Комплексы спектрометрические СКС-07П "Кондор"

Назначение

Комплексы спектрометрические СКС-07П «Кондор» предназначены для:

- измерения абсолютной, удельной и объемной активности в пробах и объектах по альфа-, бета-, гамма- и рентгеновскому излучениям;

- измерения энергетического распределения ионизирующих излучений;

- идентификации радионуклидов по альфа-, бета-, гамма- и рентгеновскому излучениям;

- определения радионуклидного состава анализируемой пробы;

- оценки степени обогащения урана и изотопного состава плутония в геометрии, отличной от точечной;

- автоматизированной обработки результатов измерения, их анализа, хранения и вывода информации.

Описание

Комплекс спектрометрический СКС-07П «Кондор» (далее - комплекс) представляет собой измерительное устройство, состоящее из набора измерительных трактов альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучения. В состав комплекса могут входить следующий тракты:

- полупроводниковый гамма-тракт, состоящий из полупроводникового блока детектирования гамма-излучения с кристаллом из особо чистого германия (ОЧГ), различных моделей и исполнений, или с кристаллом CdZnTe (CdTe), процессора импульсных сигналов SBS или иного многоканального амплитудного анализатора, низкофоновой защиты (коллиматор);

- сцинтилляционный гамма-тракт, состоящий из сцинтилляционного детектора гамма-излучения типа БДЕГ, процессора импульсных сигналов типа SBS или иного многоканального амплитудного анализатора, низкофоновой защиты или коллиматора;

- полупроводниковый альфа-тракт, состоящий из полупроводникового альфа-детектора, вакуумной камеры, процессора импульсных сигналов SBS или иного многоканального амплитудного анализатора;

- сцинтилляционный бета-тракт, состоящий из сцинтилляционного    блока

детектирования типа БДЕБ (БДЕС) или жидкостного сцинтилляционного устройства детектирования типа УДБТ (УДКС), процессора импульсных сигналовSBS или иного многоканального амплитудного анализатора, низкофоновой защиты;

- рентгеновский тракт, состоящий из полупроводникового блока детектирования рентгеновского излучения с кристаллом из особо чистого германия (ОЧГ) или на основе кристалла кремния, процессора импульсных сигналов SBS или иного многоканального амплитудного анализатора, свинцового защитного экрана или коллиматора;

- для управления комплексом используется компьютер типа IBM PC с установленным специализированным программным обеспечением.

Работа комплекса основана на принципе преобразования энергии заряженных частиц или квантов ионизирующего излучения в электрический сигнал, накопления статистики событий информационного потока (получение спектра) и извлечения информации из полученного распределения для определения параметров объекта по содержанию и активности радионуклидов.

Квант или частица излучения, взаимодействуя с материалом детектора блока детектирования, передаёт частично или полностью свою энергию детектору. С детектора снимается сигнал, пропорциональный поглощенной энергии.

Сигнал с выхода блока детектирования подаётся на вход процессора импульсных сигналов SBS или иного многоканального амплитудного анализатора, в котором он усиливается, формируется специальным образом для получения оптимального отношения сигнал/шум и преобразуется в цифровой код, пропорциональный поглощённой энергии.

Получаемые коды накапливаются в памяти компьютера и формируют энергетический спектр излучения - зависимость количества зарегистрированных импульсов от энергии излучения.

Программное обеспечение комплекса позволяет управлять работой комплекса, обрабатывать спектры в автоматическом и интерактивном режимах, и содержит справочник данных энергий излучения нуклидов (библиотекарь) и позволяет идентифицировать радионуклиды и определять значения их активности в исследуемых пробах и объектах.

Обработанные результаты и спектры могут сохраняться в виде файлов на устройствах долговременного хранения управляющего компьютера или распечатываться на принтере.

Комплекс может изготавливаться в лабораторном, мобильном и переносном исполнении, в зависимости от его состава, модели процессора импульсных сигналов SBS и блока детектирования и типа компьютера.

Исполнение комплекса определяется картой заказа или спецификацией к договору поставки оборудования при этом в его состав могут входить один или несколько измерительных трактов, управляющий компьютер типа IBM PC с клавиатурой и ручным манипулятором «мышь», комплект сигнальных кабелей, специализированное программное обеспечение.

Дополнительно в соответствии с картой заказа или спецификацией к договору поставки оборудования в состав комплекса могут быть включены низкофоновые защиты (коллиматоры), контрольные радионуклидные источники (ниже МЗА), измерительные сосуды и кюветы, иное вспомогательное оборудование и принадлежности, расходные материалы.

Питание комплекса осуществляется:

- от сети переменного тока частотой 5011 5Гц номинальным напряжением 220122 В, при этом потребляемая мощность при номинальном значении напряжения питания не превышает 350 ВА;

- от встроенного аккумулятора с напряжением от 11,5 до 16 В, при этом потребляемая от источника питания мощность не превышает 100 Вт.

Комплексы спектрометрические СКС-07П «Кондор» могут использоваться в качестве средств измерений в составе различных спектрометрических систем и установок (системы АСКРО (АСРК), установки паспортизации РАО, установки измерения концентрации нуклидов в различных растворах, установки по неразрушающему анализу состава вещества, и другие).

Внешний вид комплексов и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 1, 2, 3 и 4.

