Назначение
Спектрометры МКСП-01 «РАДЭК» (далее - спектрометры) предназначены для измерения энергетического распределения гамма-излучения, идентификации гамма - излучающих радионуклидов в измеряемой пробе, измерения активности и удельной активности гамма - излучающих радионуклидов в образцах и в условиях естественного залегания в геометриях 2п и 4п (при наличии соответствующих калибровок и аттестованных методик выполнения измерений).
Описание
Принцип действия спектрометров МКСП-01 основан на регистрации детектором квантов гамма-излучения, испускаемого радионуклидами, присутствующими в среде или объекте, получении спектра амплитудного распределения и выделении в спектре пиков полного поглощения (ППП) квантов гамма-излучения. По положению ППП в спектре определяют энергии гамма-квантов (спектрометр предварительно градуируют по энергии с помощью эталонных источников гамма излучения).
Спектрометр представляет собой моноблок, состоящий из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), высоковольтного блока, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) и блоков детектирования БДЕГ-63 или БДЕГ-80.
В качестве детектора в блоке детектирования БДЕГ-63 используется сцинтиллятор из NaI(Tl) диаметром 63 мм и длиной 63 мм, в блоке детектирования БДЕГ-80 - сцинтиллятор из NaI(Tl) диаметром 80 мм и длиной 80 мм.
АЦП предназначен для измерения амплитуд импульсных сигналов от детектора излучения, регистрации полученного цифрового кода в буферной памяти и передачи информации через порт беспроводной связи в компьютер.
Спектрометр может использоваться для работы как в лабораторных, так и полевых условиях. Для полевых работ спектрометр помещают в термозащитный кожух, крышка которого соединяется разъемом со спектрометром.
В крышке термозащитного кожуха установлен приемник GPS и радиопередающий модуль Bluetooth. Устройство содержит часы реального времени, энергонезависимую память для хранения настроек и спектров, световой индикатор и кнопку управления.
В полевых условиях спектрометр используется для измерения спектров в условиях естественного залегания в геометриях 2п и 4п, при этом спектры могут сохраняться автоматически в энергонезависимую память и затем считываться пакетом по завершении работы. Измерениями можно управлять через карманный персональный компьютер (КПК) или персональный компьютер (ПК) при наличии в них модуля Bluetooth с помощью программы «ASW» и оперативно наблюдать спектр на экране.
В лабораторных условиях спектрометр помещают в низкофоновую свинцовую защитную камеру без термозащитного кожуха.
По условиям эксплуатации спектрометры относятся к группе исполнения - С1 по ГОСТ 27451-87.
Питание спектрометра производится от встроенного аккумулятора, с напряжением 12 В. Зарядка аккумулятора осуществляется от зарядного устройства, подключаемого к сети переменного тока с напряжением 220В-15%+10% .
Общий вид и место пломбирования спектрометров представлены на рисунке 1.
Место нанесения пломбы от несанкционированного вскрытия прибора (стык в месте соединения элементов корпуса детектора)
Рисунок 1 - Общий вид спектрометров МКСП-01 «РАДЭК» и место пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Прикладное программное обеспечение (ПО) устанавливается на КПК или ПК. Прикладное ПО позволяет осуществлять:
- контроль аппаратуры,
- управление измерениями,
- отображение энергетического распределения гамма - излучения (спектров),
- расчет и отображение активности,
- протоколирование результатов.
Разделение ПО с выделением метрологически значимой части не предусмотрено. К метрологически значимой части относится все ПО спектрометров.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ASW |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 12.11.41) |
| Цифровой идентификатор ПО (MD5) | 09D2A705F8122826E6460E9EA7BA4208 |
Примечания: 1) Номер версии не ниже указанного в таблице.
2) Контрольная сумма относится к текущей версии ПО.
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО спектрометров МКСП-01 «РАДЭК» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний».
Технические характеристики
Основные технические характеристики спектрометров приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Характеристика | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, кэВ | от 100 до 3000 |
| Относительное энергетическое разрешение (в термозащитном кожухе и без него) для гамма-излучения с энергией 661,66 кэВ радионуклида 137Cs с блоками детектирования, %, не более: - БДЕГ-63; - БДЕГ-80 | 9,5 10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования с блоками детектирования БДЕГ-63 или БДЕГ-80 (интегральная нелинейность) в диапазоне энергий регистрируемого гамма-излучения, % | ±1,0 |
| Эффективность регистрации с блоком детектирования БДЕГ-63 в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,66 кэВ от точечного источника, расположенного вплотную к торцевой поверхности детектора, %, не менее | 6,0 |
| Эффективность регистрации с блоком детектирования БДЕГ-63 в термозащитном кожухе в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,66 кэВ от точечного источника, расположенного вплотную к торцевой поверхности кожуха, %, не менее | 4,0 |
| Эффективность регистрации с блоком детектирования БДЕГ-80 в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,66 кэВ от точечного источника, расположенного вплотную к торцевой поверхности детектора, %, не менее | 10 |
| Эффективность регистрации с блоком детектирования БДЕГ-80 в термозащитном кожухе в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,66 кэВ от точечного источника, расположенного вплотную к торцевой поверхности термозащитного кожуха, %, не менее | 6,5 |
| Характеристика | Значение |
| Максимальная входная статистическая загрузка с блоками детектирования БДЕГ-63 и БДЕГ-80, с-1, не менее | 5-104 |
| При этом: - относительное изменение энергетического разрешения, %, не более | 10 |
| - смещение центроиды пика полного поглощения гамма - излучения с энергией 661,66 кэВ радионуклида 137Cs при увеличении статистической загрузки до 5-104 с-1, %, не более | 3 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 5 |
| Время непрерывной работы при питании, ч, не менее: - от аккумуляторов без подзарядки; | 8 |
| - от сети переменного тока напряжением 220В-15%+10% | 24 |
| Потребляемая мощность при питании от сети переменного тока, ВА, не более | 4,0 |
| Нестабильность показаний (изменение коэффициента преобразования) с блоками детектирования БДЕГ-63 или БДЕГ-80, % не более: - за 8 часов непрерывной работы при питании от аккумуляторов; | ±1,0 |
| - за 24 ч непрерывной работы при питании от сети переменного тока | ±1,0 |
| Спектрометр (в термозащитном кожухе) в рабочих условиях эксплуатации устойчив: • к воздействию температуры окружающего воздуха в диапазоне от минус 25 до 55°С, при этом: - относительное смещение центроиды пика гамма-излучения с энергией 661,66 кэВ радионуклида 137Cs относительно значений при температуре 20°С, %, не более; | ±6 |
| -относительное изменение энергетического разрешения, %, не более | ±5 |
| • к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 100% при температуре 35°С, при этом: - относительное энергетическое разрешение, %, не более: с блоком БДЕГ-63; | 9,5 |
| с блоком БДЕГ-80 | 10 |
| Спектрометр (в термозащитном кожухе) в рабочих условиях эксплуатации устойчив к воздействию ударных нагрузок с ускорением нагрузки 20 м/с2 при длительности ударного импульса 10 мс, частоте следования импульсов равной 10 ударов в минуту и общем числе ударов 100, при этом относительное энергетическое разрешение, %, не более - с блоком БДЕГ-63 | 9,5 |
| - с блоком БДЕГ-80 | 10 |
| Рабочие условия эксплуатации спектрометров в лабораторном исполнении: - диапазон температур окружающего воздуха, °С; | от 10 до 40 |
| - атмосферное давление, ГПа; | от 800 до 1060 |
| - относительная влажность окружающего воздуха, % | от 30 до 80 |
| Характеристика | Значение |
| Габаритные размеры, (диаметр х высота), мм, не более: - с блоком БДЕГ-63 - с блоком БДЕГ-80 - с блоком БДЕГ-63 в термозащитном кожухе - с блоком БДЕГ-80 в термозащитном кожухе - термозащитный кожух | 100х395 100х395 150х 528 150х 528 150х 528 |
| Масса, кг, не более: - с блоком БДЕГ-63 - с блоком БДЕГ-80 - с блоком БДЕГ-63 в термозащитном кожухе - с блоком БДЕГ-80 в термозащитном кожухе - термозащитный кожух | 3,6 3,8 5,2 5,4 1,6 |
Средняя наработка на отказ не менее 4000 ч.
Среднее время восстановления не более 12 ч.
Средний срок службы до первого капитального ремонта не менее 6 лет.
Знак утверждения типа
наносится на этикетку, расположенную на наружной поверхности спектрометров и на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Комплект поставки спектрометров указан в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Кол-во | Обозначение | Примечание |
| Спектрометр с блоком детектирования БДЕГ-63 | 1 | ШФРК. 412151.002 | 1 |
| Спектрометр с блоком детектирования БДЕГ-80 |
| Термозащитный кожух | 1 | ШФРК. 418244.001 | |
| Персональный компьютер типа Tablet PC или КПК | 1 | | 2 |
| Диск с программным обеспечением: ASW | 1 | | |
| Контрольный радионуклидный источник 232Th активностью менее 1 кБк | 1 | | 3 |
| Низкофоновая камера пассивной защиты | 1 | ШФРК. 418244.002 | 4 |
| Устройство позиционирования | 1 | ШФРК. 412151.008 | |
| Руководство по эксплуатации «Спектрометры гамма-излучения МКСП-01 «РАДЭК» | 1 | ШФРК. 412151.002 РЭ | Раздел 4 «Поверка» |
| Описание программы ASW | 1 | | |
| Паспорт МКСП-01 “РАДЭК” | 1 | ШФРК. 412151.002 ПС | |
| Зарядное устройство | 1 | | 5 |
| Упаковка | 1 | | 6 |
| Наименование | Кол-во | Обозначение | Примечание |
| Примечания: 1. Модели блоков детектирования (БДЕГ-63 или БДЕГ-80) согласовываются с Заказчиком при заказе спектрометра. 2. Модель планшетного ПК (Tablet PC) или КПК согласовывается с Заказчиком при заказе спектрометра. 3. Контрольный источник выполнен в соответствии ТУ 7018-001-23102128-09 и представляет собой диск с встроенным в центр днища радиоактивным веществом. В соответствии с приложением П-4 НРБ-99/2009 активность радионуклидных источников менее минимально значимой активности не требует регламентации. 4. Поставка защиты согласовывается с заказчиком. 5. Зарядное устройство типа EA1050 или аналог. Выходное напряжение 12-17В. Максимальный ток 5А. 6. Дипломат или ящик для хранения и переноски спектрометра и принадлежностей согласовывается с Заказчиком при заказе спектрометра. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Спектрометры гамма - излучения МКСП-01 «РАДЭК». Руководство по эксплуатации», ШФРК.412151.002 РЭ.
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 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета- частиц и фотонов радионуклидных источников»;
«Спектрометры гамма - излучения МКСП-01 «РАДЭК». Технические условия», ШФРК.412151.002 ТУ.
