Методика поверки «Спектрометр МКГ-АТ1321» (МРБ МП. 2264-2012)

СПЕКТРОМЕТР МКГ-АТ1321

Методика поверки

ТИАЯ.412155.008 МП

МРБ МП.г^ -2012

РАЗРАБОТЧИК

Главный метролог УП «АТОМТЕХ»

Д.Гузов

«о^»              2012

Начальник лаборатории ядерной электроники УП «АТОМТЕХ»

А.Н.Семеняко

2012

Вводная часть......................................................................

Операции поверки..............................................................

Средства поверки.................................................................

Требования к квалификации поверителей.......................

Требования безопасности..................................................

Условия поверки и подготовка к ней.....и........................

Проведение поверки............................................................

Оформление результатов поверки....................................

,_;::л

............

t

• 1.1   Настоящая методика поверки распространяется на спектрометр МКГ-АТ1321 (далее - спектрометр), устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки и соответствует ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерений основных параметров», методическим указаниям МИ 1788-87 «Приборы дозиметрические для измерения экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы, поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы в воздухе фотонного излучения. Методика поверки».

• 1.2   Первичной поверке подлежат спектрометры утвержденного типа, выпускаемые из производства.

• 1.3   Периодической поверке подлежат спектрометры, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через межповерочные интервалы.

Межповерочный интервал - 12 мес.

• 1.4   Внеочередной поверке до окончания срока действия периодической поверки подлежат спектрометры, выходящие из ремонта, влияющего на метрологические характеристики. Внеочередная поверка спектрометров после ремонта проводится в объеме, установленном в методике поверки для первичной поверки.

• 1.5   Поверка спектрометров должна осуществляется юридическими лицами государственной метрологической службы или аккредитованными поверочными лабораториями других юридических лиц.

• 2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные

в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Продолжение таблицы 2.1

• 2.2 При получении отрицательных результатов при проведении операций поверка должна быть прекращена.

• 3.1 При проведении поверки должны применяться эталоны и вспомогательные

средства поверки, указанные в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Таблица 3.1

• 4.1 К проведению измерений при поверке и (или) обработке результатов измерений допускают лиц, аттестованных в качестве поверителей в установленном порядке.

• 5.1   При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, установленные ГОСТ 12.2.091-2012 для оборудования класса III (степень загрязнения 2, категория монтажа II).

• 5.2   При проведении поверки должны быть соблюдены требования СанПиН от 31.12.2013 № 137 Санитарные нормы и правила «Требования к обеспечению радиационной безопасности персонала и населения при осуществлении деятельности по использованию атомной энергии и источников ионизирующего излучения», СанПиН от 28.12.2012 №213 Санитарные нормы и правила «Требования к радиационной безопасности» и ГН от 28.12.2012 №213 Гигиенический норматив «Критерии оценки радиационного воздействия», а также требования безопасности, приведенные в руководстве по эксплуатации на спектрометр.

• 5.3   Процесс поверки должен быть отнесен к работе с вредными условиями труда.

• 6.1 Поверку необходимо проводить в следующих условиях:

  температура окружающего воздуха относительная влажность воздуха атмосферное давление внешний фон гамма-излучения

  от 15 °C до 25 °C;

  от 30 % до 80 %;

  от 84 до 106 кПа^^нный^^

  не более 0,20

  В помещении, где проводится поверка, не должно быть по ионизирующих излучений.

  6.2

  

  ■ММ.МЦ ⁵

  

• 6.3 При подготовке к поверке необходимо:

а)  внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации (далее - РЭ) на спектрометр;

б)  выдержать спектрометр в укладочном футляре в нормальных условиях в течение не менее 2 ч;

в)  извлечь спектрометр из укладочного футляра и расположить на рабочем месте;

г)  подготовить средства поверки в соответствии с их технической документацией;

д)  подготовить спектрометр к поверке согласно разделу 2 РЭ «Подготовка спектрометра к использованию».

