Системы термолюминесцентные дозиметрические Harshaw мод. 3500

Назначение

Системы термолюминесцентные дозиметрические Harshaw модели 3500 (далее системы ТЛД Harshaw) предназначены для измерения кермы в воздухе фотонного излучения.

Описание

Принцип действия системы ТЛД Harshaw основан на использовании явления термолюминесценции - процессе, при котором аккумулированная в веществе термолюминофора энергия под действием ионизирующего излучения преобразуется в энергию флюоресценции под действием теплового возбуждения.

Системы ТЛД Harshaw применяются для измерения доз фотонного излучения, поглощенного индивидуальными термолюминесцентными элементами, в медицинской физике, материаловедческих и промышленных исследованиях, для контроля дозы облучения при радиационной стерилизации пищевых продуктов.

Термолюминесцентная дозиметрическая система Harshaw модели 3500 (рисунок 1) -настольный инструмент с ручным управлением для термолюминесцентных измерений.

Прибор считывает один детектор за загрузку и позволяет регистрировать показания твердых термолюминесцентных (ТЛ) элементов различных форм: таблеток, дисков, стержней и порошков, изготовленных из материалов TLD-100, TLD-200, TLD-400, TLD-500, TLD-600, TLD-700, TLD-100H, TLD-600H и TLD-700H. При работе с порошками предусмотрен специальный диспенсер. ТЛ элементы можно переносить на планшет и снимать с него с помощью обычного пинцета или пинцета с вакуумными присосками.

Система ТЛД Harshaw состоит из двух основных компонентов: считывающего устройства и подсоединенного к нему через последовательный порт связи RS-232 персонального компьютера с установленным на нем программным обеспечением WinREMS (Windows Radiation Evaluation and Management System).

Функции измерения поделены между считывающим устройством и программой Thermo

Scientific Harshaw WinREMS на ПК. Хранение всех дозиметрических данных, управление считывателем и ввод данных и команд оператором производятся на ПК, а управление транспортной подсистемой, подачей газа, получение сигналов и кондиционирование осуществляются в считывающем устройстве.

К основным внешним компонентам считывающего устройства относятся передняя панель управления, на которой находятся пусковая кнопка, три светодиодных индикатора состояния, устройство для загрузки образцов, оснащенное сменной нагревательной планшетой и встроенным источником света для периодической проверки качества работы системы, и ящик с фильтрами. На задней панели прибора находятся модуль с переключателем режима электропитания и предохранителем, кнопка перезагрузки, фитинг для линии подачи азота, последовательный порт связи RS-232-C и винт регулировки датчика избыточного давления.

Нагрев ТЛ элементов производится контактным методом (нагревательной плиткой) до 400°С (в стандартном варианте) или до 600°С (в высокотемпературном варианте) с точностью ±1°С. Температурные профили нагрева ТЛ элементов (ТТР) определяются пользователем в трех режимах: нагрев, считывание, отжиг.

Для улучшения точности измерения в области малых доз и для продления срока службы нагревательной планшеты в прибор может подаваться азот под давлением. Обтекая планшету и уменьшая тем самым содержание кислорода, поток азота уменьшает количество ложных сигналов, вызываемых молекулами кислорода. Кроме того, поток азота обтекает камеру с фотоумножителем (ФЭУ), устраняя влажность, вызываемую конденсацией. Если подача азота

невозможна, в качестве среды в измерительной камере можно использовать чистый сухой воздух, подаваемый генератором сухого воздуха Harshaw модели 4488.

В корпус сборки ФЭУ встроен электронный источник опорного светового сигнала, позволяющий контролировать эксплуатационные характеристики прибора. Источник опорного светового сигнала используется в ходе ежедневной проверки качества данных; его показания считываются с заданной оператором частотой в процессе нормального считывания показаний.

Считывающее устройство не может идентифицировать ТЛ элемент автоматически, поэтому для их распознавания при считывании пользователь должен вводить в программу идентификационные номера детекторов, присвоенные им до начала работы, чтобы они не были перепутаны. Для этого детекторы предлагается хранить на специальных дисках с пронумерованными позициями.

Рисунок 1. Считывающее устройство системы ТЛД Harshaw модели 3500

Программное обеспечение

Считывающее устройство системы термолюминесцентной дозиметрической Harshaw модели 3500 управляется с помощью устанавливаемого на персональном компьютере программного обеспечения (ПО) WinREMS.

Установка ПО WinREMS производится с инсталляционного диска из комплекта поставки системы ТЛД Harshaw.

Реализованные способы идентификации ПО WinREMS соответствуют заявленным в эксплуатационной документации на ПО. Идентификационные данные ПО WinREMS, представленные в таблице 2, достаточны для однозначной идентификации ПО.

Таблица 2

ПО WinREMS контролирует выполнение функций считывающего устройства, в том числе операций загрузки и хранения эксплуатационных параметров: температурно-временных профилей (ТТР), коэффициентов калибровки считывающего устройства (RCF) и коэффициентов коррекции ТЛ элементов (ЕСС).

Программное обеспечение позволяет осуществлять калибровку считывающего устройства и детекторов с использованием различных дозиметрических единиц измерений (рентген, грей, рад, бэр, зиверт).

Используемые программой WinREMS алгоритмы для расчета доз облучения проверяются вручную по приведенным в руководстве на алгоритмы формам, что подтверждает правильность вычислений доз при облучении детекторов в известных полях излучения с заданными характеристиками.

В целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, в программном обеспечении WinREMS предусмотрены два уровня защиты с помощью паролей. Пользователь с допуском на уровне «администратора» имеет доступ ко всем функциям WinREMS. Пользователь с допуском «оператора» имеет доступ ко всем функциям, кроме функции программирования паролей. Пользователь, не знающий паролей, может считывать показания детектров и выполнять большинство функций, но не может редактировать установочные параметры сбора данных, установочные параметры температурных профилей или свойства рабочей области.

В соответствии с разделом 2.6 МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО WinREMS от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С».

ПО WinREM и измеренные данные достаточно защищены. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО WinREM и измеренных данных.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики системы ТЛД Harshaw приведены в таблице 3.

Таблица 3

Продолжение таблицы 3

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на левый верхний угол титульного листа Руководства по эксплуатации и методом шелкографии на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус считывающего устройства.

Комплектность

В комплект поставки системы ТЛД Harshaw входят составные части и принадлежности,

приведенные в таблице 4.

Таблица 4.

Продолжение таблицы 4

Поверка

осуществляется по документу МП 2103-009-12 «Системы термолюминесцентные дозиметрические Harshaw модели 3500. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в декабре 2012 г.

При поверке систем ТЛД Harshaw применяются:

- эталонные поверочные дозиметрические установки гамма-излучения с набором источников из радионуклида 137Cs по ГОСТ 8.087-2000, аттестованные по керме в воздухе с погрешностью не более ±6%;

- эталонные поверочные дозиметрические установки рентгеновского излучения - рабочий эталон 1-го разряда по ГОСТ 8.034-82, аттестованные по керме в воздухе с погрешностью не более ±4%.

Сведения о методах измерений

Методики измерений изложены в документе «Система термолюминесцентная дозиметрическая Harshaw модели 3500. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

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

ГОСТ Р МЭК 1066-90 «Системы дозиметрические термолюминесцентные для индивидуального контроля и мониторинга окружающей среды. Общие технические требования и методы испытаний».

ГОСТ 8.034-82 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений»;

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

- при осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.