Спектрометры-радиометры гамма- и бета-излучений МКГБ-01 "РАДЭК"

Основные
Тип МКГБ-01 "РАДЭК"
Год регистрации 2013
Дата протокола Приказ 797 п. 52 от 11.07.201302 от 31.01.08 п.279
Класс СИ 38.01
Примечание 11.07.2013 утвержден вместо 21730-08
Срок действия сертификата 11.07.2018
Страна-производитель  Россия 
Тип сертификата (C - серия/E - партия) C

Назначение

Спектрометры - радиометры гамма- бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК» (далее спектрометры, СПР) предназначены для измерения энергетического распределения гамма- и бета излучения и активности гамма-, бета- и альфа - излучающих радионуклидов.

Описание

Принцип действия СПР основан на регистрации гамма - квантов, бета или альфа-частиц, испускаемых радионуклидами, содержащимися в счетном образце, детектором соответствующего типа, который выдает электрический импульс, амплитуда которого пропорциональна энергии зарегистрированного гамма - кванта, бета- или альфа-частицы.

Спектрометр представляет собой лабораторный, выполненный в блочном исполнении прибор, состоящий из:

- аналого-цифрового преобразователя (анализатора импульсов) в виде встроенного или внешнего устройства;

- спектрометрических блоков детектирования гамма - излучения БДЕГ-63 (БДЕГ-80, БДЕГ-150, БДЕГ-К);

- спектрометрических блоков детектирования бета - излучения БДЕБ-60 (БДЕБ-70);

- радиометрических блоков детектирования бета-излучения БДБ-60 (БДБ-70);

- радиометрических блоков детектирования альфа - излучения БДА-60 (Б ДА-70);

- низкофоновых камер пассивной защиты от внешнего гамма-, бета- и альфа-излучения;

- персонального компьютера с программным обеспечением «ASW».

Для измерения гамма - спектров служат сцинтилляционные блоки детектирования БДЕГ-63, БДЕГ-80 или БДЕГ-150 на основе монокристалла NaI(Tl) размерами диаметр 63х63 мм, диаметр 80х80 мм или диаметр 150x100 мм, соответственно, сочлененного с фотоумножителем (ФЭУ).

В качестве полупроводникового детектора в блоке БДЕГ-К применяются серийно выпускаемые германий-литиевые детекторы типа ДГДК или ОЧГ фирм CANBERRA, ORTEC или BSI. Для охлаждения детектора применяется система охлаждения - сосуд Дьюара или электроохладитель. Работу блока детектирования обеспечивает спектрометрическое устройство СПУ-01М, которое содержит низковольтный блок питания, генератор высокого напряжения и спектрометрический блок.

В качестве детектора в блоке детектирования БДЕБ-60 или БДЕБ-70 используется сцинтиллятор из полистирола диаметром 60 или 70 мм, соответственно, и толщиной 10 мм.

В качестве детектора в блоке детектирования БДБ-60 или БДБ-70 используется сцинтиллятор из полистирола диаметром 60 мм и 70 мм, соответственно и толщиной 1 мм.

В качестве детектора в блоке детектирования БДА-60 или БДА-70 используется сцинтиллятор из ZnS(Ag) диаметром 60 мм и 70 мм.

Анализатор импульсов состоит из согласующего усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). АЦП предназначен для измерения амплитуд импульсных сигналов от детектора излучения, регистрации полученного цифрового кода в буферной памяти и передачи в компьютер информации через стандартный проводной или беспроводной интерфейс связи.

Общий вид спектрометра представлен на рисунке 1, блоков детектирования - на рисунке 2 . Общий вид защитных камер представлен на рисунках 3 и 4.

Пломбирование спектрометров от несанкционированного доступа не предусмотрено

Нанесение знака поверки на спектрометр не предусмотрено. Знак поверки (оттиск поверительного клейма) наносится на свидетельство о поверке.

