Материал: 3516

21

среды, содержащих до 4-х радионуклидов из следующего перечня: цезий137, калий-40 радий-226, торий-232 по спектру гамма-излучения ( гаммаспектрометрический тракт) и для измерения удельной (объемной) активности стронция-90+иттрия-90 и калия-40, находящихся в объектах внешней среды, по их бета-излучению (бета-спектрометрический тракт). Пробы для измерения активности радионуклидов по гамма-излучению могут быть приготовлены из строительных материалов, почвы, воды, донных отложений, продуктов растениеводства и животноводства.

Рис. 6 Комплекс универсальный спектрометрический «Гамма плюс» и его контрольно-измерительные приборы

Пробы для измерения активности нуклидов по бета-излучению могут быть приготовлены из почвы, воды, продуктов питания и других объектов органического и неорганического происхождения.

Спектрометрический комплекс предназначен для измерения активности как необработанных ("сырых") проб, так и проб, подвергнутых специальной обработке с целью снижения значения минимальной измеряемой активности. Измерения по бета- и гамма-трактам осуществляются независимо.

Используется аккредитованными испытательными лабораториями (ЦГСЭН), ветнадзор, станцией защиты растений, лесное хозяйство и др. Одобрен к применению к Госсанэпиднадзором, Минсельхозом, Рослесхозом, Госстандартом.

22

Технические характеристики: энергетический диапазон регистрируемого гамма-и бета-излучения составляет от 300 до 3000 кэВ.

Минимальная измеряемая удельная (объемная) активность по гамматракту за время измерения 1 час с защитой СЗГТ-01, не более:

-по Сз-137 – 3 Бк/кг; -поRа-226 – 5 Бк/кг, -поТh-232 – 10 Бк/кг, -поК-40 – 40 Бк/кг.

Минимальная измеряемая активность по бета-тракту счетного образца массой 10 г. за время измерения 1 час по Y-90 не более 0.5 Бк.

Предел допускаемой относительной основной погрешности не более +30% при частотной загрузке 10 имп/с.

Стандартная геометрия измерений в гамма-тракте- сосуд Маринелли объемом 1 л., в бета-тракте - кювета 70*5 мм.

Масса УСК "Гамма Плюс" с защитой СЗГТ-01 составляет 250 кг.

Универсальный спектрометрический комплекс УСК "ГАММА ПЛЮС"

состоит из двух независимых спектрометрических трактов (гамма-тракта и бета-тракта), работающих с одним персональным компьютером (ПЭВМ).

Гамма-тракт, входящий в состав УСК "ГАММА ПЛЮС", представляет собой аналоговую часть сцинтилляционного гамма-спектрометра СЭГ-СНЗ, содержащую: блок детектирования с детектором Na(Т1) размером 63*63мм.; свинцовую защиту типаСЗГТ-01; аналого-цифровой преобразователь АЦП; комплект кабелей для соединения функциональных блоков между собой и с ПЭВМ.

Бета-тракт, входящий в состав УСК "ГАММА ПЛЮС", представляет собой аналоговую часть сцинтилляционного бета-спектрометра, содержащую: блок детектирования со сцинтилляционньм детектором на основе пластмассы размером 70*10мм; свинцовую защиту СЗБТ-01; аналого-цифровой преобразователь АЦП; комплект кабелей для соединения функциональных блоков между собой и с ПЭВМ;

Персональный компьютер типа 1ВМ РС/АТ, который входит в состав УСК "ГАММА ПЛЮС" содержит: системный блок с процессором не ниже 386DХ/387; монитор (дисплей) типа SVGА; клавиатуру; мышь; принтер; комплект программ ПРОГРЕСС-3.1 по обработке гамма- и бета-спектров на дискете.

23

Перечень вспомогательного оборудования, входящего в комплект поставки УСК "ГАММА ПЛЮС": сосуды Маринелли объемом 1л. в количестве 4 шт. ; чашки Петри 10 шт ; контрольный источник Сs-137 +К-40; контрольный источник Sг-90 +Y-90; устройство для подготовки проб с бетаизлучающими нуклидами; измерительные кюветы для бета-измерений - 10 штук; техническое описание и инструкция по эксплуатации; паспорт.

АЦП, входящие в состав гамма- и бета-трактов смонтированы на одной плате, имеющей 3 или 2 входа и установленной внутри системного блока ПЭВМ.

Принцип работы универсального спектрометрического комплекса ос-

нован на преобразовании в рабочем объеме детектора энергии гамма-квантов или бета-частиц в световые вспышки (сцинтилляции), интенсивность которых пропорциональна энергии, потерянной гамма-квантом или бета-частицей

вдетекторе.

Вкачестве детектора используется монокристалл Na (Т1) размером 63*63 мм - в гамма-канале и сцинтиллятор на пластмассовой основе размером 70*10 мм - в бета-канале.

Световые вспышки, попадая в ФЭУ, преобразуются в поток электронов, которые размножаются под действием приложенной разности потенциалов, в результате чего на выходе ФЭУ образуются импульсы электрического тока, амплитуда которых пропорциональна энергии частицы, потерянной в детекторе. Это обстоятельство обеспечивает принципиальную возможность измерения энергетического спектра регистрируемого гаммаили бетаизлучения.

Сигнал в блоке детектирования усиливается, формируется и преобразуется в импульс напряжения. Этот импульс поступает на вход АЦП, где он сортируется по амплитуде, преобразуется в цифровой код, позволяющий регистрировать и запоминать поступившую информацию в памяти ПЭВМ.

Таким образом, АЦП совместно с ПЭВМ образует программируемый многоканальный анализатор, сортирующий импульсы по амплитудам в соответствующие каналы, запоминающий поступившую информацию и обеспечивающий вывод этой информации или на монитор для визуального наблюдения, или на бумагу при помощи принтера. Программы, которыми оснащена ПЭВМ, позволяют управлять анализатором в различных режимах, а программное обеспечение, прилагаемое к комплексу позволяет автоматизировать процесс обработки измерительной информации.

24

С целью снижения регистрации фоновых импульсов каждый из блоков детектирования помещают в свинцовую защиту.

Подготовка УСК «Гамма Плюс» к работе. Убедиться в наличии элек-

трических соединений элементов компьютера и функциональных блоков в каждом спектрометрическом тракте.

Убедиться в наличии заземления сетевого фильтра, блока детектирования, блока питания.

Убедиться, что переключатель сетевого напряжения на компьютере находится в положении "220В". Последовательно включить в сеть принтер, компьютер (переключателем на корпусе компьютера), монитор, блок питания УБП-01. После завершения времени установления рабочего режима (прогрев всех блоков в течение 0,5 часа) спектрометр готов к работе.

Нажать клавишу F2, при этом на мониторе появляется меню. Отметить в меню маркером строку ПРОГРЕСС-3.1. Нажать клавишу ENTER.

Порядок работы на гамме-тракте. Работа на гамма-тракте выполня-

ется в следующем порядке : проведение калибровки по энергии, проведение измерений, просмотр и оформление результатов измерений. Один раз в день необходимо измерить пробу нулевой активности (фон).

Выбрать в таблице на экране монитора устройство гамма, нажав мышью на значок γ (Nа1). Нажать мышью на кнопку "пуск". Выбрать мышью задачу "эн. калибровка" и нажать на нее еще раз. Поместить калибровочный источник (сосуд Маринелли с радионуклидами Сs-137 и К-40) на торец блока детектирования и закрыть сверху крышкой. Нажать кнопку "продолжить".

По истечении 150 с. появляется таблица с результатами калибровки:

КАЛИБРОВКА ПО ЭНЕРГИИ

Данные по позициям пиков и скорости счета сравнить с контрольными значениями, установленными в процессе аттестации УСК "Гамма Плюс". Они должны совпадать в пределах указанных погрешностей.

Убрать с экрана сообщение о результатах энергетической калибровки, щелкнув левой клавишей мыши в любом месте экрана. На этом энергетическая калибровка закончена.

25

Энергетическая калибровка проводится перед началом каждого измерения.

Извлечь калибровочный источник. Нажать мышью кнопку "Пуск". Выбрать мышью из предложенного списка задачу, соответствующую геометрии и типу измерения. Установить измеряемую пробу в сосуде Маринелли на торец блока детектирования и закрыть крышку. Нажать мышью кнопку "Продолжить". По истечении времени измерений (1800 с) программа предложит ввести массу пробы.

Нажать мышью кнопку "Сохранить результат". На этом процесс измерения заканчивается.

Провести измерение фона, для чего нажать кнопку "Пуск". Выбрать задачу "Контроль фона". Убрать измерительную пробу или калибровочный источник с торца блока детектирования и закрыть крышку защиты. Нажать кнопку "продолжить".

После окончания измерения фона (через 1800 с) щелкнуть мышью в любом месте экрана, если фоновый спектр записан. Если спектр не записан, то программа предлагает либо оставить старый фон, либо переписать на его место новый.

Подготовка проб к измерениям на бета-тракте. Подготовка проб к измерениям включает в себя обработку пробы, приготовление навески и размещение ее в измерительной кювете.

Порядок работы на бета-тракте. Выбрать в таблице на экране монитора устройство бета, нажав мышью на значок β.

Поместить калибровочный бета-источник в держатель и подать его на измерение. Нажать кнопку "продолжить".

По истечении 150 с. появляется таблица с результатами калибровки:

КАЛИБРОВКА ПО ЭНЕРГИИ

Данные по позициям пиков и скорости счета в указанном диапазоне сравнить с контрольными значениями, установленными в процессе аттестации УСК "Гамма Плюс". Они должны совпадать в пределах указанных погрешностей.