Назначение
Радиометры альфа- и бета-излучений РКБА-01 «РАДЭК» (далее - радиометры) предназначены для измерений суммарной активности альфа- и бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах диаметром не более 60 мм, приготовленных из проб объектов окружающей среды и технологических сред, а также специализированных источников альфа- и бета-излучения размерами до 6П9 и 6СО соответственно. Радиометр может применяться в качестве компаратора для поверки источников 2-го разряда согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений активности, удельной активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников, утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2841.
Описание
Радиометр представляет собой лабораторный прибор, состоящий из двух блоков детектирования БДА-60/200 и БДБ-60/200, предназначенных для регистрации альфа- и бета-частиц соответственно, двух блоков высоковольтного напряжения, двух низкофоновых камер пассивной защиты и двухканального анализатора. Анализатор так же может встраиваться в блок детектирования.
Блок детектирования БДА состоит из сцинтилляционного детектора на основе кристалла ZnS диаметром 60 и 200 мм, ФЭУ и усилителя-формирователя; блок детектирования БДБ состоит из сцинтилляционного детектора на основе полистирола диаметром 60 мм и толщиной 1 мм или диаметром 200 мм и толщиной 10 мм, сочлененного с ФЭУ, и усилителя-формирователя. Дискриминаторы, предназначенные для обрезания шумовых импульсов ФЭУ, входят в состав анализатора.
Анализатор служит для преобразования аналоговых сигналов в цифровой код с помощью АЦП и регистрации полученного цифрового кода в буферной памяти. Передача информации в компьютер осуществляется через USB порт. Имеется возможность визуализации спектров радионуклидов в счетных образцах, тем не менее, спектрометрическая информация не может быть использована для идентификации радионуклидов из-за неполного поглощения энергии ионизирующей частицы в детекторе.
Принцип действия радиометра основан на поглощении детектором энергии ионизирующей частицы, возникающей при альфа- или бета- распаде радионуклидов в счетном образце. Поглощенная энергия высвечивается в виде световых квантов, попадающих на фотокатод ФЭУ и выбивающих из него фотоэлектроны, которые после многократного усиления в диодной системе, преобразуются в электрический импульс на выходе ФЭУ. Скорость счета зарегистрированных импульсов, деленная на значение чувствительности,
установленное при калибровке радиометра, дает значение суммарной активности альфа- или бета-излучающих радионуклидов в измеряемом образце.
Общий вид радиометра альфа- и бета-излучений РКБА-01 «РАДЭК» приведен на рисунках 1 и 2. Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 1. Пломба-наклейка с эмблемой изготовителя, обозначением средства измерений и заводского номера наклеивается на стык колпака и обечайки корпуса блока детектирования. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в случае его оформления.
Рисунок 1 - Общий вид радиометра РКБА-01 «РАДЭК» в сборе (БДА-60 и БДБ-60) и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 2 - Общий вид радиометра РКБА-01 «РАДЭК» в сборе (БДА-200 и БДБ-200)
Программное обеспечение
Управление радиометром и считывание значений полученной активности в Бк осуществляется с помощью программы управления и обработки «ASW». Программное обеспечение «ASW» обеспечивает:
- совместимость с операционными системами Windows 98/XP/Vista/7/8/10;
- настройку основных параметров изделия;
- получение данных с анализатора импульсов по USB интерфейсу;
- обработку полученных данных в соответствии с алгоритмом расчета;
- сравнение полученных результатов измерений с нормативными значениями;
- контроль основных метрологических характеристик.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО радиометров РКБА-01 «РАДЭК» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий».
