержит раздел 4 «Поверка» |
| АКИДК-М Программное обеспечение из-мерительной рабочей станции. Описание применения. Руководство пользователя. | ЖБИТ425510.001.И3.2 | 1 | |
| Формуляр АКИДК-302 | ЖБИТ1.280.007ФО | 1 | |
| Вкладыш | ЖБИТ8.214.007 | 1 | При поставке дозиметров ДВГ-01 |
| Светофильтр | ЖБИТ7.220.001 | 2 | ЗИП |
| Термопара | ЖБИТ5.182.007 | 2 | ЗИП |
| Персональный компьютер | IBM совместимый ПК c характеристиками указанными в РЭ | 1 | Тип определяется при заказе. По желанию заказчика (возможна поставка без компьютера) |
| Принтер | | 1 | По желанию заказчика (возможна поставка без принтера) |
| Блок бесперебойного питания (мощность не менее 600 Вт) | | 1 | По желанию заказчика (возможна поставка без блока бесперебойного питания). Применение обязательно для атомных станций |
| Пакет программного обеспечения | | 1 | На CD или DVD |
Поверка
осуществляется по документу ЖБИТ1.280.007РЭ «Комплекс автоматизированный индивидуального дозиметрического контроля АКИДК-302. Руководство по эксплуатации» (раздел 4 «Поверка»), с изменением № 1, утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20 ноября 2015 г.
При поверке комплекса АКИДК-302 используются эталонные поверочные дозиметрические установки гамма-излучения по ГОСТ 8.034-2012 с набором источников гамма-излучения из радионуклида цезий-137 и кобальт-60 и нейтронного излучения по ГОСТ 8.521-84 с источником нейтронного излучения из плутония-бериллия, аттестованные с погрешностью не более ±6% по индивидуальному эквиваленту дозы Нр(10) и водный фантом по международному стандарту ИСО-4037-3.
Знак поверки (оттиск поверительного клейма) наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
«Комплекс автоматизированный индивидуального дозиметрического контроля АКИДК-302. Руководство по эксплуатации» ЖБИТ1.280.007РЭ.
«Программный комплекс АКИДК-М. Программное обеспечение измерительной рабочей станции. Описание применения. Руководство пользователя» ЖБИТ 425510.001.И3.2
Нормативные документы
Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ № 1034н от 09 сентября 2011 г. «Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности»
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»
ГОСТ Р МЭК 1066-93 «Системы дозиметрические термолюминесцентные для индивидуального контроля и мониторинга окружающей среды. Общие технические требования и методы испытаний»
ГОСТ 8.804-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе, экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы, амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы, мощностей амби-ентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений»
ГОСТ 8.521-84 «ГСИ. Установки поверочные нейтронного излучения. Методика поверки»
Технические условия ЖБИТ1.280.007ТУ «Комплекс автоматизированный индивидуального дозиметрического контроля АКИДК-302»
