Руководство по эксплуатации спектрометра прогресс

Изделие зарегистрировано в Госреестре под номером 15235-01

Назначение и область применения

Комплекс спектрометрический для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» (далее — комплекс) предназначен для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов в пробах пищевых продуктов, биологических пробах, пробах воды и других объектов окружающей среды, а также для определения и измерения активности гамма-излучающих нуклидов в теле человека и критическом органе спектрометрическим методом.

Комплекс применяется в лабораторных условиях на предприятиях атомной энергетики и радиохимического производства, пунктах специального и таможенного контроля, в экологических службах и санитарно-эпидемиологических станциях.

Описание

Комплекс включает в себя гпесть спектрометрических измерительных трактов с амплитудным анализатором на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и персональной ЭВМ с программным обеспечением для управления всеми режимами работы при выполнении измерений, обработке и протоколировании результатов.

Принцип действия комплекса заключается в получении аппаратурного спектра импульсов от детектора, регистрируюгцего соответствующее излучение измеряемого образца в фиксированных условиях измерения. Активность радионуклида в исследуемой пробе определяется путем обработки полу 1енной спектрограммы на ПЭВМ с помогцью пакета программ «ПРОГРЕСС-2000». Пакет программ «ПРОГРЕСС-2000» состоит из набора независимых программ для каждого спектрометрического измерительного тракта, объединенных в единой программной оболочке. Пакет программ «ПРОГРЕСС-2000» позволяет управлять работой каждого измерительного тракта, анализировать спектрограмму и идентифицировать радионуклид].!, определять активность соответствуюгцих нуклидов в пробе, рассчитывать погрешность измерения активности и протоколировать результаты измерений.

В состав комплекса входят следующие измерительные тракты:

1. Альфа-спектрометрический тракт «Прогресс-альфа», содержащий: полупроводниковый поверхностно-барьерный детектор альфа-частиц в вакуумной камере, дистапсерное устройство, вакуумный насос, усилитель, блоки питания, собранные в виде единого блока.

2. Бета-спектрометрический тракт «Прогресс-бета», содержащий: сцинтилляционный блок детектирования с детектором из пластика, усилитель, блоки питания, держатель счетного образца и блок защиты от фонового излучения, скомпонованные в едином корпусе.

3. Гамма-спектрометрический тракт «Прогресс-гамма», содержащий: сцинтилляционный блок детектирования на основе кристалла йодистого натрия или йодистого цезия, блоки питания, усилитель, блок свинцовой защиты от фонового излучения.

4. Гамма-спектрометрический тракт «Прогресс-гамма (ППД)», содержагций: полупроводниковый блок детектирования на основе германий-литиевого детектора или на основе детектор ра из особо чистого германия, криостат с сосудом Дьюара для жидкого азота, нредусилитель, усилитель, блоки питания и свинцовую защиту от фонового излучения

5. Гамма-спектрометрический тракт измерения гамма-излучения человека «Прогресс-СИЧ», содержащий: сцинтилляционный блок детектирования на основе кристалла йодистого натрия или йодистого цезия, блоки питания, усилитель, коллиматор с поворотным устройством и держателем, кресло пациента.

6. Альфа-радиометрический тракт «Прогресс-АР», содержащий: сцинтилляционный детектор на основе сернистого цинка, усилитель, держатель образцов, блок питания.

Каждому измерительному тракту придается контрольный источник из соответствующего радиоактивного нуклида.

Рабочие условия эксплуатации Комплекса «ПРОГРЕСС»: лабораторные помещения с температурой окружающег о воздуха от плюс 10 до плюс 35 °С и относительной влажностью воздуха не более 75% при 30 °С и более низких температурах без конденсации влаги.

Основные гехиические характеристики

Альфа-спектрометрический тракт «Прогресс-альфа»:

— диапазон энергии регистрируемого альфа-излучения от 2 до 8 МэВ;

— энергетическое разрешение для линии 5,1567 МэВ не более 40 кэБ;

— интегральная нелинейность не более 0,1% для всего диапазона энергии;

— площадь чувствительной поверхности детектора от 200 до 3000 мм ; фон не более 100 импульсов за сутки;

минимальная измеряемая активность (далее — МИА) плутония-238, пдутония-239 и плутония-240 в тонкой пробе диаметром не более 5 мм составляет 0,1 Бк; масса блока детектирования в сборе не более 12 кг.

