Назначение
Радиометры жидкостные сцинтилляционные спектрометрические ТРИЕЛЬ (далее -радиометры) предназначены для измерения активности (удельной активности, объемной активности) альфа- и бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах, представляющих собой смесь исследуемого раствора и жидкого сцинтиллятора.
Описание
Радиометры представляют собой установки для регистрации импульсов, возникающих при взаимодействии альфа- и бета-частиц с жидким сцинтиллятором. Амплитуда регистрируемых импульсов пропорциональна энергии вызвавшей их частицы, скорость счета импульсов пропорциональна активности измеряемого счетного образца.
Радиометры состоят из камеры светосбора с двумя ФЭУ, работающими в схеме совпадений, и электронного тракта, включающего высоковольтный блок, предусилитель, усилитель, многоканальный анализатор импульсов, выполняющий измерение амплитуд импульсных сигналов от ФЭУ и регистрацию полученного цифрового кода в буферной памяти и дальнейшую передачу в компьютер информации через интерфейс USB или RS-485.
Принцип действия радиометров основан на полном поглощении энергии заряженных частиц в жидком сцинтилляторе, высвечивании данной энергии в виде световой вспышки, преобразовании энергии вспышки в электрический импульс и регистрации этих импульсов с помощью двух ФЭУ. Аналоговые сигналы от каждого ФЭУ после усиления и формирования поступают на схему совпадений для выделения совпадений в течение разрешающего времени. Сигнал с выхода схемы совпадений подаётся на вход анализатора импульсов, в котором он преобразуется в цифровой код, пропорциональный поглощённой энергии. Получаемые коды накапливаются в памяти компьютера и формируют спектр энергий излучения. Программное обеспечение позволяет управлять работой радиометра, обрабатывать спектры, а также идентифицировать радионуклиды и вычислять активности в исследуемых счетных образцах и пробах. Обработанные результаты и спектры могут сохраняться в виде файлов на устройствах
хранения данных компьютера или быть представлены в виде отчетов.
Для решения некоторых радиохимических задач идентификации и измерения активности радионуклидов в пробах возможно применение методик измерений, в которых должна учитываться степень соответствия счетного и эталонного образцов, коэффициенты выхода при радиохимическом концентрировании и другие соответствующие дополнительные вклады в погрешность определения активностей радионуклидов.
Общий вид радиометров с указанием места нанесения заводского номера, пломбировки и знака утверждения типа приведен на рисунке 1.
Заводской номер (в формате XXX - три цифры, образующие порядковый номер) на поверхность радиометров наносится методом лазерной гравировки. Пломбирование радиометров выполняется с помощью пломбировочной ленты. Возможность нанесения знака поверки на радиометры отсутствует.
Рисунок 1 - Общий вид радиометров
Программное обеспечение
Радиометры управляются с помощью программного обеспечения «ASW3L», которое обеспечивает контроль аппаратуры через протоколы связи, а также отображение энергетического распределения (спектров), расчет и отображение активности, сохранение и протоколирование результатов. В программном обеспечении «ASW3L» имеется один метрологически значимый модуль asw3l.exe.
Для решения задач расчета активности в образцах методом разложения сложных спектров, а также проведения анализа в соответствии с дополнительными методиками измерений применяется программное обеспечение «SpectraDec». В программном обеспечении «SpectraDec» имеется один метрологически значимый модуль spectradec.exe.
