Номер по Госреестру СИ: 43292-09
43292-09 Спектрометры гамма-излучения полупроводниковые портативные
(Falcon 5000)
Назначение средства измерений:
Спектрометры гамма-излучения полупроводниковые портативные Falcon 5000 (далее -спектрометры Falcon 5000) предназначены для измерения энергетического распределения гамма-излучения и активности гамма-излучающих радионуклидов в пробах и объектах (при наличии соответствующих калибровок и аттестованных методик измерений), для поиска источников гамма - излучения и идентификации гамма - излучающих радионуклидов, а также для индикации мощности дозы гамма-излучения. При комплектации дополнительным блоком детектирования нейтронов спектрометры Falcon 5000 применяют для поиска источников нейтронного излучения.
Внешний вид.
Спектрометры гамма-излучения полупроводниковые портативные
Рисунок № 1
Внешний вид.
Спектрометры гамма-излучения полупроводниковые портативные
Рисунок № 2
Программное обеспечение
Программное обеспечение спектрометров Falcon 5000 является надстройкой над базовым программным обеспечением Genie-2000 и состоит из программных модулей набора и анализа гамма - спектров (MVCG.exe, MVCGSA.dll), виртуального диспетчера данных (WINVDM.exe), приложения FALCON и выполняет следующие основные функции:
-
- управление спектрометром;
-
- операции со спектром (калибровка по энергии и эффективности, поиск и идентификация пиков, расчет их параметров);
-
- запись и чтение спектрометрической информации на диск;
-
- обмен данными между всеми программными модулями Genie-2000.
Таблица 1. Идентификационные данные ПО спектрометров Falcon 5000
Наименование программного обеспечения |
Идентификационное наименование программного обеспечения |
Номер версии |
Цифровой идентификатор программного обеспечения |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
Окно набора и анализа гамма-спектров |
mvcg.exe |
3.3.0.2435 и выше (до 3.9) |
493A2F4CA25B662D9 8036904EC583891 |
MD5 |
mvcgsa.dll |
Не указан |
19741EE5E98D634996 8FE7D1DB46093C |
MD5 | |
Виртуальный диспетчер данных |
winvdm.exe |
3.3.0.2435 и выше (до 3.9) |
B83FEBC95C7CFD7F5 5E05E805D6E5F43 |
MD5 |
Приложение FALCON |
falcon5000.exe |
1.0.2.93 и выше (до 1.9) |
694D00D815DDD3C47 955E38BD3F195FD |
MD5 |
Примечание - Даты создания и контрольные суммы файлов относятся к текущей версии программного обеспечения.
Уровень защиты программного обеспечения спектрометров гамма-излучения полупроводниковых портативных Falcon 5000 соответствует уровню «средний» в соответсвии с разделом 4.5 Р 50.2.077-2014.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на титульный лист Руководства по эксплуатации спектрометров гамма-излучения полупроводниковых портативных Falcon 5000 методом компьютерной графики и на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус спектрометра.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
CPR305MN001 «Портативный полупроводниковый гамма-спектрометр. Модель Falcon 5000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к спектрометрам гамма - излучения полупроводниковым портативным Falcon 5000
ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей;
ГОСТ 26874-86 Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров;
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия;
ГОСТ 8.033-96 Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников;
Техническая документация фирмы-изготовителя Canberra Industries, Inc., США.
Рекомендации по области применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений
- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;
- при осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законода -тельством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу 2104-004-2009 МП "Спектрометры гамма-излучения полупроводниковые портативные Falcon 5000. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" в декабре 2009 г.
При поверке применяются источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые эталонные ОСГИ-3, № г/р 46383-11, активностью от 104 до 105 Бк с погрешностью не более ±4%.
Изготовитель
Фирма Canberra Industries, Inc., США
800 Research Parkway, Meriden, CT 06450, USA Tel: (203) 238-2351
Fax: (203) 235-1347
Заявитель
ЗАО “Канберра - Паккард Трейдинг Корпорейшн”
Адрес: 117997, г Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.16/10, корпус 32 тел/факс: (499) 724-85-77, (499) 724-86-11
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», Адрес: Россия, 190005, г.Санкт- Петербург, Московский пр., д. 19. тел.: (812) 251-76-01; факс:(812) 713-01-14
Принцип действия спектрометров Falcon 5000 основан на преобразовании энергии гамма-квантов, зарегистрированных детектором, в цифровой код и накоплении его в виде спектра, представляющего собой распределение числа гамма-квантов по их энергии. Спектрометр обеспечивает цифровую технологию обработки сигнала и, как следствие, высокую стабильность формы и положения пика при изменении температуры и скорости счета. Полученный спектр накапливается в памяти анализатора и может обрабатываться в режиме реального времени с помощью программного обеспечения спектрометра.
