Методика поверки «ГСИ. Спектрометры энергии гамма-излучения с функцией визуализации полей гамма-излучения Polaris-H» (МП 2102-012-2021)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

СОГЛАСОВАНО

И. о. генерального^ «ВНИИМ им/i ЗАМЕСТИТЕЛЬ Zgh ГЕНЕРАЛЬНОГО ДИРЖ^Я КРИВt.o/t( доверенность №23/2О2Ц\_,

ОТ 1'7 МАЯ                    ___

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 2102-012-2021

тдела измерений рующих излучений

С.Г. Трофимчук

Руководится

Руководитель сектора

С.М. Аршанский

Санкт-Петербург 2021 г.

Общие положения

Настоящая методика поверки (далее МП) распространяется на спектрометры энергии гамма-излучения с функцией визуализации полей гамма-излучения Polaris-H (далее по тексту’ - спектрометры), предназначенные для измерений энергетического распределения гамма-излучения и идентификации гамма-излучающих радионуклидов, для экспрессной оценки расположения источников излучения с визуализацией на совмещенном видеоизображении, для индикации мощности дозы и вклада в мощность дозы излучения от каждого обнаруженного изотопа, а также для измерения активности гамма-излучающих радионуклидах в пробах и объектах (при наличии соответствующих градуировок и аттестованных методик измерений).

Настоящая МП устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки.

Поверка проводится методом прямых измерений величин, воспроизводимых эталоном, и обеспечивает прослеживаемость поверяемого средства измерений к государственному первичному эталону ГЭТ 6-2016.

Первичной поверке подлежат спектрометры до ввода в эксплуатацию и выпускаемые в обращение после ремонта.

Периодической поверке подлежат спектрометры, находящиеся в эксплуатации.

Примечание. При пользовании настоящей МП целесообразно проверить действие ссылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей методикой следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Примечание. Настоящей МП не предусмотрена возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин. Настоящей МП не предусмотрена возможность проведения поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных измерительных блоков из состава СИ и на меньшем числе диапазонов измерений.

1. Перечень операций поверки

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции при проведении поверки

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C от 15 до 25

• - атмосферное давление, кПа               от 86,0 до 106,7

• - относительная влажность воздуха, %      от 30 до 80

К проведению измерений и обработке результатов измерений допускаются лица, имеющие профессиональные знания в области спектрометрии ионизирующих излучений, изучившие руководство по эксплуатации и допущенные к поверке СИ в установленном порядке.

• 4.1 При проведении поверки должны применяться эталоны и вспомогательные средства поверки, указанные в таблице 2.

• 4.2 Все эталоны и средства измерений (СИ) должны быть исправны и иметь действующие свидетельства об аттестации или о поверке.

• 4.3 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

Таблица 2

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться требования Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99/20Ю СП 2.6.1.2612-10, Норм радиационной безопасности НРБ-99/2009 СанПиН 2.6.1.2523-09, Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, действующих инструкций по мерам безопасности в поверочной лаборатории, а также требования безопасности, изложенные в соответствующих разделах технической документации на средства поверки и правила техники безопасности, действующие на данном предприятии.

• 5.2 К работе должны привлекаться только сотрудники, имеющие допуск к работе с источниками ионизирующих излучений.

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:

• - наличие ЭД и (при периодической поверке) наличие записи о предыдущей поверке в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений;

• - соответствие комплектности поверяемого спектрометра требованиям ЭД в объеме, необходимом для проведения поверки;

• - наличие и сохранность маркировок на корпусе спектрометра;

• - отсутствие на спектрометре загрязнений, механических повреждений, влияющих на его работоспособность.

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с эксплуатационной документацией (далее - ЭД) на спектрометр.

• 7.2 Спектрометр и средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с ЭД на них.