Рисунок 1 - Общий вид комплекса в лабораторном исполнении с жидкостным сцинтилляционным бета-трактом в комплекте с устройством детектирования, расходными материалами и механическим дозатором переменного объема.

Рисунок 2 - Общий вид комплекса в лабораторном исполнении со сцинтилляционным гамма-трактом в комплекте с низкофоновой защитой.

Рисунок 3 - Общий вид комплекса в мобильном исполнении с полупроводниковым гамма-трактом на основе азотного охлаждения с портативным сосудом Дьюара в комплекте с транспортным устройством.

Рисунок 4 - Общий вид комплекса в лабораторном исполнении с полупроводниковым гамма-трактом на основе азотного охлаждения в сосуде Дьюара (а) в комплекте с низкофоновой защитой (б).

а)

б)

Программное обеспечение

При поставке комплексы комплектуются комплектом специализированного программного обеспечения (далее - ПО), работающего под управлением операционной системы Windows XP и более поздних версий.

Автоматизированная и ручная настройка режимов работы процессора импульсных сигналов SBS или иного многоканального амплитудного анализатора комплекса, выбор измерительного тракта, энергетическая калибровка, набор спектра и измерение пробы, передача информации между спектрометрическим трактом и компьютером, накопление и сохранение спектрометрической информации в компьютере, отображение работы в режиме реального времени, организация интерфейса между оператором и оборудованием осуществляется в комплексе с помощью ПО «Эмулятор анализатора».

В зависимости от спектрометрических трактов, входящих в состав комплекса, обработка полученных энергетических спектров, определение абсолютной, удельной и объемной активности в пробах и объектах, идентификация радионуклидов, определение радионуклидного состава анализируемой пробы, создание рабочей библиотеки радионуклидов, получение протоколов с результатами измерений в комплексе осуществляется с использованием следующего ПО:

- «Гамма ППД базовая» («Gamma Basic») - для полупроводникового гамма-тракта;

- «Гамма Сц базовая» («Scint Basic») - для сцинтилляционного гамма-тракта и рентгеновского тракта;

- «Бета-анализатор» («Beta Basic») - для сцинтилляционного бета-тракта;

- «Liquid Master» - для жидкосцинтилляционного бета-тракта;

- «Alfa Basic» - для полупроводникового альфа-тракта;

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО комплексов спектрометрических СКС-07П «Кондор»

Примечание. Контрольная сумма относится к текущей версии программного обеспечения.

Уровень защиты ПО и измерительной информации комплексов от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню “средний” согласно Р 50.2.077-2014.

Совместимым с ПО «Эмулятор анализатора» является следующее программное обеспечение: «Гамма ППД профессиональная» («Gamma Pro»), «Гамма Сц профессиональная» («Scint Pro»), «FusMat», «Alfa Pro».

При комплектации комплекса совместимым программным обеспечением в сопроводительной документации должны быть указаны идентификационные данные этого ПО для последующего метрологического обслуживания.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики комплексов приведены в таблице2.

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики комплексов

спектрометрических СКС-07П «Кондор»

Метрологические характеристики комплекса - эффективность регистрации излучения(чувствительность), фон, скорость счета от контрольных источников, габаритные размеры и масса определяются для каждого измерительного тракта под условия конкретной измерительной задачи Заказчика при вводе комплекса в эксплуатацию.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом или специальным штампом.

Комплектность

В комплект поставки комплексов спектрометрических СКС-07П «Кондор» входят изделия и эксплуатационные документы, приведенные в таблице3.

Таблица 3 - Комплект поставки комплексов спектрометрических СКС-07П «Кондор»

Поверка

осуществляется по разделу 4 «Поверка» «Комплекс спектрометрический. Руководство по эксплуатации» АБЛК.412134.400 РЭ по методикам:

1. МИ 1798-87. Альфа-спектрометры с полупроводниковыми детекторами. Методика

поверки;

2. МИ 1916-88. Гамма-спектрометры с полупроводниковыми детекторами. Методика

поверки;

3. АБЛК.412134.400 МП2. «Комплекс спектрометрический СКС-07П. Методика поверки тракта регистрации рентгеновского излучения» (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 01 июля 2010 г.);

4. АБЛК.412134.400 МП. «Комплекс спектрометрический СКС-07П. Методика поверки тракта регистрации гамма-излучения со сцинтилляционными детекторами» (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 01 июля 2010 г.);

5. АБЛК.412134.400 МП1. «Комплекс спектрометрический СКС-07П «Кондор». Методика поверки тракта регистрации бета-излучения со сцинтилляционными детекторами». (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 01 июля 2010 г.);

6. АБЛК.412134.400 МП5. «Комплекс спектрометрический СКС-07П-Б10 (Б11)». Методика поверки тракта регистрации бета - излучения с жидкосцинтилляционными детекторами». (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 01 июля 2010 г).

Основное поверочное оборудование: Наборы эталонных 2 разряда спектрометрических источников ОСГИ 3, ОСГИ-Р, ИМН-Г и ОСАИ, аттестованные в установленном порядке.

Сведения о методах измерений

АБЛК.412134.400 РЭ. «Комплекс спектрометрический СКС-07П «Кондор». Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические характеристики, устанавливающие требования к комплексам спектрометрическим СКС-07П «Кондор»