• 7.1  Внешний осмотр

  • 7.1.1   При проведении внешнего осмотра проверяют:

• - соответствие комплектности поверяемого спектрометра требованиям раздела 1 РЭ в объеме, необходимом для поверки;

• - наличие свидетельства о предыдущей поверке (при периодической поверке);

• - наличие четких маркировочных надписей на спектрометре;

• - отсутствие загрязнений, механических повреждений, влияющих на работу спектрометра.

7.2 Опробование

• 7.2.1   При опробовании проводят:

• - самоконтроль спектрометра;

• - проверка соответствия программного обеспечения (ПО) спектрометра.

• 7.2.2   Самоконтроль спектрометра проводят в соответствии с разделом 3 РЭ:

а)  включают питание спектрометра, при этом спектрометр должен автоматически перейти в режим самоконтроля и проверки работоспособности. На экране должно появиться сообщение «Прогрев выполняется. Пожалуйста, ждите...»;

б) в случае обнаружения неисправностей и нарушения работоспособности на экране спектрометра появится сообщение об ошибке;

в)  в случае успешного проведения самоконтроля спектрометр переходит в режим стабилизации.

• 7.2.3   Проверку соответствия внутреннего программного обеспечения (ПО) спектрометра проводят идентификацией ПО и проверкой обеспечения защиты ПО от несанкционированного доступа во избежание искажения результатов измерений.

После прохождения спектрометром успешного самоконтроля нажимают кнопку «1» («Отмена»), чтобы отказаться от проведения стабилизации. При этом спектрометр перейдет в режимСПРД».

е помощью внешней программы стороннего разработчика (например, стандартными средствами Total Commander или Double Commander). Номер версии программы «SpectEx» выводится на экран монитора при выборе функции «О программе» в режиме «Помощь».

Таблица 7.1

Результаты опробования считают удовлетворительными, если спектрометр после прохождения самоконтроля перешел в режим стабилизации, отсутствуют сообщения об ошибках и идентификационные данные внутреннего и внешнего ПО соответствуют приведенным в таблице 7.1.

• 7.3 Определение метрологических характеристик

7.3.1 Определение основной относительной погрешности характеристики преобразования и проверку диапазона энергий регистрируемого гамма-излучения проводят в следующей последовательности:

а)  включают питание спектрометра согласно разделу 2 РЭ;

б)  проводят стабилизацию спектрометра согласно разделу 3 РЭ;

в)  переводят спектрометр в режим «РИД», введя специальный пароль согласно разделу ЗРЭ;

г) устанавливают поочередно источники гамма-излучения типа ОСГИ-3 с радионуклидами, указанными в таблице 7.2, на задней панели спектрометра симметрично относительно метки, обозначающей геометрический центр детектора Nal(Tl) (см. рисунок 1);

научно

1 - метка геометрического центра чувствительного объема счетчика Гейгера Мюллера; 2 - метка геометрического центра детектора NaI(Tl);

3 - задняя панель спектрометра.

Рисунок 1 - Расположение центров детекторов спектрометра

д) согласно разделу 3 РЭ инициируют набор спектра для каждого источника гамма-излучения и наблюдают измеряемый спектр в каналах. По оси ординат происходит накопление импульсов в каналах спектра. По оси абсцисс нормируется зависимость между значениями энергии регистрируемого гамма-излучения и номерами каналов (характеристика преобразования спектрометра). Позиция подвижного маркера (вертикальная черта) на оси абсцисс отображается на экране спектрометра в табличном виде, а именно, после позиции маркера в каналах отображается значение энергии гамма-излучения в килоэлектронвольтах (кэВ), а далее - число импульсов по оси ординат в канале, в котором установлен маркер;

е)  считывают значение скорости счета импульсов от источника гамма-излучения, индицируемой в верхней строке экрана спектрометра. Скорость счета импульсов должна находиться в пределах от 250 до 10000 имп/с. Если это требование не выполняется, то изменяют расстояние между источником и спектрометром и повторяют операции согласно 7.3.1 (г-е);

