Радиометры измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 "РЕДУТ"

Назначение

Радиометры измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» (в дальнейшем РЗС-07 «РЕДУТ») предназначены для измерения плотности потока альфа-, бета-частиц от спецодежды, спецобуви и кожных покровов персонала альфа- и бета- активными веществами и для обнаружения источников гамма-излучения.

Описание

Принцип действия РЗС-07 «РЕДУТ» основан на регистрации заряженных частиц и гамма-квантов в блоках детектирования с комбинированными сцинтилляторами. В сцинтилляционном детекторе происходит преобразование энергии заряженных частиц или гамма-квантов, взаимодействующих с веществом сцинтиллятора, в световые вспышки, преобразуемые в свою очередь в электрические импульсы на выходе ФЭУ. Усиление, формирование и регистрация импульсов осуществляется с помощью электронного тракта, состоящего из усилителей-формирователей и аналого-цифровых преобразователей.

РЗС-07 «РЕДУТ» представляет собой стационарное устройство, состоящее из четырех блоков детектирования БДПС-03 для измерения поверхностного загрязнения рук (ладоней) и ног (ступней или подошв обуви) бета- излучающими нуклидами и обнаружения источников гамма-излучения и одного выносного блока детектирования БДПС-04 для измерения поверхностного альфа- и бета- загрязнения одежды и кожных покровов.

Функциональная блок-схема РЗС-07 «РЕДУТ» представлена на рисунке 1.

Блок детектирования БДПС-04 представляет собой комбинированный сцинтилляционный детектор, в состав которого входят:

- пластмассовый сцинтиллятор, регистрирующий бета-излучение,

- сцинтиллятор CsI(Tl), регистрирующий альфа-излучение

- фотоэлектронный умножитель (ФЭУ),

- блок высоковольтного напряжения,

- делитель напряжения

- предусилитель.

Светосбор от сцинтилляторов осуществляется фотоэлектронным умножителем. Для одновременного автоматического измерения потока альфа- и бета- частиц в блоке БДПС-04 реализовано разделение импульсов от сцинтилляторов по длительности высвечивания.

Обработка сигналов, поступающих от БДПС-04, осуществляется сдвоенным усилителем-формирователем и парой аналого-цифровых преобразователей (АЦП быстрого канала и АЦП спектрометрического канала). Полученные данные передаются контроллеру на базе одноплатного промышленного компьютера, где производится их математическая обработка, накопление и хранение.

Блок детектирования БДПС-03 выполнен в виде комбинированного сцинтилляционного детектора, включающего в себя два независимых детектора для регистрации бета- и гамма- излучений.

В состав детектора бета-излучения входят:

- пластмассовый сцинтиллятор,

- фотоэлектронный умножитель, (ФЭУ)

- усилитель-формирователь

- спектросмещающее оптоволокно, для обеспечения светосбора.

В состав детектора гамма-излучения входят:

- пластмассовый сцинтиллятор,

- фотоэлектронный умножитель, (ФЭУ)

- усилитель-формирователь

Блок высоковольтного напряжения общий для двух детекторов каналов.

Сигналы от детекторов БДПС-03 поступают на восьмиканальный счетчик импульсов -по 2 канала на каждый блок БДПС-03. Полученные данные передаются контроллеру, где производится их обработка и накопление.

Рисунок 1 - Функциональная блок-схема РЗС-07 «РЕДУТ»

Общий вид радиометра РЗС-07 «РЕДУТ» представлен на рисунке 2

Рисунок 2 - Общий вид радиометра РЗС-07 «РЕДУТ»

Рисунок 3 - Блок детектирования БДПС-04

Блоки детектирования БДПС-03 неподвижно закреплены на каркасе РЗС-07 «РЕДУТ». Два БДПС-03 расположены в нижней части конструкции для контроля загрязненности поверхности ног (ступни или подошвы обуви) бета- и гамма- излучающими радионуклидами, а два других БДПС-03 расположены в верхней части конструкции для контроля загрязненности рук (ладоней) бета- и гамма- излучающими радионуклидами. Автоматический запуск измерения уровня загрязненности осуществляется посредством оптических датчиков присутствия, установленных для каждого БДПС-03.

Блок детектирования БДПС-04 (Рисунок 3) является съемным, что позволяет контролировать загрязненность кожных покровов и одежды персонала альфа- и бета- излучающими радионуклидами.

Электронные блоки и контроллер расположены внутри корпуса РЗС-07 «Редут» и соединены с блоками детектирования БДПС-03 и БДПС-04 специализированными кабелями.

Контрольная информация и измеряемая величина отображается на встроенном сенсорном ЖК-дисплее в режиме реального времени.

Опционально предусмотрено подключение РЗС-07 «Редут» к локальной вычислительной сети «ЛВС» посредством интерфейса Ethernet по протоколу TCP/IP.

Программное обеспечение

Программное обеспечение установлено на контроллере на базе промышленного одноплатного компьютера. Программное обеспечение «REDUT» (ПО) работает под управлением операционной системы реального времени - QNX Neutrino RTOS 6.3.2.

ПО является автономным и обеспечивает выполнение следующих задач:

- прием и обработка данных, поступающих от счетчика импульсов;

- прием и обработка данных, поступающих от АЦП;

- непрерывный контроль (в режиме ожидания) и пересчет радиационного фона;

- прием данных от четырех пар фотоэлементов для автоматического запуска измерений;

- выдача графической индикации на дисплей для отображения текущего состояния устройства;

- выдача звуковой сигнализации при обнаружении загрязнения;

- поддержка протокола обмена по протоколу TCP/IP для включения РЗС-07 «Редут» в состав системы радиационного контроля предприятия;

Программный комплекс обеспечивает доступ к установкам программы и информации через системную авторизацию (через имя пользователя и пароль), предоставляет для взаимодействия с пользователем оконный интерфейс, который не допускает ошибочных действий персонала, обеспечивает авторизованный доступ (через имя пользователя и пароль) персоналу для калибровки устройства и выбора режимов работы устройства влияющих на безопасность и метрологические характеристики.

Идентификационные данные ПО REDUT, подлежащие внесению в описание типа СИ, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Примечание. Контрольные суммы файлов относятся к текущей версии (3.1) программного обеспечения «sadcdrv» и к текущей версии 1.1 программного обеспечения «RedutMonitor».

Уровень защиты ПО REDUT от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные технические характеристики устройства детектирования ППМ приведены в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

Знак утверждения типа

наносится на корпус радиометра измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» и на титульный лист Руководства по эксплуатации АФБИ.412125.501 РЭ методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки радиометров измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ» входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.

Таблица 3

*- по согласованию с Заказчиком

Поверка

осуществляется по документу МП 2101- 005-2013 «Радиометры измерения радиоактивного загрязнения поверхности рук, ног, тела человека альфа-, бета- и гамма-излучающими нуклидами РЗС-07 «РЕДУТ». Методика поверки», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в 10 июня 2013 г.

Основные средства поверки:

- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники бета- излучения на основе радионуклидов стронций-90 + иттрий-90 типа 6СО активностью от 5 кБк до 20 кБк с погрешностью не более ±5%;

- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники альфа- излучения на основе радионуклида плутоний-239 типа 6СО активностью от 5 кБк до 20 кБк с погрешностью не более ±5%;

- эталонные не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 источники гамма-излучения типа ОСГИ на основе радионуклида 137Cs активностью от 10 до 100 кБк с погрешностью не более ±6 %.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей

ГОСТ 27451-86 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия

ГОСТ 8.033-96. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-,бета- частиц и фотонов радионуклидных источников»

Технические условия АФБИ.412125.501 ТУ