Модули могут быть проконтролированы на целостность средством подсчета контрольной суммы по методу CRC32. Идентификационные параметры модулей содержатся в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные параметры модулей
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Контрольная сумма исполняемого кода | Алгоритм вычисления цифрового кода |
| «ASW3L» | asw3l.exe | 2020.06.01 1) | CDC4C042 3) | CRC32 |
| «SpectraDec» | spectradec.exe | 4.03 2) | 90B32839 4) | CRC32 |
| 1) Номер версии ПО «ASW3L» не ниже указанного в таблице до версии 2040.12.09. 2) Номер версии ПО «SpectraDec» не ниже указанного в таблице до версии 10.0. 3) Контрольная сумма файла asw3l.exe относится к текущей (2020.06.01) версии ПО. 4) Контрольная сумма файла spectradec.exe относится к текущей (4.03) версии ПО. |
Уровень защиты ПО и измерительной информации радиометров от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики радиометров приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование | Значение |
| Диапазон измерений активности альфа- и бета-излучающих радионуклидов1), Бк | от 0,02 до 5-104 |
| Пределы относительной погрешности измерений активности радионуклидов1), %, в диапазоне: от 0,02 до 50 Бк включ. св. 50 до 5-104 Бк | ±30 ±10 |
| Чувствительность радиометра к альфа-излучению1) 2), с’1-Бк’1, не менее: радионуклида 241Am | 0,95 |
| Чувствительность радиометра к бета-излучению1) 2), с’1-Бк’1, не менее: радионуклида 3Н радионуклида14C радионуклида 90Sr+90Y | 0,40 0,95 0,98 |
| 1) Метрологические характеристики приведены для счетного образца, представляющего собой гомогенный бесцветный сцинтилляционный коктейль с одним радионуклидом в объеме, не превышающем 20 мл, помещенный в специализированный полиэтиленовый или стеклянный флакон, закрытый крышкой. 2) Чувствительность радиометра к альфа- и бета-излучению определяется для каждого изготавливаемого прибора (в пределах нормируемых характеристик) под условия конкретной измерительной задачи Заказчика при вводе радиометра в эксплуатацию. |
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения, кэВ 1) 2) | от 2000 до 8000 |
| Энергетическое разрешение по линии 5486 кэВ альфа-частиц радионуклида 241Am 1), % | от 10 до 18 |
| Диапазон энергий регистрируемого бета-излучения, кэВ 1) 3) | от 5 до 3500 |
| Энергетическое разрешение по линии 624 кэВ бета-частиц радионуклида 137Cs 1), % | от 10 до 18 |
| Время непрерывной работы радиометра, ч, не менее | 24 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Максимальная входная статистическая загрузка, с-1, не менее | 1-105 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование | Значение |
| Нестабильность показаний за 24 часа непрерывной работы, % | ±2 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С атмосферное давление, кПа относительная влажность воздуха, % | от +10 до +40 от 84,0 до 106,7 до 75 |
| Питание радиометров производится от сети переменного тока с напряжением, В с частотой, Гц | от 187 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, НА. не более | 5 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 10000 |
| Средний срок службы до первого капитального ремонта, лет | 10 |
| Габаритные размеры 4), мм, не более Высота Ширина Длина | 350 350 550 |
| Масса 4), кг, не более | 100 |
| 1) Технические характеристики приведены для счетного образца, представляющего собой гомогенный бесцветный сцинтилляционный коктейль с одним радионуклидом в объеме, не превышающем 20 мл, помещенный в специализированный полиэтиленовый или стеклянный флакон, закрытый крышкой. 2) В режиме индикации диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения от 2000 до 10000 кэВ; 3) В режиме индикации диапазон энергий регистрируемого бета-излучения от 1 до 4000 кэВ; 4) Габаритные размеры и масса (включая толщину защиты - свинца и вольфрама) определяются для каждого изготавливаемого прибора под условия конкретной измерительной задачи Заказчика при вводе радиометра в эксплуатацию. |
Знак утверждения типа
наносится на заднюю поверхность радиометров в виде наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации радиометра методом компьютерной графики.
Комплектность
В комплект поставки радиометров входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Радиометр жидкостной сцинтилляционный спектрометрический | ТРИЕЛЬ | 1 шт. | |
| Сетевой адаптер | _ | 1 шт. | |
| Персональный компьютер | _ | 1 шт. | 1) |
| Расходные материалы: Виалы 20мл Жидкий сцинтиллятор 5 л Эмульгатор Диспенсер | _ | 1000 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. | 2) |
| Программное обеспечение | ASW3L | 1 экз. | |
| Программное обеспечение | SpectraDec | по заказу | 3) |
| Контрольный закрытый точечный радионуклидный источник 137Cs с активностью не более 10 кБк | _ | 1 шт. | 4) |
| Руководство по эксплуатации | СФАТ.412125.007 РЭ | 1 экз. | |
| Паспорт | СФАТ.412125.007 ПС | 1 экз. | |
| Примечания: 1) Конкретная модель и комплектация компьютера согласуется с Заказчиком при заказе радиометра. 2) Количество и тип расходных материалов согласуется с Заказчиком при заказе радиометра. 3) Поставляется на диске или ином носителе. Наличие согласуется с заказчиком. 4) Тип и количество контрольных источников согласуется с Заказчиком при заказе радиометра. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделах «Описание и работа» и «Порядок работы на радиометре» документа СФАТ.412125.007 РЭ «Радиометры жидкостные сцинтилляционные спектрометрические ТРИЕЛЬ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 «СПКП. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей»;
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»;
ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров»;
ГОСТ 8.033-2023 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, удельной активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников»;
СФАТ.412125.007 ТУ «Радиометры жидкостные сцинтилляционные спектрометрические ТРИЕЛЬ. Технические условия».
