Методика поверки «Установки спектрометрические "Мультирад-гамма" с блоком детектирования БДКС-38-02А» (АЖНС.412131.004МП)

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

ООО <<ЮТГАмрлитуда>> '""'"'7^-—^{с а}- ^{е₽милов} ».                     2017 г.

’aW’       уУв

<37* Г’» FTt*-^v

УТВЕРЖДАЮ .

Директор Центрального отделения

вской области»

_С.Г. Рубайлов

«*—•   2017 г.

г.#⁰-

2017

Настоящая методика поверки распространяется на установки спектрометрические «МУЛЬТИРАД-гамма» с блоком детектирования БДКС-38-02А (далее - установки), изготавливаемые Обществом с ограниченной ответственностью «НТЦ Амплитуда» (ООО «НТЦ Амплитуда»), г. Москва, Зеленоград, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Поверку установки проводят юридические лица или индивидуальные предприниматели, аккредитованные в установленном порядке. Требования к организации, порядку проведения поверки и форма представления результатов поверки определяются действующей нормативной базой.

Поверке подлежат все вновь выпускаемые, выходящие из ремонта и находящиеся в эксплуатации установки. Первичная поверка производится при выпуске вновь произведенных установок и после их ремонта. Периодическая поверка производится при эксплуатации установок.

Интервал между поверками составляет один год.

1 ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 1.1 При проведении поверки должны выполняться, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень операций при проведении поверки

• 1.2 В случае отрицательных результатов поверки по любому пункту таблицы 1 поверяемая установка бракуется.

• 1.3 При проведении поверки применяют основные и вспомогательные средства поверки, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень основных и вспомогательных средств поверки

• 1.4 Все используемые средства поверки должны быть исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 1.5 Работа с эталонными средствами измерений должна проводиться в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 1.6 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 2.1 При поверке следует руководствоваться правилами техники безопасности, изложенными в:

• - эксплуатационной документации на установку и в соответствующих разделах руководств по эксплуатации испытательного оборудования;

• - СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/20Ю)»;

• - СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009),

• - в инструкциях и положениях по предотвращению несчастных случаев, действующих на предприятии;

• 2.2 К проведению поверки прибора допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим образованием, имеющим опыт работы в области измерений ионизирующих величин, аттестованный в качестве поверителей и ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и методикой поверки.

3 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 3.1 Поверку проводить в нормальных условиях:

• - температура окружающего воздуха.......................................от 15 до 25 °C;

• - относительная влажность воздуха.......................................от 30 % до 80 %,

• - атмосферное давление.....................................................от 86 до 106 кПа,

• - естественный радиационный фон, не более................................0,20 мкЗв ч’¹.

• 3.2 Перед началом поверки выдержать установку в нормальных условиях 2 ч.

• 4 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

соответствие маркировки и комплектности паспорту (РЭ);

наличие и сохранность пломб;

наличие эксплуатационной документации;

отсутствие дефектов, влияющих на работу изделия.

4.2 Опробование

• 4.2.1 При опробовании установки необходимо провести:

• - проверку идентификационных данных используемого программного обеспечения;

• - энергетическую калибровку установки и измерение фона.

• 4.2.2 Опробование установки проводят по истечении времени установления рабочего режима с использованием контрольного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K (или ²²Na). При опробовании используют программное обеспечение «ПРОГРЕСС-5» и/или LSRM SpectraLineXX.

• 4.2.3 Идентификационные данные проверяют по способам визуализации идентификаци

онных данных используемого программного обеспечения, описанными в руководствах пользователя        программного        обеспечения         «ПРОГРЕСС-5»        и/или

LSRM SpectraLineXX.

Идентификационные данные должны соответствовать данным таблицы 3.

Таблица 3

• 4.2.4 Энергетическая калибровка

• 4.2.3.1 Энергетическую калибровку проводят с использованием калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K (или ²²Na) и ПО «ПРОГРЕСС-5».

• 4.2.3.2 Для проведения энергетической калибровки необходимо провести следующие операции:

• - в меню «АВТОПИЛОТ» выбрать задачу «ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВКА»;

• - установить на блок детектирования калибровочный источник ¹³⁷Cs+⁴⁰K (или ²²Na);

• - запустить измерение в режиме энергетической калибровки в соответствии с пунктом

• 2.1 документа «Программное обеспечение спектрометрических и радиометрических измерительных комплексов «ПРОГРЕСС-5». Руководство оператора».