Бета-спектрометрический тракт «Прогресс-бета»:

— диапазон энергии регистрируемого бета-излучения 200-3000 кэБ;

— энергетическое разрешение по линии 624 кэВ не более 20%; интегральная нелинейность не более 5% для всего диапазона энергии;

— МИА стронция-90 в пробе массой 10 г в стандартной кювете за время измерения

1 час составляет 0,1 Бк при отсутствии калия-40 в измеряемой пробе и 0,5 Бк при ‘ наличии калия-40 активностью до 5 Бк/г в пробе;

— размер сцинтилляционного пластикового детектора 070×10 мм или 040×10 мм; масса блока с защитой не более 50 кг.

Гамма-спектрометрический тракч«Прогресс-гамма»:

— диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения 200-2800 кэВ с энергетическим разрешением по линии 662 кэБ (цезий-137) в пределах (7-9)%;

— интегральная нелинейность не более 1% для всего диапазона энергии;

— МИА пробы за 1 час по нуклидам (не более): Cs-137……3 Бк/кг, Ra-226…….8 Бк/кг,

К-40……40 Бк/кг, Th-232……8 Бк/кг при погрешности измерения активности 50%;

масса свинцовой защиты 170 кг;

блок детектирования содержит сцинтилляционный детектор из кристалла следующих размеров: 045×50 мм, 063×63 мм, 0150×100 мм или 0150×150 мм.

Гамма-си(ектрометрический тракт «Прогресс-гамма (ППД)»:

— диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения 50-2800 кэВ с энергетическим разрешением по пикам: 122 кэВ — не более 5 кэВ; 662 кэВ — не более 7 кэВ;

1332 кэВ — не более 10 кэВ;

интегральная нелинейность не более 0,1% для всего диапазона энергии; МИА пробы в геометрии сосуда Маринелли объемом 1 литр для детектора с эффективностью 20% за 1 час измерения составляет:С8-137….10 Бк/кг, Ra-226….30 Бк/кг,

К-40…..100 Бк/кг, Th-232….30 Бк/кг при погрешности измерения активности 50%;

чувствительный объем полупроводникового детектора от 60 до 260 см ;

масса свинцовой защиты от 200 до 600 кг в зависимости от радиационных условий.

Гамма-спектрометрический тракт измерения гамма-излучения человека «Прогресс-СИЧ»:

— диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения 200- 2800 кэВ с энергетическим разрешением линии 662 кэВ цезия-137 (9-10)%;

интегральная нелинейность не более 1% для всего диапазона энергии; МИА за время измерения 10 минут: цезий-137 во всем теле — 1200 Бк; йод-131 в щитовидной железе — 100 Бк;

масса блока детектирования без коллиматора 2,4 кг.

Альфа-радиометрический тракт «Прогресс—АР»:

— диапазон энергии регистрируемого альфа-излучения от 1,5 до 8 МэВ; фоновая скорость счета 4.10″ с»‘;

МИА за время измерения 1 час в режиме «толстых проб» не более! 80 Бк/кг и в режиме «тонких» проб не более 9.10″ Бк на пробу;

масса блока не более 3,4 кг, габаритные размеры (мм) составляют 195x120x210.

Значение максимальной измеряемой активности счетного образца или пробы для каждого тракта ограничивается для каждой геометрии измерения максимальным значением входной загрузки статистических импульсов от блоков детектирования, составляющим не менее 5.10 имн/с для всех трактов.

Время установления рабочего режима для каждого тракта не превышает 1 час.

Время непрерывной работы комплекса не менее 8 часов.

Характеристика преобразования каждого измерительного тракта — линейная и ее нестабильность за 8 часов непрерывной работы не превышает ±2%.

Погрешность определения активности радионуклидов в измеряемых пробах определяется в каждом конкретном случае в зависимости от измерительной задачи и методики выполнения измерений, а неисключенная систематическая составляющая погреганости не превышает ±10% для каждого спектрометрического тракта. ‘

Предел допускаемой дополнительной погрешности при изменениях внешних условий не превышает: ±1% на каждые 10 °С изменения температуры окруж;ающего воздуха в диапазоне от +10 до +35 °С, ±5% при изменении напряжения питания от 200 до 240 В, ±10%) при воздействии переменного магнитного ноля напряженностью до 40 А/м и ±15% при воздействии внешнего радиационного фона гамма-излучения с энергией 662 кэБ с мощностью экспозиционной дозы 50 мкР/час.