Идентификационные данные программного обеспечения «ASW» приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | ASW |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 28.09.20101) |
| Цифровой идентификатор ПО (по CRC32) | AC532F8E2) |
| 1) Номер версии ПО не ниже указанного в таблице. 2) Контрольная сумма относится к версии ПО, указанной в таблице. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики радиометров РКБА-01 «РАДЭК»
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения, кэВ | от 4000 до 8000 |
| Диапазон энергий регистрируемого бета-излучения, кэВ | от 150 до 3000 |
| Чувствительность радиометра к альфа-излучению радионуклида 239Pu: - для источника типа 3П9 на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 (имп/с)/Бк, не менее - для источника типа 6П9 на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-200 (имп/с)/Бк, не менее | 0,3 0,15 |
| Чувствительность радиометра к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y: - для источника типа 3СО на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60, (имп/с)/Бк, не менее - для источника типа 6СО на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-200, (имп/с)/Бк, не менее | 0,24 0,25 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Фон альфа-излучения с блоком детектирования - БДА-60, имп/с, не более - БДА-200, имп/с, не более | 0,01 0,5 |
| Фон бета-излучения с блоком детектирования - БДБ-60, имп/с, не более - БДБ-200, имп/с, не более | 1,0 17 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности (Р=0,95) измерений активности радионуклида 239Pu, %: | |
| - для БДА-60 в источниках типа 3П9 - для БДА-200 в источниках типа 6П9 | ±10 ±10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности (Р=0,95) измерений активности радионуклидов 90Sr+90Y, %: - для БДБ-60 в источниках типа 3СО - для БДБ-200 в источниках типа 6СО | ±10 ±10 |
| Предел детектирования активности радионуклида 239Pu в источниках типа 3П9 и 6П9 с блоками детектирования при времени измерения 3 часа, Бк, не более - БДА-60 - БДА-200 | 0,01 0,02 |
| Предел детектирования активности радионуклидов 90Sr+90Y в источниках типа 3СО и 6СО с блоками детектирования при времени измерения 3 часа, Бк, не более - БДБ-60 - БДБ-200 | 0,2 0,4 |
| Чувствительность радиометра к бета-излучению радионуклидов в источниках типа ОРИБИ относительно чувствительности к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y, отн. ед., не менее 90Sr+90Y Eemax=2200 кэВ 14C Eemax=156 кэВ 137Cs Eemax=624 кэВ 60Co Eemax=318 кэВ 204Tl Eemax=763 кэВ | 1 0,01 0,64 0,34 0,70 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности передачи размера единицы активности радиометра в режиме компаратора при поверке источников 2го разряда размерами до 6П9 и 6СО, соответственно, с использованием блоков детектирования БДА-200 и БДБ-200, % | ±2 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, без образования конденсата, % - атмосферное давление, гПа | от 10 до 35 от 30 до 80 от 800 до 1060 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемого относительного изменения чувствительности радиометра к альфа-излучению радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 и для источника типа 6П9 на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-200 в диапазоне температур от 10 °С до 35 °С относительно показаний при температуре 20 °С, % | ±2 |
| Пределы допускаемого относительного изменения чувствительности радиометра к бета-излучению радионуклидов 90Sr+90Y для источника типа ЗСО на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60 и для источника типа 6СО на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-200 в диапазоне температур от 10 °С до 35 °С относительно показаний при температуре 20 °С, % | ±2 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений активности альфа-излучения радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 и для источника типа 6П9 на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-200 после воздействия на радиометр в транспортной таре ударных нагрузок с ускорением 50 м/с2 при длительности ударного импульса 15 мс, частоте следования импульсов равной 10 ударов в минуту и общем числе ударов 100, % | ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений активности бета-излучения радионуклида 90Sr+90Y для источника типа ЗСО на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60 и для источника типа 6СО на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-200 после воздействия на радиометр в транспортной таре ударных нагрузок с ускорением 50 м/с2 при длительности ударного импульса 15 мс, частоте следования импульсов равной 10 ударов в минуту и общем числе ударов 100, % | ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений активности альфа-излучения от радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 и для источника типа 6П9 на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-200 после воздействия на радиометр в транспортной таре относительной влажности окружающего воздуха 100 % при температуре 35 °С, % | ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений активности бета-излучения от радионуклида 90Sr+90Y для источника типа ЗСО на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60 и для источника типа 6СО на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-200 после воздействия на радиометр в транспортной таре относительной влажности окружающего воздуха 100 % при температуре 35 °С, % | ±10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемого относительного изменения скорости счета альфа-излучения радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 и для источника типа 6П9 на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-200 при воздействии постоянного магнитного поля напряженностью до 40 А/м относительно показаний при нормальных условиях, % | ±2 |
| Пределы допускаемого относительного изменения скорости счета бета-излучения радионуклида 90Sr+90Y для источника типа ЗСО на расстоянии 4 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60 и для источника типа 6СО на расстоянии 2,5 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-200 при воздействии постоянного магнитного поля напряженностью до 40 А/м относительно показаний при нормальных условиях, % | ±2 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики радиометров РКБА-01 «РАДЭК»
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Время непрерывной работы радиометра при питании от сети переменного тока, ч, не менее | 24 |
| Нестабильность за время непрерывной работы, не более | 2 |
| Максимальная входная статистическая загрузка радиометра с блоком ___________ _ -1 детектирования, с - БДА-60 - БДА-200 | 5-104 |
| Максимальная входная статистическая загрузка радиометра с блоком ___________ _ -1 детектирования, с - БДБ-60 - БДБ-200 | 5-104 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Г абаритные размеры радиометра, мм, не более Блок детектирования БДА-60: | |
| - высота | 210 |
| - диаметр Блок детектирования БДА-200 | 90 |
| - высота | 300 |
| - диаметр Блок детектирования БДБ-60: | 260 |
| - высота | 210 |
| - диаметр Блок детектирования БДБ-200: | 90 |
| - высота | 300 |
| - диаметр Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДА-60, мм | 260 |
| - высота | 390/473 |
| - диаметр Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДБ-60, мм | 210 |
| - высота | 390/473 |
| - диаметр Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДА-200, мм | 210 |
| - высота | 520 |
| - диаметр Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДБ-200, мм | 400 |
| - высота | 520 |
| - диаметр | 400 |
| Масса радиометра в сборе, кг, не более | 450 |
| Потребляемая мощность от сети переменного тока, В^А, не более | 300 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 4000 |
| Средний срок службы до первого капитального ремонта, лет, не менее | 6 |
| Среднее время восстановления, ч, не более | 12 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С | от 10 до 35 |
| - относительная влажность воздуха, %, | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Знак утверждения типа наносится на наружной поверхности радиометра в виде наклейки или таблички, а также на титульный лист Руководства по эксплуатации радиометров РКБА-01 «РАДЭК» методом компьютерной графики.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность поставки радиометров альфа- и бета-излучений РКБА-01 «РАДЭК»
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Блок детектирования сцинтилляционный | | | |
| БДА-60 или БДА-200 | ШФРК.412121.001 ШФРК.418271.011 | 1 1 | 1 1 |
| Блок детектирования сцинтилляционный БДБ-60 или БДБ-200 | ШФРК.412121.002 ШФРК.418271.012 | 1 1 | 1 1 |
| Аналого-цифровой преобразователь | | 1 | 1 |
| Сетевой адаптер АЦП | | 1 | 1 |
| Персональный компьютер | | 1 | 2 |
| Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДА-60 БДБ-60 БДА-200 БДБ-200 | ШФРК.41824.003 ШФРК.41824.004 ШФРК.418244.005 ШФРК.418244.006 | 1 1 1 1 | 1,4 1,4 1,4 1,4 |
| Диск с программным обеспечением «ASW» | | 1 | 3 |
| Руководство по эксплуатации РКБА-01 «РАДЭК» | ШФРК.412151.003РЭ | 1 | |
| Описание программы «ASW» | | | 3 |
| Примечания: 1. Модели и количество блоков детектирования, а также количество анализаторов согласовывается с Заказчиком при заказе радиометра. В зависимости от условий конкретной измерительной задачи и технического задания сцинтилляционные блоки детектирования бета- и альфа-частиц могут поставляться с диаметром сцинтиллятора 60 или 200 мм. Аналого-цифровой преобразователь может поставляться, как отдельный модуль с блоком питания, так и в единой компоновке с блоком детектирования. 2. Конкретная модель и комплектация компьютера согласуется с Заказчиком при заказе радиометра. 3. Программное обеспечение поставляется на компакт-диске или ином носителе. Неообходимость включения в комплектацию дополнительного программного обеспечения, поставляемого с радиометром, согласуется с Заказчиком. 4. Конкретные вид защитных камер для блоков детектирования, степень (толщина) защиты от внешнего излучения, конструкция устройства позиционирования и автоматической подачи образцов могут быть адаптированы под требования Заказчика и условия конкретной измерительной задачи, определенной техническим заданием. Установление дополнительных метрологических характеристик радиометра альфа- и бета-излучений РКБА-01 «РАДЭК» может осуществляться в рамках реализации конкретной методики радиационного контроля, содержащей раздел о калибровке радиометра с целью определения необходимых метрологических характеристик и порядка метрологического обслуживания радиометра. |
Сведения о методах измерений
«Радиометры альфа- и бета-излучений РКБА-01 «РАДЭК». Руководство по эксплуатации. ШФРК.412151.003 РЭ, раздел 2.
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 Система показателей качества продукции (СПКП). Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей;
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия;
Государственная поверочная схема для средств измерений активности, удельной активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников, утвержденная приказом Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2841;
Радиометры альфа- и бета- излучений РКБА-01 «РАДЭК». Технические условия. ШФРК.412151.003 ТУ.
