Руководство по эксплуатации «СПЕКТРОМЕТРЫ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ МКСП-01 «РАДЭК»» (РЭ ШФРК.412151.002 )

СОГЛАСОВАНО

ООО «НТЦ «РАДЭК»

Руководитель ГЦИ СИ ФГУП

010 г.

«Поверка»)

.И. Менделеева»

&1. Ханов

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ (ШФРК. 412151.002 РЭ)

^.^GOOO-Ю

И.о. руководителя отдела

ГЦИ СИ ФГУП

«ВНИИМим. Д.И. Менделеева»

______Н.Н. Моисеев

2010 г.

Санкт-Петербург 2010 г.

4 Поверка

Настоящая методика поверки распространяется на спектрометры гамма излучении МКСП-01 «РАДЭК» (далее - спектрометры) и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Первичная поверка проводится при выпуске спектрометров из производства и после ремонта, периодическая - в процессе эксплуатации.

Межповерочный интервал - 2 года.

Поверка должна осуществляться органами государственной метрологической службы Госстандарта или метрологическими службами юридических лиц, аккредитованных в установленном порядке на право проведения государственной поверки спектрометрических и радиометрических средств измерений.

• 4.1 Операции поверки

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 6.

Таблица 6

• 4.2 Средства поверки

При проведении поверки должны применяться средства измерений и вспомогательное оборудование, указанные в таблице 7.

Таблица 7

• 4.3 Требования к квалификации поверителей

К проведению измерений при поверке и (или) обработке результатов измерений допускают лиц, аттестованных в установленном порядке в качестве государственных поверителей спектрометрических и радиометрических средств измерений.

• 4.4 Требования безопасности при проведении поверки

При проведении поверки должны соблюдаться требования безопасности, изложенные в разделе 3 настоящего Руководства по эксплуатации.

• 4.5 Условия поверки

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• • температура окружающего воздуха 20 ± 5 °C;

• • относительная влажность воздуха 60 ± 20 %;

• • атмосферное давление 101,3 ± 4 кПа;

• • фон внешнего излучения не более 0,15 мкЗв/ч.

• 4.6 Подготовка к поверке

Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с разделом 3 настоящего Руководства по эксплуатации.

• 4.7 Проведение поверки

• 4.7.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие прибора следующим требованиям:

• •  соответствие комплектности поверяемого спектрометра требованиям таблицы 2 настоящего Руководства по эксплуатации;

• •  наличия в Руководстве по эксплуатации отметки о первичной поверке или свидетельства о последней (периодической поверке);

• • наличие четких маркировочных надписей на приборе;

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

• •

4.7.2. Опробование

При проведении опробования необходимо проверить работоспособность прибора в соответствии с разделом 3 настоящего Руководства по эксплуатации.

• 4.7.3 Определение метрологических характеристик

• 4.7.3.1 Определение энергетического разрешения

• 4.7.3.1.1 Определение энергетического разрешения спектрометра проводить по линии 661,66 кэВ гамма-излучения ¹³⁷Cs;

• 4.7.3.1.2 Установить спектрометр в кожухе на устройство позиционирования с источником гамма-излучения ¹³⁷Cs. Активность источника и его положение выбираются таким, чтобы статистическая загрузка спектрометра была до 10000 имп с¹.

• 4.7.3.1.3 Провести измерение спектра источника. Время экспозиции выбирается таким, чтобы число импульсов в пике полного поглощения гамма-квантов с энергией

• 661.66 кэВ было не менее 10⁴.

• 4.7.3.1.4 Произвести обработку полученного спектра, определив ширину пика полного поглощения линии 661.66 кэВ на половине его высоты Д_п в каналах.

• 4.7.3.1.5 Рассчитать абсолютное энергетическое разрешение (т|абс) по формуле:

Пабе ⁼ Дп-К,                        (1)

где К - значение энергетической ширины канала, кэВ/канал,

П₂

где пг и п\ - номера каналов, соответствующие положениям центроид пиков с энергиями Ег и Ei соответственно.

• 4.7.3.1.6 Относительное энергетическое разрешение рассчитывают по формуле:

Потн ⁼ (Пабс^)-ЮО, %,            (3)

где Е - значение энергии пика полного поглощения, кэВ.

Примечание. Допускается для определения относительного энергетического разрешения при обработке спектра использовать соответствующий инструмент программы “ASW” (см. “Описание программы ’’ASW'””).

• 4.7.3.1.7  Результат поверки спектрометра считают положительным, если относительное энергетическое разрешение по линии гамма-излучения 661,66 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs с блоками детектирования БДЕГ-63 и БДЕГ-80 не превышает соответственно 9.5 и 10 %.

• 4.7.3.2 Определение основной погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности)

• 4.7.3.2.1 Определение основной погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности) спектрометра проводить следующим образом:

• 4.7.3.2.2 Установить спектрометр на устройство позиционирования с источником гамма-излучения ¹³⁷Cs. Активность источника выбираются такой, чтобы статистическая загрузка спектрометра была до 10000 имп-с'¹.

• 4.7.3.2.3 Провести измерение спектра источника. Время экспозиции выбирается таким, чтобы число импульсов в пике полного поглощения гамма-квантов с энергией

• 661.66 кэВ было не менее 10⁴.

• 4.7.3.2.4 Повторить действия по п.п. 3.5.3.2.2. - 3.5.3.2.3., устанавливая последовательно на устройство позиционирования источники ¹⁵²Еи,⁸⁸Y, ⁸Th. Время экспозиции выбирать таким, чтобы площадь каждого из пиков полного поглощения, соответствующих энергиям гамма-квантов 121.8(¹⁵²Eu), 238.6(²²⁸Th), 344.2(¹⁵²Eu), бвЗ^^ТЬ), 898.0(⁸⁸Y), 1408.0(¹⁵²Eu), 1836.0(⁸⁸Y) и 2614(²²⁸Th) кэВ составляла не менее 10000 импульсов.

Произвести обработку полученных спектров. Определить положение центроид пика 121.8(¹⁵²Eu), 238.6(²²⁸Th), 344.2(¹⁵²Eu), 583.2(²²⁸Th), 661.66(¹³⁷Cs), 898.0f⁸Y), 1408.0(¹⁵²Eu), 1836.0(⁸⁸Y) и 2614(²²⁸Th) кэВ.

• 4.7.3.2.5 Рассчитать по методу наименьших квадратов уравнение прямой линии, аппроксимирующей экспериментальные значения, в виде:

Eipac4 = a + b-Ni, кэВ                 (4)

где: Ei _расч - рассчитанная по данному уравнению энергия линии с номером i;

Ni - положение центроиды линии с номером i;

а, b - постоянные величины.

Рассчитать по уравнению (4) значения энергий, соответствующих полученным центроидам пика.

Рассчитать отклонение полученных расчетных значений энергии линий Ei _расч от истинных значений Ei по формуле:

Рассчитать основную погрешность характеристики преобразования 5 (интегральную нелинейность) как отношение максимального значения А Е‘^пах к максимальному значению энергии излучения Е, в использованной выборке:

5 = (AE™/E_imax)-100,%.                    (6)

• 4.7.3.2.6 Результат поверки спектрометра считается положительным, если предел допускаемой основной погрешности характеристики преобразования спектрометра (интегральной нелинейности) в рабочем диапазоне энергий гамма-излучения не превышает ±1,0 %.

4.7.3.3 Определение эффективности регистрации фотонов в пике полного поглощения от точечного источника ¹³⁷Cs в стандартной геометрии измерения в кожухе.

• 4.7.3.3.1 Проверку эффективности регистрации спектрометра проводить по пику полного поглощения радионуклида ¹³⁷Cs, устанавливая источник вплотную к торцевой поверхности детектора.

• 4.7.3.3.2 Подготовить спектрометр к выполнению измерений в соответствии с настоящим руководством по эксплуатации.

• 4.7.3.3.3 Установить источник ¹³⁷Cs вплотную к торцевой поверхности детектора. Активность источника должна быть такой, чтобы статистическая загрузка спектрометра не превышала 2000 с¹.

• 4.7.3.3.4 Провести измерение спектра источника. Время экспозиции выбирается таким, чтобы число импульсов в пике полного поглощения гамма-квантов с энергией

• 661.66 кэВ было не менее 5000. Измерения проводят не менее 10 раз. Спектры сохранить для последующей обработки

• 4.7.3.3.5 В каждом i-том измеренном спектре источника определить скорость счета импульсов я,-, зарегистрированных в пике полного поглощения с энергией 661.66 кэВ, затем рассчитать среднее значение скорости счета П и стандартную неопределенность по типу А по формулам:

m

_ Z(n-n.)²

(m-l) m ’ где m - число измерений.

• 4.7.3.3.6 Эффективность регистрации в пике полного поглощения е рассчитать по формуле:

е= А? - юо%,                     (9)

где е - эффективность регистрации в пике полного поглощения, %;

А - активность радионуклида в источнике ОСГИ на момент измерения спектров, Бк;

энергии на один акт распада радионуклида, квант/расп.

Рассчитать стандартную неопределенность эффективности регистрации по формуле:

где w— - стандартная неопределенность величины П;

ид - стандартная неопределенность величины активности источника, определяемая по формуле:

А-6_а0

где Здо - относительная погрешность аттестации активности источника ОСГИ, %. Рассчитать расширенную неопределенность эффективности регистрации по формуле:

где коэффициент “2” - это коэффициент охвата.