• 4.2.3.3 При нормальном функционировании прибора на экране отображается спектрограмма, подобная приведенной на рисунке 1 - для калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K или на рисунке 2 - для калибровочного источника ²²Na.

S<»Msperttwnrt«rLeBr          ЕЙ                 =A Й           "

Рисунок 1 - Аппаратурный спектр калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K

99

Рисунок 2 - Аппаратурный спектр калибровочного источника Na

• 4.2.3.4 По истечении 150 с набор спектра автоматически прекращается. На спектрограмме флажками отмечаются максимумы пиков полного поглощения излучения:

• - для калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K с энергией 662 кэВ и 1461 кэВ;

• - для калибровочного источника ²²Na с энергией 511 кэВ и 1275 кэВ, указываются соответствующие им номера каналов анализатора, а также скорость счета в определенном энергетическом диапазоне.

• 4.2.3.5 По результатам энергетической калибровки сделать следующие записи:

для калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K в строке 1 в таблице 4 занести номера каналов в столбцы «Позиция репера 662 кэВ» и «Позиция репера 1461 кэВ», соответствующие значениям энергии ППП, а в столбец «Контрольная скорость счета» - значение контрольной скорости счета.

для калибровочного источника ²²Na в строке 1 в таблице 5 занести номера каналов в столбцы «Позиция репера 511 кэВ» и «Позиция репера 1275 кэВ», соответствующие значениям энергии ППП, а в столбец «Контрольная скорость счета» - значение контрольной скорости счета.

• 4.2.3.6 Провести не менее пяти последовательных измерений калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K (или ²²Na), заполняя по их результатам строки таблицы 4 или 5.

Таблица 4 - Результаты энергетической калибровки с использованием калибровочного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K

Таблица 5 - Результаты энергетической калибровки с использованием калибровочного источника ²²Na

4.2.4 Измерение фона

• 4.2.4.1 Измерение фона проводят с использованием ПО «ПРОГРЕСС-5».

• 4.2.4.2 При измерении фона необходимо провести следующие операции: - убрать калибровочный источник с блока детектирования;

• - установить дистансерное устройство;

• - в меню «АВТОПИЛОТ» выбрать задачу «ИЗМЕРЕНИЕ ФОНА»;

• - установить время экспозиции не менее 1800 с

• - нажать «ПРОДОЛЖИТЬ».

В процессе измерения программа выводит на экран значения скорости счета в контрольных интервалах для текущего измерения спектра фона и для предыдущего измерения фона (в скобках).

• 4.2.4.3 Если скорость счета хотя бы в одном из контрольных интервалов отличается от измеренного ранее значения более чем на величину, соответствующую введенному в программу критерию, программа выдает предупреждение об изменении фонового спектра.

В этом случае следует устранить причину, вызвавшую изменение фона спектрометра, и

провести два последовательных измерения фона в соответствии с пунктом.4.2.4.2. Гамма-спектрометр Nal         ПЙ      №1

Рисунок 3 - Фоновый спектр

• 4.2.4.3 Если скорость счета хотя бы в одном из контрольных интервалов отличается от измеренного ранее значения более чем на величину, соответствующую введенному в программу критерию, программа выдает предупреждение об изменении фонового спектра.

В этом случае следует устранить причину, вызвавшую изменение фона спектрометра, и провести два последовательных измерения фона в соответствии с пунктом.4.2.4.2.

• 4.2.4.4 При отсутствии предупреждения об изменении фонового спектра по окончании набора следует занести результаты измерения фона в таблицу 5.

Таблица 5 - Результаты измерений фона

• 4.2.5 Результаты опробования считаются положительными, если

• - идентификационные данные ПО установки соответствуют данным, представленным в таблице 3;

• - позиции реперов отличаются от полученных при предыдущей поверке не более чем на 20 %, а контрольная скорость счета в таблицах 4 и 5 - не более чем на 10 %;

• - программа не выдает предупреждение об изменении фонового спектра.

4.3 Определение диапазона энергии регистрируемого излучения и относительной погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности)

• 4.3.1 Измерение проводят с использованием ПО «ПРОГРЕСС-5» и источников ОСГИ -рабочих эталонов 2-го разряда с радионуклидами ²⁴¹ Am, ¹³⁷Cs, ²²⁸Th, ⁶⁰Со.

• 4.3.2 Источники ОСГИ поочередно устанавливают в дистансерное устройство на расстояние 250 мм от торцевой поверхности блока детектирования и проводят измерение спектра гамма-излучения каждого источника.

Время экспозиции устанавливают из условия, чтобы число импульсов в каждом выбранном пике было не менее 10000.

Спектры сохраняют для последующей обработки.

• 4.3.3 В каждом спектре определяют положения центроид пиков N, и соответствующие им справочные данные энергий Ео, . Определяют характеристику преобразования в виде линейной зависимости E=A-N+B.

• 4.3.4 По полученной характеристике преобразования рассчитывают экспериментальные значения энергий E_t, соответствующие положениям пиков N, , сравнивают их с энергиями испущенных источниками гамма-квантов Еа и определяют отклонения по формуле (1):

EEi = \E_t - E_od                                     (1)

• 4.3.5 Выбирают максимальное значение из полученных разностей (&Е^тах) и рассчитывают интегральную нелинейность (ИНЛ) по формуле (2)

ДЕ = (^—) ■ 100, %                         (2)

где Е_тах - верхняя граница диапазона энергий, кэВ.

• 4.3.6  Измерение интегральной нелинейности установки одновременно является проверкой рабочего диапазона энергий регистрируемого гамма-излучения.

• 4.3.7 Результат поверки считают положительным, если полученное значение ИНЛ не превышает 0,3 % в рабочем диапазоне энергий регистрируемого гамма-излучения.

4.4 Определение относительного энергетического разрешения в пике полного поглощения 661,7 кэВ (¹³⁷Cs)

• 4.4.1 При поверке используют источник ОСГИ с радионуклидом ¹³⁷Cs и ПО «ПРГРЕСС-5».

• 4.4.2 Источник ОСГИ с радионуклидом ¹³⁷Cs устанавливают в дистансерное устройство на расстояние 250 мм от торцевой поверхности блока детектирования.

Активность источника должна быть такой, чтобы интегральная загрузка спектрометра не превышала 5000 с'¹.

• 4.4.3 Проводят измерение спектра гамма-излучения источника. Время экспозиции выбирают из условия, чтобы число импульсов в пике полного поглощения гамма-квантов с энергией 661,7 кэВ было не менее 10000.

• 4.4.4 С помощью ПО «ПРОГРЕСС-5» определяют полную ширину на полувысоте (ПШПВ, кэВ) пика полного поглощения энергии 661,7 кэВ.

• 4.4.5 Рассчитывают относительное энергетическое разрешение по формуле (3)

• 4.4.6 Результат поверки считают положительным, если полученное значение относительного энергетического разрешения не превышает 3,5 %.

4.5 Определение относительной эффективности регистрации в пике полного поглощения 661,7 кэВ (¹³⁷Cs)

• 4.5.1 При поверке используют источник ОСГИ с радионуклидом ¹³⁷Cs и ПО «ПРОГРЕСС-5». Активность источника должна быть такой, чтобы интегральная загрузка спектрометра не превышала 5000 с'¹.

• 4.5.2 Источник ОСГИ с радионуклидом ¹³⁷Cs устанавливают в дистансерное устройство на расстояние 250 мм от торцевой поверхности блока детектирования.

• 4.5.3 Проводят измерение спектра гамма-излучения источника. Время экспозиции устанавливают из условия, чтобы число импульсов в пике полного поглощения гамма-квантов с энергией 661,7 кэВ было не менее 10000. Спектр сохраняют до последующей обработки. Повторяют измерения 10 раз.

• 4.5.4 ПО автоматически из спектров источника гамма-излучения радионуклида ¹³⁷Cs вычитает спектр фона, определенный по пункту 4.2.4 и определяет количество импульсов в пике полного поглощения гамма-излучения энергии 661,7 кэВ в каждом спектре.

• 4.5.5 Рассчитывают эффективность регистрации , в пике полного поглощения гамма-излучения энергии 661,7 кэВ (¹³⁷Cs) по формуле (4):

где N( - количество импульсов в пике полного поглощения, полученное в результате обработки z-ro спектра по пункту 4.5.4, с’¹;

А - активность источника радионуклида на момент измерения, (паспортное значение с учетом поправки на радиоактивный распад), Бк;

р - вероятность выхода квантов (квантовый выход) на один акт распада радионуклида, квант/расп;

t - время набора спектра при измерении источника гамма-излучения радионуклида, с.

• 4.5.6 Вычисляют средние значения эффективности регистрации г по выполненным измерениям по формуле (5):

£ = —,                                              (5)

10 ⁷

• 4.5.7  Погрешность определения вычисляют следующим образом. Оценивают относительную величину среднего квадратического отклонения по формуле (6):

  

  ^Е(£‘ ^£)2 • 100 %

  9-10

(6)

Границы абсолютной погрешности определения эффективности для 95 % доверительного интервала при 10 наблюдениях (7):

где Зао - относительная погрешность аттестации активности эталонного источника (из свидетельства на источник), %;

t_m - коэффициент Стьюдента для т наблюдений и Р=0,95 (для 10 наблюдений tio =2,3).

• 4.5.8 При периодической поверке проверяют сохранность эффективности регистрации в геометрии первичной поверки.

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

|£-£о1<л/Д²+Ао                                (8)

где Ё и £₀ - соответственно, измеренное и определенное при первичной поверке значение эффективности, имп./фотон;

Д и До - соответственно, погрешности определения Е и е₀, имп./фотон

• 4.5.9 Результат поверки считают положительным, если:

• - относительная эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 661,7 кэВ (Cs-137) на расстоянии источник-детектор 250 мм, %, не менее 0,035;

• - при периодической поверке дополнительно выполняется условие п. 4.5.8.

4.6 Определение максимальной входной статистической загрузки

• 4.6.1 При поверке применяют установку дозиметрическую мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения с источником ¹³⁷Cs и ПО «ПРОГРЕСС-5».

• 4.6.2 Блок детектирования БДКС-38-02А размещают на линейку дозиметрической установки таким образом, чтобы расстояние от торцевой поверхности блока детектирования до источника ¹³⁷Cs обеспечивало интегральную статистическую загрузку от 200 до 1000 имп/с. Контроль входной загрузки производят путем суммирования импульсов, регистрируемых в единицу времени во всех каналах амплитудного анализатора.

• 4.6.3 Проводят регистрацию спектра. Число импульсов, зарегистрированных в пике полного поглощения с энергией 661,7 кэВ должно быть не менее 10000 имп.

• 4.6.4 Определяют энергетическое разрешение (тр, кэВ) и положение максимума пика полного поглощения (щ, канал) для линии 661,7 кэВ.

• 4.6.5 Увеличивают входную загрузку, уменьшая расстояние от блока детектирования БДКС-38-02А до источника ¹³⁷Cs дозиметрической установки и устанавливают ее значение равным 2,5 • 10⁵ имп/с. Проводят регистрацию спектра. Определяют энергетическое разрешение (т| кэВ) и положение максимума пика (п';, канал).

• 4.6.6 Обработка результатов

• 4.6.6.1 Рассчитать относительное значение изменения разрешения при изменении входной загрузки (^) в процентах по формуле (9):

8_n=^]------—-100                                    (9)

Hi

• 4.6.6.2 Рассчитать смещение положения максимума пика полного поглощения (З_п) в процентах по формуле (10):

₌(ⁿi~n.)._K._{loo                             (10)}

Е

где

К - энергетическая ширина канала, определенная при малой загрузке, кэВ;

Е - энергия, соответствующая моноэнергетическому пику 661,7 кэВ.

• 4.6.6.3 Максимальным значением входной статистической загрузки является входная загрузка, при которой вычисленное значение относительного изменения разрешения не превышает 15 % и относительное смещение пика в пределах ±1 %.

• 4.6.7 Результаты поверки считаются положительными, если значение максимальной входной статистической загрузки не менее 2,5-10⁵ имп/с.

4.7 Определение относительной погрешности измерения активности радионуклидов

• 4.7.1 При проведении поверки используют источник ОСГИ с радионуклидом ¹³⁷Cs и ПО «ПРГРЕСС-5».

• 4.7.2 Устанавливают источник ОСГИ в дистансерное устройство на расстояние 250 мм от торцевой поверхности блока детектирования. Производят набор спектра за время экспозиции 30 мин.

• 4.7.3 Проводят расчет активности при использовании ПО «ПРОГРЕСС-5».

• 4.7.4 Относительную погрешность измерений активности определяют по формуле (12):

3_А = ^А“~^А° -100                            (12)

Л

где:

Ао, - значение активности аттестации источника ОСГИ (¹³⁷Cs), приведенное на дату измерений, Бк;

А_и - измеренное значение активности, Бк.

• 4.7.5 Результаты поверки считаются положительными, если рассчитанное значение относительной погрешности измерений активности находится в пределах ±(10-50) %.