• 7.3 Провести опробование средства измерений:

  • 7.3.1 Выполнить в соответствии с руководством по эксплуатации включение спектрометра (см. разделы 5.2 и 5.3 РЭ). На планшете будет отображаться экран подачи напряжения. Затем (примерно через 1,5 минуты) планшет отобразит интерфейс реального времени (см. Руководство пользователя по программному обеспечению реального времени, Раздел 2). По наличию показаний убедиться в работоспособности спектрометра.

Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО) спектрометра включает:

• - проверку наличия и соответствия идентификационных наименований и номеров версий программных модулей ПО;

• - проверку цифровых идентификаторов (контрольная сумма исполняемого кода) программных модулей ПО.

Комплектность и идентификационные данные программного обеспечения должны соответствовать данным, приведенным в Описании типа (таблица 3).

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО, приведенные в описании типа.

*' Номер версии ПО не ниже указанного в таблице.

²⁾ Контрольная сумма относится к версии ПО, указанной в таблице.

Номер версии встроенного ПО отображается в его пользовательском интерфейсе (см. Руководство пользователя по программному обеспечению реального времени, Раздел 2 «Стандартный интерфейс»). Нужно нажать (1) кнопку «Меню настроек» Ф, выбрать (2) вкладку версии (см. рис. 1).

Рисунок 1 - Отображение версии встроенного программного обеспечения.

Наименование и номер версии автономного ПО H3DVisualizer отображается в главном меню программы H3DVisualizer (кнопки Help-About).

Наименование и номер версии автономного ПО SpectrumHero отображается в главном меню программы SpectrumHero (кнопки Справка-0 программе).

Контрольные суммы для исполняемых файлов ПО H3DVisualizer.exe и SpectrumHero.exe рассчитываются по алгоритму MD5 при помощи стандартной программы MD5 File Checker (либо аналогичной). Примеры отображения номеров версий и цифровых идентификаторов автономных ПО приведены на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Отображение версии и цифрового идентификатора ПО H3DVisualizes

0 SpectrumHero

SpectrumHero

8epaiРчДЗ^сборка от 01.03.2021)

Лицензия: Активирована электронным ключом

Владелец: Н420 certification

Доступные функции:

-Сохранение спектров- ДА

-Сохранение калибровок по энергии- ДА -Сохранение калибровок по П111П8- ДА -Сохранение калибровок по форме пика- ДА -Эмулятор детектора- ДА

-Карточки нуклидов з библиотеке- ДА -Сохранение паспортов- ДА -Сохранение/печато отчетов- ДА -Продвинутые отчеты- ДА

-Калибровка по эффективности- ДА -Вычисление активности- НЕТ

Рисунок 3 - Отображение версии и цифрового идентификатора ПО SpectrumHero.

Определенные при первичной поверке номера версий и цифровых идентификаторов встроенного и автономных ПО указывают на оборотной стороне свидетельства.

При периодической поверке соответствие подтверждается сравнением номеров версий и цифровых идентификаторов со значениями, указанными в свидетельстве о предыдущей поверке.

При несоответствии номеров версий и цифровых идентификаторов, за исключением случаев официальной замены производителем программного обеспечения, выдается извещение о непригодности.

В случае официального обновления производителем Polaris-H программного обеспечения определенные при периодической поверке обновленные идентификационные данные (номера версий и цифровые идентификаторы) заносят в свидетельство о поверке.

• 9.1 Определение абсолютной погрешности характеристики преобразования (ИНЛ).

  • 9.1.1 Проверку проводить в соответствии с разделом 4 документа ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров». Для измерений использовать спектрометрические источники фотонного излучения типа ОСГИ на основе радионуклидов ²⁴¹ Ат,⁸⁸Y, ¹⁵²Еи и ²²⁸Th. Для определения погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности) использовать энергетические линии (кэВ) 59,5 (²⁴¹ Ат), 121,8 (¹⁵²Еи), 344,2 (^l52Eu), 778,9 (¹⁵²Eu), 898,0 (⁸⁸Y), 1408,0 (^l52Eu), 1836,0 (⁸⁸Y) и 2614,5 (²²⁸Th). Допускается при испытания использование других радионуклидных источников, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 26874-86 п. 4.5.

