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.

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).

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 БДЭГ, 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 БДЭБ (БДЭС) или жидкостного сцинтилляционного устройства детектирования типа УДБТ (УДКС), процессора импульсных сигналов SBS 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 компьютера или распечатываться на принтере.

Комплекс может изготавливаться в лабораторном и мобильном 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, 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, дополнительное вспомогательное оборудование и принадлежности, расходные материалы.

Питание комплекса осуществляется:

- от сети переменного тока частотой 50^ 5 номинальным напряжением 220^ 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.

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 дозатрром 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).

Программное обеспечение

При поставке комплексы комплектуются комплектом специализированного программного обеспечения (далее - ПО), работающего под управлением операционной системы Windows ХР 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 is сопроводительной документации должны быть указаны идентификационные данные этого ПО для последующего метрологического обслуживания.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики комплексов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики комплексон 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» входяi изделия и эксплуатационные документы, приведенные в таблице 3.

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

Поверка

осуществляется по разделу 4 «Поверка» «Комплекс спектрометрический. Руководство но 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.412138.400 МП2. «Комплекс спектрометрический СКС-07П. Методика поверки тракта регистрации рентгеновского излучения» (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 2010 г.);

4. АБЛК.468154.400 МП. «Комплекс спектрометрический СКС-07П. Методика поверки тракта регистрации гамма-излучения со сцинтилляционными детекторами» (утв. ФГУ «Менделеевский ЦСМ» (Центральное отделение), 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), 2010 г.);

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