Комплексы универсальные спектрометрические Гамма Плюс (УСКГамма Плюс)

Назначение

Комплекс универсальный спектрометрический УСК “Гамма Плюс” (далее - УСК "Гамма Плюс") предназначен для измерения удельной (объемной) активности проб внешней среды, содержащих до 4-х радионуклидов из следующего перечня: Cs-137, Ra-226,Th-232, К-40 по спектру гамма-излучения и для измерения удельной (объемной) активности Sr-90 + Y-90 и К-40, содержащихся в объектах внешней среды по их бета-излучению.

УСК "Гамма Плюс" обеспечивает контроль за содержанием вышеперечисленных радионуклидов в почве, воде, донных отложениях, продуктах растениеводства, строительных материалах. Диапазон плотностей измеряемых проб составляет от 0.3 до 1.5 г/ С N?.

Описание

У СК "Гамма Плюс" содержит два независимых измерительных тракта, в которых реализован спектрометрический принцип измерений. Оба тракта через аналого-цифровые преобразователи соединены с одной ПЭВМ типа IBM PC/AT.

Один тракт служит для измерения активности гамма-излучающих нуклидов (гамма-тракт). Он состоит из блока детектирования на основе сцинтилляционного детектора Nal(Tl), размером 063X63 мм, свинцовой защиты, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и ПЭВМ типа IBM PC/AT.

Конструктивно блок детектирования выполнен в виде разборной конструкции, состоящей из следующих узлов :

- сцинтиблока БДЭГ2-38-01 (неразборный герметичный блок сцинтиллятора и фотоумножителя в едином кожухе);

- узла включения ФЭУ с компенсирующим устройством для устранения разброса фотоумножителей по длине ;

- платы зарядочувствительного усилителя ;

- корпуса, на котором крепятся разъемы (сигнальный, низковольтовый, высоковольтовый);

- кожуха для защиты узлов блока детектирования и для предотвращения попадания света внутрь блока детектирования.

Другой тракт служит для измерения активности радионуклидов по их бета-излучению (бета-тракт). Он содержит блок детектирования, свинцовую защиту, аналоге- цифровой преобразователь (АЦП) и ПЭВМ типа IBM PC/AT.

Блок детектирования выполнен в виде разборной конструкции, состоящей из следующих узлов :

- сцинтиллятор в виде шайбы 0 70 х 10 на основе полистирольной пластмассы ;

- фотоумножителя типа ФЭУ-82, ФЭУ-110, ФЭУ-152, ФЭУ-139, ФЭУ-182;

- узлы включения ФЭУ с компенсирующим устройством для устранения разброса фотоумножителей по длине ;

- платы зарядочувствительного усилителя;

- корпуса, на котором крепятся разъемы (сигнальный, низко-вольтовый, высоковольтовый);

- кожуха для защиты узлов блока детектирования и предотвращения попадания света внутрь блока детектирования ;

Принцип работы универсального спектрометрического комплекса основан на преобразовании в рабочем объеме детектора энергии гамма-квантов или бета-частиц в световые вспышки (сцинтилляции), интенсивность которых пропорциональна энергии, потерянной гамма-квантом или бета-частицей в детекторе.

В качестве детектора используется монокристалл Nai (Т1) размером 063*63 мм - в гамма-канале и сцинтиллятор на пластмассовой основе размером 070*10 мм - в бета-канале.

Световые вспышки, попадая в ФЭУ, преобразуются в поток электронов, которые размножаются под действием приложенной разности потенциалов, в результате чего на выходе ФЭУ образуются импульсы электрического тока, амплитуда которых пропорциональна энергии частицы, потерянной в детекторе. Это обстоятельство обеспечивает принципиальную возможность измерения энергетического спектра регистрируемого гамма- или бета-излучения.

Сигнал в блоке детектирования усиливается, формируется и преобразуется в импульс напряжения. Этот импульс поступает на вход АЦП, где он сортируется по амплитуде, преобразуется в цифровой код, позволяющий регистрировать и запоминать поступившую информацию в памяти ПЭВМ.

Таким образом , АЦП совместно с ПЭВМ образует программируемый многоканальный анализатор, сортирующий импульсы по амплитудам в соответствующие каналы, запоминающий поступившую информацию и обеспечивающий вывод этой информации или на монитор для визуального наблюдения, или на бумагу при помощи принтера. Программы, которыми оснащена ПЭВМ, позволяют управлять анализатором в различных режимах, а программное обеспечение, прилагаемое к комплексу позволяет автоматизировать процесс обработки измерительной информации.

С целью снижения регистрации фоновых импульсов каждый из блоков детектирования помещают в свинцовую защиту.

Рабочие условия применения:

- диапазон рабочих температур от 10 до 30 °C;

- относительная влажность до 90% при 30 °C;

-диапазон изменения атмосферного давления от 80 до 107 кПа.

Технические характеристики

Энергетический диапазон регистрируемого гамма- и бета-излучения

300... 3000 кэВ Энергетическое разрешение гамма-тракта по линии 662 кэВ, %, не более

Вид характеристики преобразования - линейный, интегральная нелинейность, %, не более

2

Максимальная частотная загрузка, имп/с, не менее

Нестабильность счетной характеристики за 8 часов работы (временная нестабильность), %, не более

Минимальная измеряемая удельная (объемная) активность по гамма-тракту в защите СЗГД-01 за время измерения 1 час, Бк/кг, не более: noCs-137

по Ra-226 и Th-232

по К-40

Минимальная измеряемая удельная (объемная) активность по гамма-тракту в защите РКГ за время измерения 1 час, Бк/кг, не более: noCs-137

по Ra-226 и Th-232

по К-40

минимальная измеряемая активность по бета-тракту счетного образца массой Юг. за время измерения 1 час по Y-90, Бк, не более

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения активности проб, %, не более

Стандартная геометрия измерений в гамма-тракте - сосуд Маринелли объемом 1 л., в бета-тракте - кювета 070X10 мм;

Время установления рабочего режима, ч, не более

Время непрерывной работы, ч, не менее

Питание У СК "Гамма Плюс" осуществляется от сети переменного тока: напряжение, В                                                    220 ±22

частота, Гц                                                            50 ± 1

Потребляемая мощность, В А, не более

Среднее время наработки на отказ, ч, не менее

Масса УСК "Гамма Плюс" с защитой СЗГД-01, кг

Габаритные размеры блока гамма-тракта в собранном виде: высота, мм

диаметр, мм

Габаритные размеры блока бета-тракта в собранном виде: высота, мм

диаметр, мм

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа изготавливается на квадратной дюралевой

пластине методом химического травления с последующим ее закреплением на нижнем основании блока защиты гамма-тракта и на боковой поверхности блока защиты бета-тракта.

Комплектность

Поверка

Поверка осуществляется в соответствии с разделом ’’Методика поверки” рукОВОДСТ ПО экош<атацж, согласованным ГП «ВНИИФТРИ» 18.03.96г. Основное поверочное оборудование: комплекта образцовых источников ОСГИ и ОИСН на основе Cs-137, К-40, Ra-226, Th-232.

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

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

ТУ 4330-001-40244597-99 «Комплекс универсальный спектрометрический УСК «Гамма Плюс». Технические условия».

Заключение

Комплекс универсальный спектрометрический УСК “Гамма Плюс” соответствует требованиям нормативных и технических документов.