Рисунок 1 - Общий вид спектрометра-радиометра гамма- бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК»

Рисунок 2 - Общий вид блоков детектирования

Рисунок 3 - Общий вид защитных камер блоков детектирования гамма - излучения

Рисунок 4 - Общий вид защитных камер блоков детектирования альфа- и бета-излучения

Программное обеспечение

Спектрометр управляется с помощью программного обеспечения (ПО) «ASW», которое обеспечивает контроль аппаратуры через протоколы связи, а также отображение энергетического распределения (спектров), расчет и отображение активности, сохранение и протоколирование результатов. В программном обеспечении «ASW» имеется один метрологически значимый модуль asw.exe. Модуль может быть проконтролирован на целостность подсчетом контрольной суммы по методу CRC32. Идентификационные данные модуля представлены в таблице 1

Метрологически значимым является все ПО.

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения спектрометров

Идентификационные данные

Значение

Идентификационное наименование ПО

asw.exe

Номер версии ПО

12.11.1 1)

Цифровой идентификатор ПО (по CRC32)

0256C3B5 2)

1) Номер версии не ниже указанного в таблице

2) Контрольная сумма файла относится к указанной в таблице версии программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики спектрометра - радиометра гамма- бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК»

Наименование

Значение

Диапазон энергий регистрируемого альфа- излучения, кэВ

от 2000 до 10000

Диапазон энергий регистрируемого бета- излучения, кэВ

от 65 до 4000

Диапазон энергий регистрируемого гамма - излучения, кэВ

от 40 до 3000

Относительное энергетическое разрешение для энергии 661,7 кэВ при измерении с радионуклидным источником 137Cs типа ОСГИ, %, не более:

- блока детектирования БДЕГ-63

9

- блока детектирования БДЕГ-80

9,5

- блока детектирования БДЕГ-150

12

Энергетическое разрешение для энергии 1332,5 кэВ при измерении с радионуклидным источником 60Co типа ОСГИ, кэВ, не более:

- блока детектирования БДЕГ-К

2,5

Относительное энергетическое разрешение для энергии 624 кэВ при измерении с радионуклидным источником 137Cs, %, не более: - блока детектирования БДЕБ-60 (БДЕБ-70)

15

Чувствительность радиометра к альфа - излучению радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 3 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60, имп/(сЪк), не менее

0,3

Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении спектрометром с блоками детектирования БДЕГ-63, БДЕГ-80 и БДЕГ-150 (интегральной нелинейности) в диапазоне энергий гамма-излучения от 40 до 3000 кэВ, %

±1

Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении спектрометром с блоком детектирования БДЕГ-К (интегральной нелинейности) в диапазоне энергий гамма-излучения от 40 до 3000 кэВ, %

±0,05

Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования при измерении спектрометром с блоком детектирования БДЕБ-60 и БДЕБ-70 (интегральной нелинейности) в диапазоне энергий бета-излучения от 65 до 4000 кэВ, %

±2

Эффективность регистрации в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,7 кэВ на расстоянии 50 мм от верхней поверхности детектора, %, не менее:

- блока детектирования БДЕГ-63

1,2

- блока детектирования БДЕГ-80

2

- блока детектирования БДЕГ-150

7,5

Эффективность регистрации при измерении спектрометром с блоком детектирования БДЕГ-К в пике полного поглощения гамма-излучения радионуклида 137Cs с энергией 661,7 кэВ на расстоянии 50 мм от верхней крышки криостата детектора, %, не менее

0,4

Чувствительность регистрации при измерении спектрометром с блоком детектирования БДЕБ-60 и БДЕБ-70 при измерении активности радионуклида 90Sr-90Y в источнике типа 3СО, расположенного на расстоянии 3 мм от торцевой поверхности детектора, в рабочем диапазоне энергий 5502300 кэВ, имп/(сЪк), не менее

0,15

Чувствительность регистрации при измерении активности радионуклида 239Pu для источника типа 3П9 на расстоянии 3 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДА-60 и БДА-70, имп/(сЪк), не менее

0,3

Наименование

Значение

Чувствительность регистрации при измерении активности радионуклида 90Sr+90Y для источника типа 3СО на расстоянии 3 мм от торцевой поверхности блока детектирования БДБ-60 и БДБ-70, имп/(сЪк), не менее

0,24

Максимальная входная статистическая загрузка, имп/с, не менее

5-104

Диапазон измерений активности радионуклида 137Cs, Бк:

- блоком детектирования БДЕГ-63

- блоком детектирования БДЕГ-80

- блоком детектирования БДЕГ-150

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активности, %

от 5 до 8405 от 3 до 5-105 от 2 до 3-105

±30

Диапазон измерений активности радионуклида 137Cs блоком детектирования БДЕГ-К (с относительной эффективностью 10% по сравнению со сцинтилляционным детектором NaI(Tl) размерами диаметр 75 мм, высота 75 мм), Бк

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активности, %

от 2 до 1,5406

±20

Диапазон измерений активности радионуклида 90Sr блоком детектирования БДЕБ-60 и БДЕБ-70, Бк

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активности, %

от 2 до 1,2*106

±30

Диапазон измерении активности радионуклида 90Sr+90Y в источнике типа 3СО блоком детектирования БДБ-60 и БДБ-70, Бк

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активности, %

от 1 до 1,5-105

±10

Диапазон измерений активности радионуклида 239Pu в источнике 3П9 блоком детектирования БДА-60 и БДА-70, Бк

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активности, %

от 0,05 до 1,5-105

±10

Минимально измеряемая активность радионуклида 137Cs при значении мощности амбиентной дозы на поверхности защиты не более 0,2 мкЗв/ч и времени измерения 1 ч, Бк, не более:

- блоком детектирования БДЕГ-63

- блоком детектирования БДЕГ-80

- блоком детектирования БДЕГ-150

3

2

2

Минимально измеряемая активность радионуклида 137Cs блоком детектирования БДЕГ-К при значении мощности амбиентной дозы, на поверхности защиты не более 0,2 мкЗв/ч и времени измерения 1 ч, Бк, не более

1

Минимально измеряемая активность радионуклида 90Sr блоком детектирования БДЕБ-60 (БДЕБ-70) при значении мощности амбиентной дозы на поверхности защиты не более 0,2 мкЗв/ч и времени измерения 3 ч, Бк, не более

1

Минимально измеряемая активность радионуклида 239Pu в источнике типа 3П9 блоком детектирования БДА-60 и БДА-70 при времени измерения 3 ч, Бк, не более

0,01

Минимально измеряемая активность радионуклида 90Sr+90Y в источнике типа 3СО с блоком детектирования БДБ-60 и БДБ-70 при времени измерения 3 ч, Бк, не более

0,2

Наименование

Значение

Фон альфа-излучения при измерении блоком детектирования БДА-60 и БДА-70, имп/с, не более

0,01

Фон бета - излучения при измерении блоком детектирования БДБ-60 и БДБ-70, имп/с, не более

1

Время установления рабочего режима, мин, не более

30

Время непрерывной работы, ч, не менее

24

Нестабильность показаний при измерении блоками детектирования БДЕГ-63, БДЕГ-80, БДЕГ-150 за 24 ч непрерывной работы, %, не более:

- энергетической характеристики

- при измерении активности

±1

±2

Нестабильность показаний при измерении блоками детектирования БДЕГ-К за 24 ч непрерывной работы, %, не более:

- энергетической характеристики

- при измерении активности

±0,1 ±1,5

Нестабильность показаний при измерении блоками детектирования БДЕБ-60 и БДЕБ-70 за 24 ч непрерывной работы, %, не более: - энергетической характеристики

- при измерении активности

±1

±2

Нестабильность показаний при измерении блоками детектирования БДА-60, БДА-70, БДБ-60 и БДБ-70 за 24 ч непрерывной работы при измерении активности, %, не более

±2

Чувствительность спектрометра при измерении блоками детектирования бета-излучения БДБ-60 и БДБ-70 к бета - излучению радионуклидов в источниках типа ОРИБИ с максимальными энергиями бета-частиц в диапазоне от 150 до 3600 кэВ по отношению к чувствительности к бета -излучению радионуклида 90Sr+90Y (относительная чувствительность), отн. ед., не менее:

90Sr + 90Y   Epmax = 2200 кэВ

204Tl         Epmax = 763 кэВ

14C         Epmax = 156 кэВ

60CO        Epmax = 318 кэВ

137CS       Epmax = 624 кэВ

106Ru + 106Rh Epmax = 3540 кэВ

1,0 1,0 0,01 0,34 0,64

1,2

Спектрометр устойчив к воздействию температуры в диапазоне

от +10 до +35 °С

Блоки детектирования в транспортной таре прочны к воздействию механических ударов с ударным ускорением 20 м/c2, длительностью действия ударного импульса 15 мс и частотой следования 100 ударов в минуту

Блоки детектирования в транспортной таре прочны к воздействию температуры в диапазоне от -10°С до +50°С (а также ее быстрому изменению) и относительной влажности окружающего воздуха 98% при температуре +35°С

Спектрометр устойчив к воздействию постоянного магнитного поля напряженностью до 40 A/м

Спектрометр устойчив к изменению напряжения питания в пределах рабочих условий эксплуатации

Таблица 3 - Основные технические характеристики спектрометра - радиометра гамма-бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК»

Наименование

Значение

Рабочие условия эксплуатации

• температура окружающего воздуха, ОС

• относительная влажность воздуха, %

• атмосферное давление, кПа

• напряженность постоянных и переменных сетевых частот магнитных полей, А/м

20±5 70±3 101±5

до 40

Питание от сети переменного тока - напряжением, В

- частотой, Гц

220 (+10 % ;- 15 %) 50 ±5 %

Потребляемая мощность В^А, не более

200

Средний срок службы, лет

10

Средняя наработка на отказ, ч

20000

Среднее время восстановления, ч

12

Средний срок службы до первого капитального ремонта, лет

10

Таблица 4 - Габаритные размеры и масса составных частей спектрометра - радиометра гамма-бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК»

Наименование

Диаметр, мм, не более

Высота, мм не более

Ширина, мм, не более

Длина, мм, не более

Масса, кг, не более

Блок детектирования БДЕГ-63

90

370

-

-

2,4

Блок детектирования БДЕГ - 80

105

370

-

-

3,5

Блок детектирования БДЕГ-150

195

385

-

-

12,5

Блок детектирования БДЕГ-К с сосудом Дьюара, полностью заполненным жидким азотом

500

1200

-

-

60

Блок детектирования БДЕБ-60 (БДЕБ-70), БДБ-60 (БДБ-70)

95

310

-

-

5,2

Блок детектирования БДА-60 (БДА-70)

90

235

3,4

Аналого-цифровой преобразователь

-

60

160

220

0,5

Спектрометрическое устройство СПУ-01М

-

145

270

255

8

Низкофоновая камера пассивной защиты блоков БДЕГ-63, БДЕГ-80

400

600

450

-

450

Низкофоновая камера пассивной защиты блока БДЕГ-150, БДЕГ-К

-

1340

625

625

700

Низкофоновая камера пассивной защиты блока БДЕБ-60, БДЕБ-70

210

390

430

-

80

Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДА-60, БДА-70

275

390

430

-

25

Знак утверждения типа

наносится на маркировочную табличку блоков детектирования в виде наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации ШФРК.412151.005 РЭ «Спектрометры - радиометры гамма-, бета- и альфа - излучения МКГБ-01 "РАДЭК" методом компьютерной графики.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность спектрометров-радиометров гамма-, бета- и альфа-излучения

МКГБ-01 «РАДЭК»

Наименование

Обозначение

Количество

Примечание

Блок детектирования сцинтилляционный БДЕГ-63

ШФРК.418271.001

1

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДЕГ-80

ШФРК.418271.002

Блок детектирования сцинтилляционный БДЕГ-150

ШФРК.418271.004

Блок детектирования сцинтилляционный БДЕБ-60

ШФРК.418271.005

1

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДЕБ-70

ШФРК.418271.006

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДБ-60

ШФРК.418271.007

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДБ-70

ШФРК.418271.008

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДА-60

ШФРК.418271.009

1

1, 2

Блок детектирования сцинтилляционный БДА-70

ШФРК.418271.010

1, 2

Блок детектирования полупроводниковый БДЕГ-К с системой охлаждения (сосуд Дьюара или электроохладитель)

1

1, 3

Спектрометрическое устройство СПУ-01М

ШФРК.412151.004

1

4,5

Аналого-цифровой преобразователь

1

1

Персональный компьютер

1

6

Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДЕГ-63, БДЕГ-80, БДЕГ-150

ШФРК.418244.002

1

8, 9

Низкофоновая камера пассивной защиты блока детектирования БДЕГ-К

ШФРК.418241.001

1

8, 9

Низкофоновая камера пассивной защиты блока детектирования БДЕБ-60 (БДЕБ-70, БДБ-60, БДБ-70)

ШФРК.418244.004

1

8, 9

Низкофоновая камера пассивной защиты блоков детектирования БДА-60 (БДА-70)

ШФРК.418244.003

1

8, 9

Расходные материалы:

- Сосуды Маринелли объемом 1 л

- Цилиндрические сосуды объемом 250 мл

- Цилиндрические кюветы объемом 38 мл

- Измерительные чашки алюминиевые

5

5

5

10

10

Программное обеспечение ASW

1

11

Калибровочный источник гамма-излучения 40K+137Cs

Калибровочный источник бета-излучения 137Cs+90Sr+90Y Калибровочный источник альфа-излучения 239Pu (типа 1П9) Контрольный источник гамма-излучения 226Ra+232Th+40K+137Cs

Контрольный источник бета-излучения 90Sr+90Y

Контрольный источник альфа-излучения 241 Am

1

1

1

1

1

1

7

«Спектрометры-радиометры гамма-, бета- и альфа-излучения МКГБ-01 “РАДЭК», Руководство по эксплуатации

ШФРК. 412151.005.РЭ

1

Содержит раздел 4 «Поверка»

Наименование

Обозначение

Количество

Примечание

Примечания:

1. Модели и количество блоков детектирования, а также количество и вариант исполнения

анализаторов согласовывается с Заказчиком при заказе спектрометра. В паспорте на спектрометр указываются обозначения согласованных блоков детектирования.

2. По согласованию с Заказчиком в составе спектрометра могут поставляться сцинтилляционные блоки детектирования БДЕГ с диаметром сцинтиллятора от 40 до 200 мм.

3. По согласованию с Заказчиком в составе спектрометра в качестве

детектора

полупроводникового блока детектирования БДЕГ-К могут поставляться

серийно

выпускаемые германий-литиевые детекторы типа ДГДК или ОЧГ производства

компаний

CANBERRA, ORTEC, BSI и других производителей, соответствующего типа, обеспечивающие технические характеристики не хуже приведенных в таблице 2.

4. СПУ-01М поставляется только при наличии в комплекте спектрометра полупроводникового блока детектирования БДЕГ-К.

5. По согласованию с Заказчиком возможна замена на другое устройство, включающее спектрометрический усилитель и высоковольтный блок питания.

6. Конкретная модель и комплектация компьютера согласуется с Заказчиком при заказе спектрометра.

7. Контрольные источники выполнены в соответствии с ТУ 7018-001-23102128-09. В

соответствии с приложением П-4 НРБ-99/2009 активность радионуклидных источников

менее минимально допустимой активности не требует регламентации. По согласованию с

заказчиком могут быть поставлены источники с другими нуклидами (например, калибровочный источник гамма-излучения 232Th).

8. Наличие или отсутствие в составе спектрометра низкофоновой камеры пассивной защиты, а

также ее технические характеристики согласуется с Заказчиком. В паспорте на спектрометр указываются обозначения согласованных защит.

9. Низкофоновые камеры пассивной защиты изготавливаются в соответствии с ТУ 4361-90056281962-20.

10. Количество расходных материалов согласуется с Заказчиком при заказе спектрометра.

11. Поставляется в виде предустановленного ПО на ПК

или в виде дистрибутива на внешнем

носителе. Опционально возможна поставка ПО семейства SpectrLine, разработчик ООО «ЛСРМ», г. Москва, г. Зеленоград.

Сведения о методах измерений

приведены в документе ШФРК.412151.005 РЭ "Спектрометры - радиометры гамма-, бета- и альфа - излучения МКГБ-01 "РАДЭК" Руководство по эксплуатации" разделы 2,3.

При использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений спектрометры-радиометры гамма-, бета- и альфа-излучения МКГБ-01 «РАДЭК» применяются в соответствии с аттестованными установленным порядком методиками (методами) измерений.

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;

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;

ТУ4362-007-56281962-12. Спектрометры - радиометры гамма-, бета- и альфа -излучения МКГБ-01 «РАДЭК». Технические условия. ШФРК.412151.005 ТУ;

ТУ 4361-900-56281962-20. Экран-защиты. Технические условия.

Развернуть полное описание