  • 9.1.2 Активность радионуклидных источников и время измерения выбираются такими, чтобы статистическая загрузка спектрометра не превышала 5000 имп/с, а число импульсов в каждом пике не менее 10⁴. Источники излучения помещаются в (на) устройство позиционирования на оси детектора.

  • 9.1.3 Выполнить последовательно измерения спектров источников, указанных в п. 9.1.1.

  • 9.1.4 В каждом измеренном спектре определить положение пиков и, соответствующих /-тым энергиям гамма-квантов с помощью входящего в комплект поставки спектрометра ПО SpectrumHero. Методом наименьших квадратов, используя экспериментальные значения положения пиков и, и соответствующие им справочные данные энергий гамма-квантов Eot, определяют характеристику преобразования спектрометра в виде линейной зависимости Е=Ап+В.

  • 9.1.5 По полученной характеристике преобразования рассчитывают экспериментальные значения энергий Е,, соответствующие положениям пиков И/, сравнивают их с энергиями Eoi и определяют отклонения по формуле:

ДЕ, = Е, - Eoi

• 9.1.6 За абсолютную погрешность характеристики преобразования принимают максимальное отклонение от линейной характеристики (ДЕ,)тах.

• 9.1.7 Результаты проверки по п. 9.1 считаются положительными, если в диапазоне энергий регистрируемого гамма-излучения от 50 до 3000 кэВ полученное значение абсолютной погрешности характеристики преобразования не превышает ±2 кэВ.

• 9.2 Определение относительного энергетического разрешения по линии гамма-излучения с энергией 661,7 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs.

  • 9.2.1 Проверку проводить соответствии с ГОСТ 26874-86 пп.3.3.7, 3.3.8 с использованием спектрометрического источника фотонного излучения типа ОСГИ на основе радионуклида ^l37Cs.

  • 9.2.2 Активность радионуклидного источника и время измерения выбираются такими, чтобы статистическая загрузка спектрометра была не более 1000 имп/с, а число импульсов в пике с энергией 661,7 кэВ (^,37Cs) не менее 10⁴. Источник излучения помещается в (на) устройство позиционирования на оси детектора.

  • 9.2.3 Обработку спектров и определение энергетического разрешения по линиям гамма-излучения с энергией 661,7 кэВ (¹³⁷Cs) и 1332,5 кэВ С°Со) (ПШПВ, %) проводить с помощью входящего в комплект поставки спектрометра ПО SpectrumHero.

  • 9.2.4 Результаты проверки по п. 9.2 считаются положительными, если энергетическое разрешение по линии гамма-излучения 661,7 кэВ радионуклида ^l37Cs не превышает для моделей групп исполнения спектрометра HXY0 R08, HxYO Rll (HXY0) и HXY14 значений 0,8 %, 1,1 % и 1,4 % соответственно.

9.3 Определение относительной эффективности регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ (⁶⁰Со) в пике полного поглощения.

• 9.3.1 Определение проводить соответствии с ГОСТ 26874-86 пп.3.3.7, 3.3.8 с использованием рабочего эталона 2 разряда - источника радионуклидного закрытого фотонного излучения эталонного ОСГИ-РТ на основе радионуклида ⁶⁰Со.

• 9.3.2 Установить эталонный источник ОСГИ с радионуклидом ^w)Co на устройство позиционирования на расстоянии 250 мм от поверхности входного окна детектора на его оси.

• 9.3.3 Активность радионуклидного источника и время измерения выбираются такими, чтобы статистическая загрузка спектрометра была не более 5000 имп/с, а число импульсов в пике с энергией 1332,5 кэВ не менее 10⁴. Провести 10 измерений.

• 9.3.4 В каждом спектре определить (с помощью входящего в комплект поставки спектрометра ПО SpectrumHero) скорость счета гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ в пике полного поглощения (ППП) п,.