Питание комплекса осуществляется от сети общего назначения с частотой переменного тока (50±1) Гц и напря:жением 220!ззВ с использованием стандартного сетевого стабилизатора, потребляемая мощность не превышает 500 В А.

Метрологические характеристики комплекса — эффективность регистрации (чувствительность) излучения, скорость счета фона, скорость счета от контрольного источника определяются для каждого тракта при вводе в эксплуатацию в зависимости от условий конкретных измерительных задач Заказчика и регистрируются в Свидетельстве о поверке с указанием шифра и номера соответствующих контрольных источников.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа средств измерений наносится на титульном листе Руководства по эксплуатации ФВКМ.412131.002 РЭ типографским способом и на каждом блоке детектирования измерительных трактов фотохимическим способом.

Комплектность

Комплект поставки соответствует приведенному в таблице.

Комплект поставки соответствует приведенному в таблице.

№ п/п	Наименование	Кол-во шт.	Примечание
1	Альфа-спектрометрический тракт «Прогресс-альфа» в сборе	1
9	Бета-спектрометрический тракт «Прогресс-бета» в сборе	1
о J	Гамма-спектрометрический тракт «Прогресс-гамма» в сборе	1
4	Гамма-спектрометрический тракт «Прогресс-гамма (ППД)» в сборе	1
5	Гамма-спектрометрический тракт измерения гамма-излучения человека «Прогресс-СИЧ» в сборе	1
б	Альфа-радиометрический тракт «Прогресс-АР» в сборе	1
7	Аналого-цифровой преобразователь АЦП		плато или отдельный блок
8	ПЭВМ с принтером	1
9	Контрольные (калибровочные) радионуклидные источники из урана природного, плутония-239 или полония-210 для трактов измерения альфа-излучения,’ из стронция-90 для тракта измерения бета-излучения, из цезия-137, натрия-22 и калия-40 для сцинтилляционных и полупроводникового трактов измерения гамма-излучения.	1	для каждого тракта
10	Сетевой стабилизатор напряжения типа «ПИЛОТ»	1
11	Комплект соепипительпых кабелей для всех узлов	1
12	Пакет программ . 11Р()ГРЕСС-2000»	1
13	Руководство пользователя программного обеспечения «ПРОГРЕСС-2000»	….. Г»
14	Руководство по эксплуатации комплекса «ПРОГРЕСС» ФВКМ.412131.002 РЭ	1
15	Методики выполнения измерений активности нуклидов для ка-лсдого тракта	1	комплект в соответствии с измерительной задачей
16	Упаковка транспортная	1

Примечание: Конкретный состав комплекса, количество измерительных трактов (не более шести), типы блоков детектирования, тип персонального компьютера и набор методик выполнения измерений определяется Заказчиком по условиям своих измерительных задач и ука-зывс1ется в заказе-заявке произвольной формы.

Поверка

Поверка комплекса осуществляется для каждого измерительного тракта отдельно в соответствии с методиками:

1. МИ 1798-87. геи. Методические указания. Альфа-спектрометры с полупроводниковыми детекторами. Методика поверки. НПО «ВНИИФТРИ», 1988.

2. МИ 1916-88. геи. Методические указания. Гамма-спектрометры с полупроводниковыми детекторами. Методика поверки. НПО «ВНИИФТРИ», 1989.

3. «Комплекс для измерения активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов спектрометрическим методом «ПРОГРЕСС». Методика поверки сцинтилляционных трактов регистрации гамма-излучения». (Приложение к РЭ, согласовано ВНИИФТРИ, 1996.)

4. «Комплекс для измерения активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов спектрометрическим методом «ПРОГРЕСС». Методика поверки сцинтилляционного тракта регистрации бета-излучения». (Приложение к РЭ, согласовано ВНИИФТРИ, 1996.) .

5. «Комплекс для измерения активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов спектрометрическим методом «ПРОГРЕСС». Методика поверки радиометрического тракта регистрации альфа-излучения». (Приложение к РЭ, согласовано ВНИИФТРИ, 1997.)

Основные средства, необходимые для проведения поверки:

Специальные объемные меры активности ОИСН с радионуклидами Cs-137, Ra-226, Th-232, К-40, Sr(Y)-90 с соответствующими значениями плотности и размеров по списку решаемых измерительных задач.

Наборы образцовых спектрометрических «точечных» источников типов ОСГИ, СОСГИ-М, ОС АН, ОСИКЭ.