• 4.7.3.3.7 Результат первичной поверки спектрометра считается положительным, если эффективность регистрации в пике полного поглощения 661.66 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs с учетом неопределенности ее определения (e-U_E) не ниже 4% и 6.5% для БДЕГ-63 и БДЕГ-80 соответственно.

• 4.7.3.3.8 Результат периодической поверки считают положительным, если полученное значение эффективности удовлетворяет условию:

^£ ~ ^£о I -      ⁺     ,  (13)

где   £и е₀ - соответственно измеренное и определенное при первичной

поверке значение эффективности;

Ue и Ueq- погрешности е и е₀ (Р=0.95).

• 4.7.3.4 Определение времени установления рабочего режима и нестабильности прибора за 24 часа непрерывной работы от сети.

• 4.7.3.4.1 Проверку времени установления рабочего режима спектрометра, времени непрерывной работы и нестабильности прибора за 24 часа непрерывной работы от сети проводить с помощью радионуклидных источников ¹³⁷Cs из комплекта ОСГИ.

• 4.7.3.4.2 Перед испытанием спектрометр должен находиться в выключенном состоянии не менее 2 часов.

• 4.7.3.4.3 Установить спектрометр на устройство позиционирования с источником радионуклида ¹³⁷Cs из комплекта ОСГИ.

• 4.7.3.4.4 Включить спектрометр, отметив время включения.

• 4.7.3.4.5 По окончанию времени выхода на рабочий режим (5 мин) провести измерения по приведенному ниже описанию.

• 4.7.3.4.6 Произвести измерение спектра гамма-излучения источника ¹³⁷Cs из комплекта ОСГИ с временем экспозиции 600 с. Активность источника должна быть такой, чтобы статистическая загрузка спектрометра не превышала 2000 с'¹.

• 4.7.3.4.7 В полученном спектре определить положение центроиды пика (m_cj) гамма-излучения 661,66.

• 4.7.3.4.8 В течение 24 часов непрерывной работы производить ежечасно измерения в соответствии с п.п. 4.7.3.4.6-4.7.3.4.7.

• 4.7.3.4.9 Рассчитать среднее положение центроид пиков (п_с) гамма-излучения 661,.66 кэВ по формуле:

т

t»_ci п_с=^~,          (14)

т

где:   п_С1 - положение центроиды пика в спектре с номером i;

т - число измерений.

• 4.7.3.4.10 Рассчитать среднее квадратическое отклонение о_с центроиды пика по формуле:

-п.)

• 4.7.3.4.11  Рассчитать временную нестабильность преобразования) спектрометра по формуле:

D_t= -^с——100,

Е

где: К - энергетическая ширина канала, кэВ;

Е - энергия линии, кэВ.

• 4.7.3.4.12 Результат поверки спектрометра считают положительным, если изменение коэффициента преобразования не превышает ± 1%.

• 4.7.3.5 Проверка максимальной входной статистической загрузки

• 4.7.3.5.1 Проверку максимальной входной статистической загрузки производить по линии 661,66 кэВ гамма-излучения ¹³⁷Cs;

• 4.7.3.5.2 Произвести определение энергетического разрешения (т|) в соответствии с п.3.5.3.1, при низкой (10² с¹) и максимальной (не ниже 540* с'¹) импульсных загрузках.

• 4.7.3.5.3 Рассчитать относительное изменение энергетического разрешения З_п по формуле

8ц ^— (T|max ~ T|miii)'100 / Timin                  (17)

где: т|тах и rimin - значения энергетического разрешения полученные при максимальной и низкой загрузках.

• 4.7.3.5.4 Произвести определение положения центроид пиков (п) при низкой и максимальной импульсных загрузках

• 3.5.3.5.5 Рассчитать относительное смещение положений центроид (tic) пиков по формуле:

8с (Вс шах Вс min)* 100 / Пс min. %          (18)

где: Вс щах и Пс шт - номера каналов, соответствующие положению центроид пиков при максимальной и низкой загрузках.

• 4.7.3.5.6 Результат поверки считают положительным, если относительное изменение энергетического разрешения по линии 661,66 кэВ радионуклида ¹³⁷Cs не превышает 10 %, а относительное смещение центроиды пика не превосходит ±3 %.

4.8 Оформление результатов поверки

• 4.8.1 При положительных результатах первичной поверки в Приложение 1 Паспорта документа ставится подпись поверителя, штамп организации, произведшей поверку, дата поверки и выдается свидетельство установленной формы о поверке.

• 4.8.2 При положительных результатах очередной поверки или поверки после ремонта на спектрометр выдается свидетельство установленной формы о поверке.

• 4.8.3 При отрицательных результатах поверки спектрометр к применению не допускаются. На него выдается извещение установленной формы о непригодности с указанием причин, а свидетельство аннулируется.

40