Спектрометр энергий бета-излучения сцинтиляционный "БЕТА-1С"

Назначение

Спектрометр “БЕТА-1 С" - предназначен для измерения удельной активности бета-излучающих нуклидов в пробах окружающей среды (продукты питания, строительные материалы, сырье и пр.). Спектрометр     "БЕТА-1 С" может применяться в службах

радиационного контроля объектов окружающей среды и разнообразной продукции в процессе ее добычи, переработки и выпуска. Спектрометр используется в лабораторных условиях.

Описание

В основу работы спектрометра положен принцип преобразования энергии бета-частиц в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора на основе пластического сцинтиллятора в электрические импульсы пропорциональной амплитуды с последующей их регистрацией многоканальным амплитудным анализатором и обработкой полученного спектра с помощью фограммного обеспечения.

Спектрометр состоит из следующих функциональных устройств:

1) сцинтилляционного блока детектирования бета излучения БДС-Б;

2) амплитудно-цифрового преобразователя АЦП, встраиваемого в ПЭВМ типа IBM PC ;

3) свинцового экрана-защиты;

4) персональной ЭВМ типа IBM PC;

5) печатающего устройства (ПУ);

Функциональная схема спектрометра приведена на рис.1.

Персональная ЭВМ со встроенным модулем амплитудно-цифрового преобразователя АЦП представляет собой многоканальный амплитудный анализатор импульсов АИ.

Блок детектирования БДС-Б с целью уменьшения влияния внешнего гамма фона и повышения точности измерения активности размещается внутри свинцового экрана-защиты. Исследуемые образцы (проба) помещаются в измерительную кювету , разравнивается и уплотняется в ней с помощью специального приспособления . Измерительная кювета с исследуемым образцом устанавливается в пробоприемник и помещается в экран-защиту под блоком детектирования. При проведении измерения шторка экрана-защиты должна быть плотно закрыта. Бета-частицы, излучаемые исследуемой пробой , преобразуются в световые импульсы в пластическом сцинтилляторе и далее в фотоэлектронном умножителе в электрические импульсы. Блок детектирования БДС-Б усиливает и формирует эти импульсы.

Анализатор АИ осуществляет преобразование амплитуд импульсов в цифровой код и накопление их в буферной памяти АЦП , дальнейшую передачу в память персональной ЭВМ. Персональная ЭВМ по заданной программе обеспечивает управление процессами накопления, отображения, обработки спектрометрической информации и вывода результатов обработки на внешние устойства ЭВМ.

Для уменьшения нестабильности характеристики преобразования при изменении температуры, входной статистической загрузки и других возмущающих факторов БДС-Б имеет встроенную систему стабилизации , охватывающую весь измерительный тракт блока детектирования. В качестве реперного источника используется специальный светодиод, обладающий высокой стабильностью параметров светового импульса.

Модуль амплитудно-цифрового преобразователя АЦП (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ) построен по методу Вилкинсона, который в сочетании с оригинальным способом цифрового разравнивания и другими схемными решениями, позволяет получать значения дифференциалной нелинейности в пределах 0.2 ... 0.5 % , при ширине канала 10 мВ и - 0.5 ... 0.8 %, при ширине -2.5 мВ.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ имеет собственную инкрементную память и таймер “живого” времени, что обеспечивает автономность процесса накопления информации и позволяет использовать компьютер для решения любых других задач во время набора спектра. Кроме этого, организация накопления аппаратным методом значительно сокращает общее время преобразования.

Основные технические характеристики

Диапазон регистрируемых энергий  (200-3000) кэВ Энергетическое разрешение по пику конверсионных электронов с

энергией 624 кэВ кЭв (Cs-137) ,не более___________________________________________ 15 %

Интегральная нелинейность , не более  +1 % Температурная нестабильность, не более 0.1 %/С Минимальная измеряемая активность, не более

Sr-90  0.5 Бк Cs-137 0.45 Бк Диапазон измеряемых активностей :

Sr-90    (0,5x10 ’3 4-650) кБк

Cs-137  (0,45x10 ‘3 4-800) кБк

Погрешность измерения активности Sr-90 и Cs-137, не более_________________________+• 20 %

Число каналов анализатора _____________________________________________________ 1024

Емкость канала ________________________________________________________________ 16777215

Время установления рабочего режима, не более___________________________________ 45 мин

Время непрерывной работы, не менее 24 ч Масса :

- экран-защита, не более 90 кг

- блок детектирования, не более  1.3 кг Габаритные размеры :

- экран-защита, не более___________________________________________ 320*320*430мм

- блок детектирования, не более ____________________________________ 90* 90*250мм

Мощность, потребляемая спектрометром от сети 220 В, не более_____________________ 250 ВЛ

Срок службы, не менее 8 лет Средняя наработка до отказа , не менее 4000 ч

Спектрометр имеет следующие функциональные возможности:

- измерение спектров с экспозициями по "живому" и реальному времени в диапазоне от 1 сек до 18 ч;

- калибровка по энергии и чувствительности; \/

- автоматическая обработка спектров, включая идентификацию радионуклидов и вычисление активности;

- хранение спектров и результатов на гибком и жестком дисках;

- визуализация спектров и результатов обработки на экране дисплея ПЭВМ;

- вывод результатов обработки и спектров в графическом виде на принтер.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится графически или специальным штемпелем на титульном листе сопроводительной документации (ПАСПОРТ на СПЕКТРОМЕТР) и методом сеткографии на корпусе сцинтилляционного блока детектирования бета излучения БДС-Б;

Комплектность

В комплект поставки спектрометра “БЕТА-1 С” входят следующие устройства:

Поверка

Поверка спектрометров осуществляется в соответствии с МЕТОДИКОЙ ПОВЕРКИ, изложенной в ПАСПОРТЕ на спектрометр “БЕТА-1 С”. Основное оборудование для поверки - объемные образцовые и точечные источники Sr90+Y90 и Cs-137 .

Межповерочный интервал - 12 месяцев

Нормативные документы

ДЦКИ.412131.002 ТУ Спектрометр энергии бета-излучения сцинтиляционный

Заключение

СПЕКТРОМЕТР ЭНЕРГИЙ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ соответствует требованиям НТД .

СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ

“БЕТА-1 С”