— Контрольные (калибровочные) источники из урана природного, Ри-239, Ро-210, Sr(Y)-90, Cs-137, Na-22, К-40, входящие в комплект поставки комплекса «ПРОГРЕСС».

Межповерочный интервал составляет один год.

Нормативные и технические документы

ГОСТ 27451-87. Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.

гост 27173-86. Блоки и устройства детектирования ионизирующих излучений спектрометрические. Общие технические условия.

ФВКМ.412131.002 ТУ. Комплекс спектрометрический для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС». Технические условия.

Заключение

Тип комплекса спектрометрического для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании тина, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме ГОСТ 8.033-96.

• Описание
• Назначение
• Особенности
• Комплектация
• Технические характеристики
• Поддержка
• Отзывы (0)

Описание

ПРОГРЕСС-ГАММА — Спектрометр для определения активности гамма-излучающих радионуклидов в пробах с первичной поверкой

Стационарный спектрометрический комплекс ПРОГРЕСС-ГАММА с поверкой являющийся простым и надежным средством измерения, предназначен:

• для определения активности ¹³⁷Cs в пробах;
• для определения активности ²³²Th в пробах;
• для определения активности ²²⁶Ra в пробах;
• для определения активности ⁴⁰K в пробах.

Назначение стационарного гамма-спектрометра ПРОГРЕСС-ГАММА с поверкой:

• измерение активности гамма-излучающих радионуклидов в счётных образцах пищевой и сельскохозяйственной продукции, строительных материалов, продукции лесного хозяйства, питьевой воды и других объектов;
• определение радионуклидного состава исследуемых объектов.

Свойства гамма-спектрометра ПРОГРЕСС-ГАММА с первичной поверкой:

• автоматический учет плотности вещества счётного образца;
• текущий контроль за работоспособностью спектрометра и стабильностью его метрологических характеристик;
• расчёт неопределённости результатов измерения;
• светодиодная стабилизация обеспечивающая высокую температурную стабильность измерительного тракта;
• размещение результатов измерений в базе данных;
• настраиваемая форма протокола измерений.

Комплект поставки спектрометра гамма-излучения ПРОГРЕСС-ГАММА с поверкой:

• сцинтилляционный блок детектирования на основе NaI(Tl) с кристаллом Ø63х63 мм и встроенными блоками питания, усиления и АЦП;
• защита свинцовая толщиной 50 мм;
• программное обеспечение «Прогресс» (на CD);
• контрольный источник (Cs-137 + K-40);
• сосуды Маринелли 1 л — 5 шт.;
• чашки Петри диаметром 85 мм — 5 шт.;
• паспорт, руководство по эксплуатации;
• методика измерения активности радионуклидов с использованием сцинтилляционного гамма­-спектрометра «Прогресс»;
• ПЭВМ.

По дополнительному заказу для гамма-спектрометра ПРОГРЕСС-ГАММА с первичной поверкой поставляется:

• комплект оборудования для комплексных измерений радона с градуировкой прибора в геометрии ИК-63;
• градуировка прибора в нестандартных геометриях;
• градуировка прибора по р/нуклидам, не входящим в стандартный набор (Ra-226, Th-232, K-40, Cs-137);
• методики измерений ФГУП «ВИМС».

Для гамма-спектрометра ПРОГРЕСС-ГАММА по дополнительному заказу поставляются следующие методики:

№	Наименование	Оборудование для реализации методик	Номер в Федеральном реестре
1	МИ Методика измерений объемной активности изотопов радия (226Ra, 228Ra) в пробах природных (пресных и минерализованных), технологических и сточных вод гамма-спектрометрическим методом с предварительным концентрированием.	Гамма-спектрометр сцинтилляционный «Прогресс-гамма»	Номер в Федеральном реестре ФР.1.40.2013.15397, Свидетельство об аттестации 40073.3Г188/01.00294-2010
2	МИ Методика измерений объемной активности цезия-137 (137Cs) в пробах природных вод (пресных и минерализованных) гамма-спектрометрическим методом с предварительным концентрированием.	Гамма-спектрометр сцинтилляционный «Прогресс-гамма»	Номер в Федеральном реестре ФР.1.40.2013.15398, Свидетельство об аттестации 40073.3Г189/01.00294-2010

Технические характеристики гамма-спектрометра с поверкой ПРОГРЕСС-ГАММА: