Назначение
Спектрометр альфа-излучения жидкосцинтилляционный PERALS модели 8100AB-HV (заводской номер №12029489) предназначен для идентификации альфа-излучающих радионуклидов и определения их активности в счетных образцах в соответствии с МВИ. Приготовление счетных образцов из исследуемых проб окружающей среды, технологических сред, радионуклидных растворов осуществляется радиохимическим методом с использованием специальных экстрактивных сцинтилляторов.
Спектрометр предназначен для применения в области радиоэкологического мониторинга, контроля радиоактивных отходов и научных исследованиях.
Описание
Спектрометр альфа-излучения жидкосцинтилляционный PERALS модели 8100AB-HV (заводской номер №12029489) (далее - спектрометр) представляет собой стационарный высокочувствительный низкофоновый прибор для измерения энергетического распределения альфа-частиц, взаимодействующих с жидким сцинтиллятором. На основе проведенных измерений выполняется идентификация и расчет активности альфа-излучающих радионуклидов в счетных образцах в соответствии с МВИ.
линейный импульсный усилитель, схема пропускания и схема отображения порогов дискриминатора.
Принцип действия спектрометра основан на полном поглощении энергии ионизирующей частицы в жидком сцинтилляторе, высвечивании поглощенной энергии в виде световой вспышки, преобразовании энергии вспышки в электрический импульс и накоплении информации в виде спектра, представляющего собой зависимость числа зарегистрированных импульсов от энергии, вызвавшей их частицы.
В спектрометре реализованы технологии, позволяющие практически полностью отсечь импульсы, вызванные бета-частицами и гамма-квантами, что обеспечивает низкий фон прибора. Разделение импульсов, вызванных альфа-частицами, электронами и гамма-квантами, осуществляется с помощью электронных схем в зависимости от формы импульса. Различие формы импульса обусловлено разным временем затухания сцинтилляционной вспышки, возникающей при прохождении альфа- и бета частиц, что позволяет отсечь импульсы бета-частиц с помощью настройки порога дискриминатора формы импульса. Заводская настройка прибора исключает низкоэнергетическую область из измерительного процесса и позволяет снимать спектр в диапазоне от 100 до 4096 канала.
Используемые в спектрометре ФЭУ наряду с оптимизацией длины оптического пути (максимальный объем счетного образца составляет 1,5 мл при толщине измерительной кюветы ~10 мм) и оптического контакта (силиконовое масло высокой очистки) позволяют значительно улучшить относительное энергетическое разрешение в среднем до 5% (120-300 кэВ). Такое разрешение позволяет идентифицировать альфа- излучающие радионуклиды естественных рядов - тория, урана и радия.
Подготовка счетных образцов основана на избирательном извлечении в органическую фазу групп радиоизотопов из сложных смесей с помощью специфических жидкосцинтилляционных экстрагентов.
Для измерений альфа-излучающие радионуклиды переводятся из соответствующего жидкого раствора в толуоловый, не смешиваемый с водой сцинтиллятор за счет двухфазного уравновешивания с одним из нескольких экстарактивных сцинтилляторов.
Раствор с пробой добавляется в экстрактивный сцинтиллятор, подбираемый в зависимости от выделяемого радионуклида, после чего растворы двух разных фаз или слоев разделяются. Из верхнего слоя, содержащего радионуклид, пипеткой отбирается проба и 1 мл этой пробы помещается во флакон диметром 1 см и длиной 7,5 см. Удаление из счетного образца гасящего агента - кислорода достигается барботированием инертным газом, например аргоном, насыщенным спектрометрически чистым толуолом. После этого проба герметизируется и помещается в измерительную камеру спектрометра PERALS модели 8100AB-HV для проведения измерения. Спектрометр реализован в аппаратурном стандарте NIM шириной в три позиции.
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики спектрометра приведены в таблице 1
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого альфа- излучения, МэВ | от 2 до 9 |
| Разрешение по линиям наиболее интенсивных групп альфа-частиц радионуклидов 238U (4196 кэВ), 242Ри (4984 кэВ), 239Рц(5156 кэВ), 244Ст (5,805 МэВ), кэВ | не более 300 |
| Эффективность регистрации альфа-излучения радионуклидов 23% (4196 кэВ), 242Ри (4984 кэВ), 239Ри(5156 кэВ), 244Сш (5,805 МэВ), (имп/с)/Бк | не менее 0,97 |
| Фон, имп./с | не более 0,00002 |
| Минимальная детектируемая активность за время измерения 1 час с погрешностью (Р=0,95) равной 20 %, Бк | не более 0,005 |
| Коэффициент альфа/бета разделения, % | не менее 99 |
| Максимальная загрузка, имп./с | не менее 5-104 |
| Относительная погрешность характеристики преобразования (интегральная нелинейность), % | не более ±3 |
| Максимальная нестабильность за 8 часов непрерывной работы, % | 1 |
| Время непрерывной работы от сети переменного тока, ч | 24 |
| Время установления рабочего режима прибора, мин | 30 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °C атмосферное давление, кПа относительная влажность воздуха % | 15-35 86-106,7 30-85 |
| Питание прибора от сети переменного тока: Напряжением, В Частотой переменного напряжения, Гц Потребляемая мощность, ВА | 220+10% ZZU-15% 50±1 не более 6 |
| Габаритные размеры, см: -длина, -ширина, -высота Масса, кг: | 20 10 30 3,6 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средства измерения наносится методом компьютерной графики на титульный лист руководства по эксплуатации спектрометра альфа-излучения жидкосцинтилляционного PERALS модели 8100АВ-HV
Комплектность
В комплект поставки спектрометра альфа-излучения жидкосцинтилляционного PERALS модели 8100AB-HV Ns 12029489 входят составные части и элементы, приведенные в таблице 2.
Таблица 2 Комплектность спектрометра
| Наименование изделия | Количество, шт. |
| Основной блок | 1 |
| Крейт NIM | 1 |
| Анализатор импульсов | 1 |
| Силиконовое масло (флакон 200 мл) | |
| Расходные материалы для приготовления счетных образцов (экстрактивные сцинтилляторы, культуральные пробирки из боросиликатного стекла) | |
| Программное обеспечение с руководством оператора (дискеты, CD) .. : ' : . | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Методика поверки | 1 |
Поверка
Поверка спектрометра альфа-излучения жидкосцинтилляциоиного PERALS модели 8100АВ-НУ(заводской номер 12029489) в условиях эксплуатации и после ремонта осуществляется в соответствии с документом МП 2101-006-2010 «Спектрометр альфа-излучения жидкосцинтилляционный PERALS модели 8100АВ-HV. Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в мае 2010г.
Основными средствами поверки являются эталонные (образцовые) не ниже 2го разряда по ГОСТ 8.033-96 растворы радионуклидов wSr+^Y, 238U, 239'242Pu,, 244Cm с удельной активностью от 5 • 102 Бк/г до 105 Бк/г.
Межповерочный интервал 2 года.
Спектрометр альфа - излучения жидкосцинтилляционный PERALS Лист 4
Описание типа * Всего листов 5
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 «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 8.033-96 «Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета- частиц и фотонов радионуклидных источников»
Техническая документация фирмы-изготовителя «ORDELA. Inc.», USA
Заключение
Тип спектрометра альфа-излучения жидкосцинтилляционного PERALS модели 8100AB-HV (зав. номер №12029489) утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при ввозе по импорту и в процессе эксплуатации согласно государственной поверочной схеме по ГОСТ 8.033-96.
