Назначение
Установки стационарные гамма-спектрометрические на основе ОЧГ-детектора для измерения активности проб СКГ-1003 (далее - установки) предназначены для измерения энергий гамма - квантов, испускаемых радионуклидами, определения радионуклидного состава, измерения активности, объемной или удельной активности гамма - излучающих радионуклидов в счетных образцах и в объемных источниках различной формы.
Описание
Установка создана в виде программно-аппаратного комплекса и состоит из двух основных узлов - спектрометра гамма-излучения и компьютера с принтером.
В основу работы спектрометра гамма-излучения положен принцип преобразования энергии гамма-квантов в чувствительном объеме полупроводникового детектора в электрические импульсы пропорциональной амплитуды с последующей их регистрацией и обработкой устройством спектрометрическим. Обработка результатов измерений, управление процессами регистрации и накопления спектров гамма-излучения осуществляются программное обеспечение SpectraLineGP, установленным на компьютере. Контейнер свинцовой защиты обеспечивает повышение чувствительности спектрометра гамма-излучения за счет снижения уровня внешнего гамма-фона.
Спектрометр гамма-излучения выполнен на основе коаксиального детектора из особо чистого германия и состоит из блока детектирования, чувствительная часть которого размещена в контейнере свинцовой защиты, и устройства спектрометрического. Блок детектирования устанавливается в горловину сосуда Дьюара для охлаждения жидким азотом.
Установка имеет два варианта исполнения:
- для проведения измерений активности низкоактивных проб СКГ-1003 (далее СКГ-1003),
- для проведения измерений активности высоко- и среднеактивных проб СКГ-1003-01 (далее СКГ-1003-01).
Исполнения установки СКГ-1003 и СКГ-1003-01 отличаются относительной эффективностью регистрации блоков детектирования, конструкцией и толщиной свинцовой защиты.
Таблица 1 — Отличия исполнений установки
| Исполнение установки | Отличия исполнений |
| СКГ-1003 | СКГ-1003-01 |
| Тип блока детектирования | Полупроводниковый блок детектирования GCD-50190-22 с относительной эффективностью регистрации гамма-излучения 50 % | Полупроводниковый блок детектирования GCD-10180-22 с относительной эффективностью регистрации гамма-излучения 10 % |
| Свинцовая защита | Контейнер свинцовой защиты СЗ-100-50/1003 толщиной 100 мм выполнен в виде контейнера с откидываемой крышкой | Контейнер свинцовой защиты СЗ-50-10/1003 толщиной 50 мм выполнен в виде контейнера с отодвигающейся крышкой |
| Особенности комплектации | - | Наличие вольфрамового коллиматора для проведения измерений проб высокой активности |
Устройство спектрометрическое Multispectrum HYBRID
Блок детектирования в сосуде Дьюара и контейнере свинцовой защиты
СКГ-1003 СКГ-1003-01
Рисунок 1 - Внешний вид спектрометра гамма-излучения установки
Блок детектирования Устройство спектрометрическое
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Компьютер установки оснащен программным обеспечением SpectraLineGP.
SpectraLineGP является метрологически значимым программным обеспечением и предназначено для считывания с устройства спектрометрического и обработки гамма-спектров, определения радионуклидного состава источника, расчёта его активности и объемной или удельной активности.
ПО защищено электронным ключом от несанкционированного доступа к настройкам. Без электронного ключа пользователь не имеет доступа к устройству спектрометрическому и не может сохранять на диске компьютера файлы спектра.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения SpectraLineGP
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| SpectraLineGP | SpectraLineGP | 1.4.2018 | 4762a11a | CRC32 |
Уровень защиты программного обеспечения SpectraLineGP от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «C» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики установки
| Наименование параметра | Значение параметра |
| СКГ-1003-01 | СКГ-1003 |
| Диапазон энергий регистрируемых гамма-квантов, кэВ | 50-3000 |
| Энергетическое разрешение для энергий не более, кэВ: 122 кэВ 1332 кэВ | 0,850 1,800 | 0,895 1,900 |
| Интегральная нелинейность функции преобразования, %, не более | 0,04 |
| Долговременная нестабильность характеристики преобразования установки за 24 ч непрерывной работы, %, не более | 0,02 |
| Относительная эффективность регистрации в пике полного поглощения 1,33 МэВ по отношению к детектору (NaI)Tl с чувствительным объемом 7,65*7,65 см, %, не менее | 10 | 50 |
| Относительная погрешность измерений активности 103 - 105 Бк точечного источника при времени измерения 1 час, %, не более | ±10 |
| Эффективность регистрации в пике полного поглощения для энергии 661,6 кэВ (Cs-137), имп/(Бюс), в геометрии: - сосуда Маринелли объемом 1 л - чашки Петри диаметром от 40 до 100 мм - бюкса объемом до 30 см3 на детекторе | - 1,4540-2 1,540-2 | 1,37-10-2 4,45-10-2 - |
| Предел погрешности эффективности регистрации в пике полного поглощения для энергии 661,6 кэВ (Cs-137) неточечной геометрии для 95 %-ного доверительного интервала, % | ±10 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| СКГ-1003-01 | СКГ-1003 |
| Диапазон измерения объемной активности 137Cs при времени измерения не более 1 часа, Бк/м3 | 105 - 1013 | 1,5-102 - 109 |
| Максимальная входная статистическая загрузка от источника 60Co, имп/с, не менее | Ы05 |
| Ухудшение энергетического разрешения (т=2 мкс) при частотной загрузке 1 • 105 имп/с (60Co), %, не более | 50 |
Время установления рабочего режима установки не более 30 мин.
Время непрерывной работы установки не менее 24 ч.
Электропитание установки осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 *110%% В, частотой 220 *10%%% Гц.
Потребляемая мощность установки совместно с компьютером не превышает 610 Вт.
Потребляемая мощность спектрометра гамма-излучения не превышает 11 Вт.
Габаритные размеры и масса составных частей установки указанны в таблице 4. ________Таблица 4 - Габаритные размеры и масса составных частей установки_______________
| Наименование параметра | Значение параметра |
| СКГ-1003-01 | СКГ-1003 |
| Габаритные размеры спектрометра гамма-излучения (без устройства спектрометрического, длинахширинахвысота), мм, не более | 500x447x1182 | 722x539x1370 |
| Габаритные размеры устройства спектрометрического (длинахширинахвысота), не более: - Multispectrum HYBRID, мм - DigiSpectrum, мм | 300x180x80 435x195x70 |
| Масса спектрометра гамма-излучения (без устройства спектрометрического при пустом сосуде Дьюара), кг, не более | 175 | 765 |
| Масса устройства спектрометрического, не более: - Multispectrum HYBRID, кг - DigiSpectrum, кг | 2,8 3,3 |
Климатические условия применения:
- температура окружающего воздуха от + 5 до + 35 °С;
- относительная влажность до 80 % при температуре 25 °С;
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.
Установка устойчива и прочна к воздействию коррозионно-активных агентов атмосферы типа II (промышленная).
Степень защиты установки, обеспечиваемая оболочками от проникновения твердых предметов и воды - IP21 по ГОСТ 14254-96.
По устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций установка соответствует группе V4 ГОСТ Р 52931-2008 и устойчива к воздействию синусоидальных вибраций в диапазоне частот от 5 до 120 Гц со значением амплитуды смещения 0,075 мм для частоты ниже частоты перехода и соответствующей амплитудой ускорения для частоты выше частоты перехода 9,8 м/с2.
По устойчивости к помехам установка соответствует требованиям по электромагнитной совместимости группы II, критерию качества функционирования В по ГОСТ Р 50746-2000.
Уровень индустриальных радиопомех, создаваемых установкой, не превышает значений, установленных ГОСТ Р 51318.22-99 для оборудования класса А.
Эмиссия гармонических составляющих тока в сеть электропитания ~ 220 В, создаваемая установкой, не превышает значений, установленных ГОСТ Р 51317.3.2-99.
Колебания, вызываемые установкой в сети электропитания ~ 220 В, не превышают значений, установленных ГОСТ Р 51317.3.3-99.
Установка работоспособна при воздействии мощности поглощенной дозы гамма-излучения до 2,840-9 Гр^с-1 (1 • 10-5 Зв^ч-1).
Средняя наработка на отказ не менее 20000 ч.
Средний срок службы установки при условии замены изделий, выработавших свой ресурс, не менее 15 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус или на таблички, прикрепленные к установке, фотоспособом и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом или специальным штампом.
Комплектность
Установки поставляются в комплекте, указанном в таблице 5.
Таблица 5 — Комплектность установки
| Наименование | Обозначение составных частей установки | Кол-во, |
| СКГ-1003 | СКГ-1003-01 | шт. |
| Полупроводниковый блок детектирования гамма-излучения GCD-50190-22 с азотной системой охлаждения детектора и датчиком уровня азота | GCD-50190-22 | GCD-10180-22 | 1 компл. |
| Устройство спектрометрическое | Multispectrum HYBRID | 1 |
| Устройство спектрометрическое | DigiS] | pectrum |
| Контейнер свинцовой защиты блока детектирования | СЗ-100-50/1003 | СЗ-50-10/1003 | 1 |
| Коллиматор вольфрамовый | нет в комплектности | КВ-10/1003 | 1 |
| Настольный персональный компьютер с принтером | - | - | 1 компл. |
| Комплект монтажный, приспособлений и принадлежностей | КМ-50/1003 | КМ-10/1003 | 1 компл. |
| Приспособление для поверки | ПП-50/1003 | ПП-10/1003 | 1 |
| Программное обеспечение SpectraLineGP | SpectraLineGP | 1 |
| Комплект эксплуатационной документации согласно ведомости эксплуатационных документов | КЕБР.412131.003ВЭ | 1 компл. |
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом «Методика поверки» документа «Установки стационарные гамма-спектрометрические на основе ОЧГ-детектора для измерения активности проб СКГ-1003. Руководство по эксплуатации. ПБАВ.414411.002РЭ», утверждённым ФГУП «ВНИИФТРИ» 30 сентября 2011 г.
Основное поверочное оборудование:
источники радионуклидные фотонного излучения метрологического назначения закрытые
- точечные источники фотонного излучения ИМН-Г-1 активностью 20 ^ 50 кБк с погрешностью не более ± 6 % (Р=0,95) на основе радионуклидов Со-57, Со-60, Am-241, Eu-152, Cs-137;
- объемные источники гамма-излучения насыпные ИМН-Г-3-Н Cs-137 удельной активностью 20 ^ 700 кБк/кг с погрешностью не более ± 6 % (Р=0,95).
Сведения о методах измерений
Установки стационарные гамма-спектрометрические на основе ОЧГ-детектора для измерения активности проб СКГ-1003. Руководство по эксплуатации ПБАВ.414411.002РЭ.
Нормативные документы
1. ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия».
2. ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерений основных параметров».
3. ГОСТ 23923-89 «Средства измерений удельной активности радионуклида. Общие технические требования и методы испытаний».
4. ГОСТ 8.033-96 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников».
Рекомендации к применению
- осуществление деятельности в области охраны окружающей среды;
- осуществление деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;
- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