• 9.3.5 Определить эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ в ППП по формуле:

  

  где:

£; =----, имп./квант

А-т;

п, - скорость счета в ППП, имп./с;

А=Ао е ^-активность источника на момент измерения, Бк; Д - активность источника на момент аттестации, Бк;

Я - постоянная распада источника, сут^-1;

t - время с момента аттестации, сут;

г) - вероятность эмиссии гамма- квантов на распад, отн.ед.

Е =----, имп./квант

т где б, - результат /-го наблюдения;

m - число наблюдений.

• 9.3.7 Определить относительную эффективность регистрации детектора в процентах как отношение определенной по п. 9.3.6 эффективности испытываемого детектора к эффективности регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ в пике полного поглощения стандартного детектора Nal (3x3 дюйма) при той же геометрии измерения (0,0012 имп./квант) по формуле:

  

  100 %

• 9.3.8 Результаты проверки по п. 9.3 считаются положительными, если полученное значение относительной эффективности С не менее:

  НЮОиНПО

  Н400 и Н420

  0,5

  1,5

Результат поверки признают положительным, если операции по п.п. 9.1 - 9.3 выполнены с положительными результатами

• 11.1 Все результаты заносятся в протокол поверки. Рекомендуемая форма протокола поверки приведена в Приложении А.

• 11.2 Сведения о результатах поверки средств измерений в целях подтверждения поверки должны быть переданы в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в установленном порядке.

• 11.3 По заявлению владельца поверяемого спектрометра или лица, представившего его на поверку, положительные результаты поверки оформляются свидетельством о поверке по установленной форме.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

На оборотной стороне свидетельства о поверке указывают:

• - метрологические характеристики прибора, определенные при поверке: диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, абсолютную погрешность характеристики преобразования (ИНЛ), относительное энергетическое разрешение по линии гамма-излучения радионуклида ^l37Cs с энергией 661,7 кэВ.

• - номера версий и цифровые идентификаторы программного обеспечения.

• 11.4 Прибор, не прошедший поверку, к обращению не допускается. Сведения о непригодности должны быть переданы в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в установленном порядке. По заявлению владельца на прибор выдают извещение о непригодности по установленной форме. Свидетельство о предыдущей поверке на прибор, не прошедший периодическую поверку, аннулируют.

Приложение А

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Протокол поверки

№_____ от ________20___г.

Наименование прибора, тип:

Заводской номер:

Регистрационный номер в Федеральном

информационном фонде по обеспечению

единства измерений:

Заказчик:

Серия и номер знака предыдущей поверки

(если имеются):

Дата предыдущей поверки:

Вид поверки__

Наименование нормативного документа при поверке________________________________

Условия поверки

Средства поверки (наименование эталона и его регистрационный номер, тип и заводские номера средств измерений, применяемых при поверке)______________________________

Вспомогательные СИ

Внешний вид, комплектность, маркировка соответствует (не соответствует) требованиям технической документации.

Внешние повреждения прибора отсутствуют (присутствуют).

Вывод: результаты проверки: положительные (отрицательные).

Прибор работоспособен (не работоспособен).

Сообщения об ошибках отсутствуют (имеются; указать содержание).

Результаты опробования положительные (отрицательные).

3 Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО)

Результаты подтверждения соответствия ПО положительные (отрицательные).

4 Проверка диапазона энергии регистрируемого гамма-излучения и определение абсолютной погрешности характеристики преобразования (ИНЛ).

Результаты проверки диапазона энергии регистрируемого гамма-излучения и определение абсолютной погрешности характеристики преобразования положительные (отрицательные).

Результаты определения относительного энергетического разрешения положительные (отрицательные).

6 Определение относительной эффективности регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ (⁶⁰Со) в пике полного поглощения

Результаты определения относительной эффективности регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ (^w)Co) в пике полного поглощения положительные (отрицательные).

Вывод: результаты поверки: положительные (отрицательные).

Спектрометр энергии гамма-излучения с функцией визуализации полей гамма-излучения Polaris-H №________годен (не годен) к применению.

Выдано свидетельство о поверке № (извещение о непригодности №)

Дата поверки:

Поверитель

12