Спектрометр энергий альфа-, бета-, гамма-излучений СЕС-ТЕ-001

Назначение и области применения

Спектрометр СЭС-ТЕ-001 предназначен для измерения активности альфа-, бета-, гамма- излучающих радионуклидов в счетных образцах, полученных из проб пищевых продуктов, строительных материалов, окружающей среды, биологических объектов и т.п.

Спектрометр применяется как стационарное средство измерительной техники в лабораториях радиологического контроля для измерения активности радионуклидов в исследуемых образцах при наличии соответствующих методик выполнения измерений, аттестованных в установленном порядке.

Условия эксплуатации

Климатические факторы окружающей среды:
Температура	от минус 10 до + 40 ºС
Относительная влажность	до 90 % при 35 ºС

Спектрометр существует в трех вариантах исполнения, которые могут идти как единое целое, так и отдельными трактами — по желанию заказчика.

«Прогресс-Гамма» (Гамма-тракт)

Гамма-спектрометр предназначен для определения спектрального состава и измерения активности гамма — излучающих радионуклидов в продуктах питания, образцах почвы, стройматериалах, лесоматериалах и других объектах внешней среды.

Технические характеристики

Диапазон измерения энергий гамма-излучения	от 200 до 3000 кэВ
Энергетическое разрешение для пика полного поглощения (ППП) Cs-137 (662 кэВ)	не более 9 %
Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность)	±1 %
Нестабильность градуировочной характеристики преобразования за 8 часов работы	в пределах ±1 %
Нестабильность счетной характеристики за 8 часов работы	в пределах ±2%
Относительное смещение пика при изменении входной статистической загрузки от 103 до 104 с-1	в пределах ±2 %
Относительное увеличение ширины пика при изменении входной статистической загрузки от 103 до 104 с-1	не более 30%
Пределы допускаемой основной относительной погрешности спектрометра при измерении активности счетного образца для объемной геометрии	30%
Минимальная измеряемая активность радионуклида 137Cs в счетном образце плотностью 1г/см3 в геометрии «Маринелли 1л» за время измерения 3600 с (при радиационном фоне 0,15 мкЗв/ч), δ=50%	не более 3 Бк
То же для радионуклида 232Th	Не более 7 Бк
То же для радионуклида 226Ra	Не более 8 Бк
То же для радионуклида 40К	Не более 40 Бк

Особенности

• Автоматический учет плотности пробы;
• Многофакторный контроль работоспособности измерительного тракта и стабильности его метрологических характеристик;
• Высокая точность обработки спектров проб рутинного радионуклидного состава (матричный способ обработки);
• Возможность обработки спектра генераторным методом, позволяющим определить активность различных радионуклидов (до 12 шт.) в пробах с нестандартным радионуклидным составом;
• Возможность размещения результатов измерений в базе данных;
• Автоматический учет погрешности измерений;
• Возможность установки детектора с низким энергетическим разрешением (до 15 %).

Базовый состав

• Сцинтилляционный блок детектирования NaJ(Tl) с кристаллом 63×63 (возможны варианты с кристаллом 150×100 с колодцем или без колодца, 150×150 с колодцем или без колодца или любых других размеров);
• Блоки питания и усиления импульсов;
• Защита свинцовая (толщина 50 мм);
• АЦП;
• Программное обеспечение «Прогресс-Гамма»;
• ПЭВМ с принтером (по желанию Заказчика);
• Образцовая объемная мера активности (по желанию Заказчика);
• Сосуды Маринелли — 1 л (5-10 шт.) или другие измерительные емкости;
• Чашки Петри (6 шт).

«Прогресс-Бета» (Бета-тракт)

Бета спектрометр предназначен для измерения содержания радионуклида ⁹⁰Sr в продуктах питания, других пробах органического происхождения, в воде и в почве, пробах, полученных радиохимическим выделением, определения суммарной бета- активности проб воды.

Технические характеристики

Диапазон измерения энергий бета-излучения	от 200 до 3000 кэВ
Энергетическое разрешение для пика конверсионных электронов радионуклида Cs-137 (624 кэВ)	в пределах 20%
Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность)	±1%
Нестабильность градуировочной характеристики преобразования за 8 часов работы	в пределах ±2%
Нестабильность счетной характеристики за 8 часов работы	в пределах ±2%
Относительное смещение максимальной энергии спектра источника Sr-90+Y-90 (2280 кэВ), при изменении входной статистической загрузки от 3×102 до 3×103 с-1,	в пределах ±2%
Пределы допускаемой основной относительной погрешности спектрометра при измерении активности счетного образца для объемной геометрии	±30 %
Минимальная измеряемая активность радионуклида Sr-90 в счетном образце плотностью 1г/см3 в геометрии «15 см3» за время измерения 3600 с (при радиационном фоне 0,15 мкЗв/ч), d=50%	не более 1,2 Бк
Масса пробы	5 — 150 г
Размеры детектора (пластик)	Ø70×8 мм

Особенности

• возможность размещения результатов измерений в базу данных и проведения комплексного анализа с учетом гамма- спектрометрических измерений в соответствии с требованиями существующих нормативных документов;
• светодиодная стабилизация спектров;
• возможность учета данных, полученных на гамма- спектрометре, при обработке спектров, что может значительно повысить точность результатов.

Базовый состав

• блок детектирования сцинтилляционный с встроенными блоками питания, усиления и АЦП
• свинцовая защита (50 мм)
• программное обеспечение «Прогресс-бета» версии 2000
• ПЭВМ с принтером
• калибровочный источник Sr-90
• устройство для выравнивания проб и подачи образца
• измерительные кюветы — 5 шт.

«Прогресс-Альфа» (Альфа-тракт)

Альфа спектрометр предназначен для определение содержания альфа-излучателей в счетных образцах, подготовленных электролитическим осаждением, суммарной активности альфа-излучателей в пробах почвы, воды и т.д. путем измерения «толстых» счетных образцов, приготовленных путем истирания, озоления, выпаривания или химического концентрирования, суммарной альфа-активности «тонких» счетных образцов.

Технические характеристики

Диапазон измерения энергий альфа-излучения	от 3000 до 8000 кэВ
Энергетическое разрешение для пика Pu-239 5150 кэВ (при площади детектора 400 мм2)	не более 60 кэВ
Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность)	±0,2 %
Нестабильность градуировочной характеристики преобразования за 8 часов работы	в пределах ±0,2 %
Нестабильность счетной характеристики за 8 часов работы	в пределах ±3%
Относительное смещение пика при изменении входной статистической загрузки от 103 до 104 с-1	в пределах ±0,2 %
Относительное увеличение ширины пика при изменении входной статистической загрузки от 103 до 104 с-1	не более 30 %
Пределы допускаемой основной относительной погрешности спектрометра при измерении активности счетного образца	±30 %
Минимальная измеряемая активность в счетном образце за время измерения 7200 с (при радиационном фоне 0,15 мкЗв/ч)	не более 0,03Бк

Особенности

• Встроенные в альфа-спектрометр вакуумный насос и вакуумная система;
• Автоматическая поддержка рабочего давления в измерительной камере;
• Автоматическая блокировка откачки камеры при ее разгерметизации;
• Автоматическое самотестирование;
• Возможность откачки до выбранного уровня остаточного давления в измерительной камере в ручном режиме;
• Цифровая индикация на передней панели:
  
  • текущего времени работы (мин);
  • текущего остаточного давления в измерительной камере (мм.рт.ст.);
  • наименования режима работы («откачка»,«напуск»,«измерение»);
  • описания нештатных ситуаций (например «открыта камера», «Error»);

Базовый состав:

• вакуумная система, включающая в себя:
  
  • измерительную камеру;
  • вакуумный насос с фильтром;
  • сборку электромагнитных клапанов;
  • преобразователь давления;
  • соединительный шланг;
  • детектор полупроводниковый площадью 400 мм²
• многоканальный анализатор (до 4096 каналов), встраиваемый в ПЭВМ
• низкочастотный кабель связи с компьютером
• контрольный источник
• образцовые меры
• набор подложек
• компьютер с принтером
• Программное обеспечение «Прогресс-альфа»:
  
  • энергетическая калибровка с помощью библиотеки нуклидов
  • расчет погрешности измерений
  • размещение результатов измерений в базе данных
  • настраиваемая форма протокола измерений с учетом особенностей пробоподготовки
  • библиотека радионуклидов

Модификация гамма спектрометрического тракта для оперативного радиационного контроля выплавленного металла

Особенности:

• Оперативный радиационный контроль выплавленного ме­талла на соответствие требованиям и нормам радиационной безопасности:
• ДБН В.1.4-1.01-97 «Система норм и правил снижения уровня ионизирующих излучений естественных радио­нуклидов в строительстве. Регламентируемые радиа­ционные параметры. Допустимые уровни». Украина;
• ГОСТ Р 51713-2001 «Слитки черных и цветных метал­лов. Допустимые уровни удельной активности гамма-излучающих радионуклидов. Метод радиационного контроля». Россия;
• ГН2.6.1.2159-07 «Содержание техногенных радионукли­дов в металлах. Гигиенические норма­тивы». Россия.
• Не требуется специальной пробоподготовки. Контроль осуще­ствляется непосредственно в «плавочных» пробах — диаметром 35±2 мм, высотой 25...30 мм.

Показатели назначения

• При радиационном контроле сыпучих материалов прибор позволяет определять удельную актив­ность радионуклидов Ra-226, Th-232, K-40, Cs-137 в пробе, а также эффективную суммарную удель­ную активность естественных радионуклидов из указанных выше.
• Определение соответствия требованиям радиационной безопасности к содержанию гамма-излучаю­щих радионуклидов (см. таблицу) в образцах выплавленного металла проводят путем сравнения скорости счета от исследуемой пробы с допустимыми уровнями, заложенными в программном обес­печении с учетом чувствительности блока детектирования к приведенным радионуклидам.

Радионуклид	54Mn	60Co	65Zn	94Nb	106Ru	110Ag	125Sb	137Cs	152Eu	154Eu	226Ra	232Th
Допустимый уровень, кБк/кг	1,0	0,3	1,0	0,4	4,0	0,3	1,6	1,0	0,5	0,5	0,4	0,3



• В комплект поставки входит МРК «Удельная активность гамма-излучающих радионуклидов в пробах выплавленных металлов на металлургических предприятиях. Методика выполнения экспрессного радиационного контроля», аттестованная ННЦ «Институт метрологии» Госстандата Украины.