ж) измеряют спектр от источника гамма-излучения до достижения интегрального числа импульсов в пике полного поглощения (ППП) не менее 10⁴ согласно разделу 3 РЭ и определяют значение энергии гамма-излучения , кэВ, согласно разделу 3 РЭ;

и) определяют основную относительную погрешность характеристики преобразования ПХП спектрометра в процентах по формуле

ПХП = ^s^.100 ,                           (1)

шах

где ДЕ_тах - максимальное значение из рассчитанных разностей AE_t =   - E_t, |;

= 3000 кэВ - верхняя граница диапазона энергий.

Определение ПХП одновременно является проверкой диапазона энергий регистрируемого гамма-излучения.

Результаты поверки считают положительными, если основная относительная погрешность характеристики преобразования спектрометра не превышает 1 %.

• 7.3.2   Определение относительного энергетического разрешения проводят в следующей последовательности:

а)  включают питание спектрометра согласно разделу 2 РЭ;

б) проводят стабилизацию спектрометра согласно разделу 3 РЭ;

в)  переводят спектрометр в режим «РИД», введя специальный пароль (см. раздел 3 РЭ);

г)  размещают и фиксируют вплотную к задней панели спектрометра источник гамма-излучения ОСГИ-3 с радионуклидом ^,37Cs симметрично относительно метки, обозначающей геометрический центр детектора Nal(Tl) (см. рисунок 1);

д) инициируют набор спектра согласно разделу 3 РЭ;

е)  измеряют спектр гамма-излучения от источника типа ОСГИ-3 согласно разделу 3 РЭ до достижения интегрального числа импульсов в ППП с энергией 662 кэВ не менее 2-10⁴, при этом входная статистическая загрузка должна быть не более 2000 с'¹;

ж) определяют значение относительного энергетического разрешения R, %, согласно разделу 3 РЭ.

! Результаты поверки считают положительными, если относительное энергетическое разрешение спектрометра не превышает 9 %.

• 7.3.3   Определение эффективности регистрации в пике полного поглощения для энергии гамма-излучения 662 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs точечного источника типа ОСГИ-3 проводят в следующей последовательности:

а)  включают питание спектрометра согласно разделу 2 РЭ;

б)  проводят стабилизацию спектрометра согласно разделу 3 РЭ;

в)  переводят спектрометр в режим «РИД», введя специальный пароль (см. раздел 3 РЭ);

г)  выполняют операции согласно 7.3.2 (г);

д) задают время набора спектра 200 с согласно разделу 3 РЭ;

е)  измеряют спектр от точечного эталонного источника гамма-излучения типа ОСГИ-3 ic радионуклидом ¹³⁷Cs согласно разделу 3 РЭ. По истечении заданного времени набора I измерение спектра будет автоматически остановлено;

i      ж) определяют значение энергии излучения Е, кэВ, и значение относительного

энергетического разрешения R, %, согласно разделу 3 РЭ;

и) рассчитывают левую Е_л, кэВ, и правую Е_п, кэВ, границы ШШ по формулам

Е_л - Е ~0,015Е-R ,

(2) (3)

к) устанавливают подвижный маркер в позицию, примерно соответствующую значению энергии Е_л, согласно разделу 3 РЭ;

л) переходят в подрежим «Окно» и устанавливают второй подвижный маркер в позицию, примерно соответствующую значению энергии Е_п;

м! считывают с экоана спектоометоа воемя набооа спектоа t... с. и количество

3 Зам. ТИАЯ.51-2016

подвижные маркеры в позиции, примерно соответствующие значениям энергий Е_л и Е„, считывают с экрана спектрометра измеренное количество импульсов фона I в выделенном энергетическом окне [Е_я, Е_п]-,

п) определяют эффективность регистрации спектрометра Е в ППП, %, для энергии гамма-излучения 662 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs по формуле

^ = -^-^■100. ₍₄₎

4,-77-е ^Тм

где А_д - значение активности радионуклида ¹³⁷Cs в эталонном гамма-источнике типа ОСГИ-3 на дату его поверки (берут из свидетельства о поверке источника), Бк;

77=0,851 - среднее число гамма-квантов, испускаемых при одном акте распада радионуклида ¹³⁷Cs;

t - время, прошедшее между поверкой источника и датой измерения, сут;

=10964 сут - период полураспада радионуклида ¹³⁷Cs,

Результаты поверки считают положительными, если эффективность регистрации в ППП для энергии гамма-излучения 662 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs точечного источника типа ОСГИ-3 равна (1,48 ± 0,29) %.

• 7.3.4 Определение основной относительной погрешности измерения мощности амбиентного эквивалента дозы (мощности амбиентной дозы) гамма-излучения (далее -мощность дозы) спектрометра с детектором Nal(Tl) проводят на эталонной дозиметрической установке гамма-излучения с набором источников ¹³⁷Cs в контрольных точках H'_w(10) согласно таблице 7.3 в следующей последовательности:

Таблица 7.3

а) включают питание спектрометра и проводят стабилизацию согласно разделам 2 й

3 РЭ. После выполнения стабилизации переводят спектрометр в режим «СПРД» и выбирают в меню пункт «Детектор Nal» согласно разделу 3 РЭ;

б) устанавливают спектрометр на поверочную дозиметрическую установку таким образом, чтобы продольная ось пучка излучения проходила через метку геометрического центра детектора Nal(Tl) на задней панели спектрометра (см. рисунок 1), ориентированную в сторону источника излучения;

в)  устанавливают спектрометр в i-ю контрольной точку на расстоянии r_t, мм, от центра источника до метки, при этом r_t = r_Oi - 22, мм, где r_Oj - расстояние, соответствующее мощности дозы гамма-излучения Н*_т(10) по данным свидетельства о поверке дозиметрической установки;

г)  проводят согласно разделу 3 РЭ измерение мощности дозы гамма-излучения фона Н^( 10) в i-й контрольной точке со статистической погрешностью не более 5 %;

д) подвергают спектрометр облучению с заданной мощностью дозы гамма-излучения Н'_т(10) и измеряют согласно разделу 3 РЭ мощность дозы гамма-излучения Н'(10) в i-й контрольной точке. Число измерений и статистическая погрешность каждого измерения должны быть в соответствии с таблицей 7.3. За результаты измерения мощности дозы гамма-излучения в i-й контрольной точке принимают среднее арифметическое значение из трех измерений Н*(10)',

е) определяют в i-й контрольной точке значения доверительных границ основной относительной погрешности спектрометра 4, %, с доверительной вероятностью 0,95 по формуле

где 0_О, - погрешность дозиметрической установки в i-й контрольной точке, %, приведенная в свидетельстве 0 поверке на установку;

0 - относительная погрешность результата измерения мощности дозы гамма-излучения в i-й контрольной точке, %, вычисляемая по формуле

Примечание - В проверяемых точках 4, 5 значением фона можно пренебречь.

Результаты поверки считают положительными, если значения доверительных границ основной относительной погрешности измерения мощности дозы гамма-излучения для всех контрольных точек не превышают пределов допускаемой основной относительной погрешности 4, указанных в таблице 7.3.

• 7,3.5 Определение основной относительной погрешности измерения мощности дозы гамма-излучения спектрометра с детектором на основе счетчика Гейгера-Мюллера проводят на эталонной дозиметрической установке гамма-излучения с набором источников ¹³⁷Cs в контрольных точках н‘_т(10) согласно таблице 7.4 в следующей последовательности: -

Таблица 7.4

а)  устанавливают спектрометр на поверочную дозиметрическую установку таким образом, чтобы продольная ось пучка излучения проходила через метку геометрического центра чувствительного объема счетчика Гейгера-Мюллера на задней панели спектрометра (см. рисунок 1), ориентированную в сторону источника излучения;

б)  устанавливают спектрометр в i-ю контрольную точку на расстоянии r_t, мм, от центра источника до метки, при этом г, = r_Oi - 20, мм, где r_Oi - расстояние, соответствующее мощности дозы гамма-излучения H*_0j(10) по данным свидетельства о поверке дозиметрической установки;

в)  включают питание спектрометра; отказываются от проведения стабилизации, нажав кнопку «1». Переводят спектрометр в режим «СПРД», выбирают в меню пункт «Счетчик ГМ» согласно разделу 3 РЭ;

г)  подвергают спектрометр облучению с заданной мощностью дозы гамма-излучения Н*_В1(10) и измеряют согласно разделу 3 РЭ мощность дозы гамма-излучения Н’(10) в i-й контрольной точке. Число измерений и статистическая погрешность каждого измерения должны соответствовать таблице 7.4. За результат измерения мощности дозы гамма-излучения в i-й контрольной точке принимают среднее арифметическое значение трех измерений Н*(10)',

д) определяют в i-й контрольной точке значения доверительных границ основной относительной погрешности спектрометра Д, %, с доверительной вероятностью 0,95 по формуле

(7)

где 0_О1 - погрешность дозиметрической установки в i-й контрольной точке, %,

приведенная в свидетельстве о поверке на установку;

0  - относительная погрешность результата измерения мощности дозы

гамма-излучения в i-й контрольной точке, %, вычисляемая по формуле

■100.

Результаты поверки считают положительными, если значения доверительных границ основной относительной погрешности измерения мощности дозы гамма-излучения для всех контрольных точек не превышают пределов допускаемой основной относительной погрешности 4 > указанных в таблице 7.3.

8Д Результаты поверки оформляют протоколом по форме, приведенной в приложении А.

• 8.2   Положительные результаты поверки оформляют:

а)  при выпуске спектрометра из производства:

• - записью о поверке в разделе РЭ «Свидетельство о приемке», заверенной подписью и оттиском поверительного клейма;

• - нанесением клейма-наклейки поверителя на заднюю панель спектрометра;

б) при эксплуатации и выпуске спектрометра после ремонта - нанесением клейма-наклейки и выдачей свидетельства о поверке по форме в соответствии с приложением Г ТКП 8.003-2011.

При отрицательных результатах поверки эксплуатация спектрометров запрещается и выдается заключение о непригодности по форме в соответствии с приложением Д ТКП 8.003-2011. При этом доверительное клеймо подлежит погашению и свидетельство о поверке аннулируется.

Приложение А

(рекомендуемое) Форма протокола поверки

Протокол поверки спектрометра МКГ -АТ 1321 зав. №__________

ДАТА ПОВЕРКИ_______________________

ПОВЕРКА ПРОВОДИЛАСЬ___________________________________

поверочный орган

Условия поверки:

температура                                                               °C;

относительная влажность                                                 %;

атмосферное давление                                                   кПа;

внешний фон гамма-излучения                                          мкЗв/ч;

Средства поверки

• 1 Внешний осмотр

документация _________

комплектность _________

отсутствие механических повреждений___

• 2 Опробование

самоконтроль                         ____________________________________________

соответствие ПО

• 3 Метрологические характеристики

3.1 Определение основной относительной погрешности характеристики преобразования

и проверка диапазона энергий регистрируемого гамма-излучения

Таблица А.1

3.2 Определение относительного энергетического разрешения

Таблица А.2

• 3.3 Определение эффективности регистрации в пике полного поглощения с энергией гамма-излучения 662 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs

Таблица А.З

• 3.4 Определение основной относительной погрешности измерения мощности амбиентного эквивалента дозы (мощности амбиентной дозы) гамма-излучения

Таблица АЛ

Выводы

№_________от__

(заключение о непригодности)

2 Нов. ТИАЯ.87-2013

17