Для определения мощности дозы гамма-излучения используется счетчик Гейгера-Мюллера.
Спектрометры Falcon 5000 состоят из базового блока (модель F5000 или F5000N, отличающаяся наличием детектора нейтронного излучения) и управляющего планшетного компьютера.
Спектрометр Falcon 5000 оснащен встроенным широкополосным детектором на основе особо чистого германия (ОЧГ) высокого разрешения. Охлаждается детектор электрическим холодильником на импульсных трубках.
В базовом блоке размещены:
-
• полупроводниковый ОЧГ детектор;
-
• система охлаждения ОЧГ детектора с электрическим холодильником;
-
• счетчик Гейгера-Мюллера;
-
• детектор нейтронного излучения (только в модели F5000N);
-
• цифровой многоканальный (МКА) анализатор;
-
• модуль интерфейсов WLAN/LAN;
-
• два Li-Ion аккумулятора.
Для запуска, охлаждения и работы спектрометра от сети 220 В, а также для зарядки аккумуляторов служит блок питания от сети переменного тока.
Спектрометр имеет два режима работы - упрощенный и стандартный. В упрощенном режиме доступны только функции поиска и идентификации гамма-излучающих радионуклидов, в стандартном - все функции прибора:
-
• Поиск - поиск источников или направления на них по интенсивности излучения. В качестве параметра поиска может быть использована скорость счета импульсов с внешних блоков детектирования гамма- и нейтронного излучения и мощность дозы гамма-излучения.
-
• Нуклиды - функция вывода результатов обработки спектра по текущей последовательности (способу) анализа и отображения результатов на дисплее. Отчеты выводят-
ся в виде таблиц, которые могут содержать результаты идентификации нуклидов и результаты расчета активности и мощности дозы.
-
• Доза - индикация мощности амбиентного эквивалента дозы (также постоянно выполняется в фоновом режиме). Обеспечивает отображение мгновенной мощности дозы. Кроме того, имеется возможность вывести входную скорость счета или среднюю энергию спектра.
-
• Спектр - функция управления набором и анализом спектров, визуализации набора и просмотра спектра, а также калибровки по энергии и эффективности регистрации, настройки параметров спектрометрического тракта и выбора последовательности анализа.
Для управления работой спектрометра используется входящий в комплект поставки планшетный ПК с программным обеспечением Genie-2000 (S513C). Возможно также использование любого ПК, работающего под управлением операционной системы не ниже Windows-XP SP3, имеющего необходимые интерфейсы. Связь со спектрометром может осуществляться как по проводной линии (Ethernet), так и по беспроводному каналу (Wi-Fi).
Для более детального анализа набранного спектра могут быть использованы все обрабатывающие модули программного пакета Genie 2000. Эта возможность позволяет решать широкий круг задач прикладной гамма-спектрометрии.
Спектрометр Falcon 5000 может быть снабжен аппаратным обеспечением для глобального позиционирования (GPS). Координаты GPS фиксируются в конце каждого сбора данных и сохраняются в файле спектра. Общий вид и место пломбирования спектрометров Falcon 5000
представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Общий вид и место пломбирования спектрометра Falcon 5000
В комплект поставки спектрометров Falcon 5000 входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.
Таблица 3.
Наименование |
Обозначение |
Кол-во |
Примечание |
Базовый блок спектрометра Falcon 5000 |
F5000-20 или F5000N-20 |
1 |
1 |
Управляющий планшетный компьютер |
F5000COMP/RUG |
1 |
2 |
Li-Ion аккумулятор |
F5000INTBAT |
2 | |
Блок питания от сети переменного тока |
F5000ACPS |
1 | |
Соединительный кабель блока питания от сети переменного тока |
F5000POWERCABLE |
1 | |
Кабель витая пара длиной 3 м |
1 | ||
Транспортировочный футляр базового блока |
1 | ||
Сумка для принадлежностей |
1 | ||
Комплект программного обеспечения, включающий:
|
S513C S504C S501C |
1 1 1 |
3 |
Руководство по эксплуатации |
Портативный полупроводниковый гамма-спектрометр. Модель Falcon 5000. Руководство по эксплуатации |
1 | |
Руководство пользователя программного обеспечения |
4 | ||
Методика поверки |
2104-004-2009 МП |
1 | |
Дополнительная поставка по желанию заказчика | |||
Коллиматор |
F5000COL |
5 | |
Дополнительные аккумуляторы |
F5000INTBAT, F5000TRAVELBAT |
5 | |
Блок питания от бортовой сети автомобиля |
F5000DCPS |
1 |
5 |
Устройство для зарядки аккумуляторов от бортовой сети автомобиля |
F5000ACBATCHARG |
1 |
5 |
Устройство для зарядки аккумуляторов от сети переменного тока |
F5000DCBATCHARG |
1 |
5 |
Характеризация германиевого детектора для ISOCS/LabSOCS |
ISXCLF5000 |
1 |
5, 6 |
Модули программного обеспечения Genie 2000 |
5 | ||
Периферийные устройства для ПК |
5 |
Примечания:
-
1) - конкретная модель согласуется с заказчиком при заказе спектрометра;
-
2) - возможна поставка другой модели управляющего компьютера по согласованию с заказчиком при заказе;
-
3) - установочная копия на компьютерном носителе (компакт-диск, дискета и т.п.);
-
4)
- руководства пользователя на каждый поставляемый программный продукт;
-
5) - дополнительная поставка по желанию заказчика;
-
6) - файл параметров детектора на компьютерном носителе.
Основные метрологические и технические характеристики спектрометров Falcon 5000 при-
ведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование характеристики |
Значение |
Спектрометрический режим | |
Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, кэВ |
от 20 до 3000 |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность), % |
±0,07 |
Энергетическое разрешение, кэВ, не более:
|
1,2 2,2 |
Относительная эффективность регистрации гамма-квантов с энергией 1332,5 кэВ (60Co) в пике полного поглощения, %, не менее 1) |
15 |
Максимальная допустимая входная статистическая загрузка спектрометра, с-1, не менее |
1-105 |
Время установления рабочего режима (без учета времени охлаждения детектора), мин, не более |
10 |
Нестабильность энергетической характеристики за 8 ч непрерывной работы, %, не более |
0,05 |
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности характеристики преобразования при изменении температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур (температурная нестабильность), %/°С |
±0,015 |
Индикация мощности дозы | |
Верхняя граница диапазона индикации мощности амбиентного эквивалента дозы (мощности амбиентной дозы) гамма-излучения, H * (10), мкЗв/ч |
3405 |
Индикация нейтронного излучения (только модель F5000N) | |
Чувствительность нейтронного детектора к излучению источника быстрых нейтронов 252Cf без замедлителя, %, не менее |
1 |
Наименование характеристики |
Значение |
Общие параметры | |
Время охлаждения детектора (при температуре 25 °С), ч, не более |
4 |
Время заряда аккумуляторов, ч2), не более |
3,5 |
Время работы от встроенных аккумуляторов, ч2), не менее:
|
2 4 Возможна замена аккумуляторов без выключения прибора |
Источник питания2)
|
18,5 от 9 до 18 24±0,5 от 85 до 264 от 47 до 63 333 |
Рабочие условия эксплуатации:
|
от минус 20 до +50 от 84 до 106,7 до 80 |
Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более
4)
|
450 х 170 х 430 285 х 210 х 40,1 |
Масса, кг, не более
4)
|
15,2 2,0 |
Средняя наработка на отказ, ч |
10000 |
Средний срок службы лет. |
8 |
Примечания.
-
1) Относительная эффективность регистрации гамма - квантов приведена для измерения точечного источника в штатной геометрии (на оси симметрии детектора, на расстоянии 250 мм от торцевой поверхности криостата).
-
2) Приведены характеристики для базового блока прибора.
-
3) При использовании блока питания модели F5000DCPS, поставляемого дополнительно по желанию заказчика.
-
4) Характеристики планшетного компьютера приведены для модели XPLORE iX104. Для других моделей планшетных компьютеров могут отличаться от приведённых.