4.8 Проверка диапазона измерений МАЭД гамма-излучения и определение относительной погрешности МАЭД гамма-излучения

• 4.8.1 Проверку установки при измерении МАЭД гамма-излучения проводят на установке дозиметрической гамма-излучения с источником ¹³⁷Cs, аттестованной по мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения в качестве рабочего эталона не ниже 2 разряда.

• 4.8.2 Для проверки диапазона измерений проводят определение относительной погрешности измерений МАЭД.

Для этого необходимо выбрать, как минимум, три точки j со значениями МАЭД в начале, середине и конце диапазона измерений установки от 0,1 до 100 мкЗв/ч.

• 4.8.3 Для проверки провести следующие операции:

• 1) поместить блок детектирования поверяемой установки на дозиметрическую установку таким образом, чтобы центр чувствительной области датчика располагался на центральной оси пучка гамма-излучения на расстоянии от центра источника, соответствующем значению МАЭД в у-ой измеряемой точке;

• 2) включить поверяемую установку;

• 3) подвергнуть поверяемую установку облучению, считать показания МАЭД;

• 4) провести не менее трёх измерений (z-З) МАЭД в каждой у'-ой точке.

• 5) вычислить среднее арифметическое значение измеренных величин H*_pj, мкЗвч’¹, для каждой точки контроля по формуле (13):

  

(13)

• 6) рассчитать относительную погрешность измерения для каждой точки контроля 8j в процентах по формуле (14): где H*_oj - значение МАЭД, воспроизводимое поверочной установкой в у-ой точке, мкЗв-ч'¹;

  <5, =7,7

  

  (14)

8_П - относительная погрешность воспроизведения МАЭД гамма-излучения поверочной установкой (из свидетельства о поверке на установку), %.

• 4.8.4 Результаты поверки считаются положительными, если ни одно из значений относительной погрешности измерений МАЭД гамма-излучения не выходит за пределы ±20 %.

5 Оформление результатов поверки

• 5.1 Все результаты заносятся в протокол поверки. Рекомендуемая форма протокола поверки приведена в приложении А.

• 5.2 При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке установленной формы.

• 5.3 На оборотной стороне свидетельства о поверке указывают скорость счета от контрольного источника ¹³⁷Cs+⁴⁰K (или ²²Na), полученную при энергетической калибровке установки.

• 5.4 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 5.5 При отрицательных результатах поверки выдается извещение о непригодности установки или делается соответствующая запись в технической документации и применение его по назначению не допускается.

Приложение А

(рекомендуемое)

Протокол поверки

А.1 Поверяемый прибор: Установки спектрометрические «МУЛЬТИРАД-гамма» с блоком детектирования БДКС-38-02А, зав. номер__________________,

выпущенный (отремонтированный)____________________________________

(дата выпуска или ремонта)

(предприятие-изготовитель или ремонтное предприятие)

принадлежащий_____________________________________________________

(наименование организации)

Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений:_____________________.

А.2 Условия поверки:

Температура окружающего воздуха_____________________°C;

Атмосферное давление          ______________________кПа;

Относительная влажность       _______________________%

А.З Средства измерений и вспомогательное оборудование:

• - гамма-источники из комплекта ОСГИ №__________________________

наименование эталонного источника

свидетельство о поверке №_______________, действительно до_____________г.

• - установка поверочная дозиметрическая_______________, зав. №_____________

наименование установки

• - психрометр_________________________________, зав. №_____________________

• - барометр____________________________________, зав. №_____________________

• - дозиметр гамма-излучения___________________, зав. №_____________________.

А.4 Результат поверки

А.4.1 Результат внешнего осмотра___________________________________________

А.4.2 Результаты опробования______________________________________________

А.4.2.1 Идентификационные данные ПО

А.4.2.2 Результаты энергетической калибровки

А.4.2.3 Результаты измерений фона

А.4.3 Результаты определения относительной погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности)

АЛЛ Результаты определения относительного энергетического разрешения

А.4.5 Результаты определения относительной эффективности регистрации в пике

полного поглощения

Таблица А.4.5.1

Таблица А.4.5.2

А.4.6 Результаты определения максимальной входной статистической загрузки

Таблица А.4.6

Максимальная входная статистическая загрузка_____________________имп/с

А.4.7 Результаты определение относительной погрешности измерения активности радионуклидов

Таблица А.4.7

А.4.8 Результаты проверки диапазона измерений МАЭД гамма-излучения и определения

относительной погрешности МАЭД гамма-излучения

Таблица А.4.8

Заключение__________________________________________________________________

Поверитель __________________________

(личная подпись)

год, месяц, число

17