Установки автоматизированные спектрометрические контроля гамма-излучающих инертных газов, бета-активности и бета-гамма излучающих аэрозолей в выбросах СГГ-1009 "ЦЕРЕБРИУМ"

Назначение установки 

Установки автоматизированные спектрометрические контроля гамма-излучающих инертных газов, бета-активности и бета-гамма излучающих аэрозолей в выбросах СГГ-1009 (далее – установки) предназначены для автоматизированного гамма-спектрометрического контроля инертных газов (ИРГ) и обеспечивают квазинепрерывные измерения объемной активно-сти радионуклидов ИРГ: 133Xe, 135Xe, 137Xe, 138Xe, 85Kr, 87Kr, 88Kr, 41Ar и других (далее радионуклиды) а так же бета-спектрометрическое определение бета-активности в выбросах из вентиляционной трубы и в вентиляционной системе предприятий и производств, связанных с обращением с радиоактивными веществами, исследовательскими реакторами и ускорителями. 

Описание установки 

Установка представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из спектрометрического монитора СМ-1009 и устройства накопления и обработки информации УНО-1009.СМ-1009 представляет собой радиометр спектрометрический, обеспечивающий регистрацию бета и гамма-излучения и измерение активности радионуклидов в фиксированном эффективном объеме коллимированного измерительного узла при измерении ИРГ, а так же регистрацию бета и гамма-излучения и измерение активности радионуклидов аэрозолей на фильтре, расчет объемной активности ИРГ и активности аэрозолей на фильтре, расчет основ-ной относительной погрешности измерений осуществляется программным обеспечением УНО-1009.В состав спектрометрического монитора СМ-1009 входят:

 -в канале измерения аэрозолей- сцинтилляционный блок детектирования гамма-излучения на основе CeBr3 размером 2х2 дюйма, спектрометр бета-излучения на основе пластического сцинтиллятора диаметром 70 мм толщиной 7 мм, узел измерительный со сменными фильтрами АФА. 

 -в канале ИРГ сцинтилляционный блок детектирования гамма-излучения на основе CeBr3 размером 2х2 дюйма, спектрометр бета-излучения на основе пластического сцинтиллятора диаметром 150 мм толщиной 7 мм, камера измерительная, измерительный канал (узел измерительный, узел клапанов). 

-стол-подставка с защитным корпусом. 

 В состав устройства накопления и обработки информации УНО-1009 входят: модуль управления на базе промышленного компьютера (ППК); блок питания, электрощит, беспере-бойный источник питания и монтажный шкаф.Принцип действия установки основан на автоматизированном цикле отбора газа из пробоотборной линии в емкость измерительного узла, регистрации спектров бета и гамма-излучения радионуклидов, измерение бета- и гамма- активности, сброса проанализированной пробы газа и продувке измерительного узла чистым воздухом для подготовки установки к сле-дующему циклу отбора и проведению измерений. Поток гамма-квантов, испускаемых поступившим в сосуд измерительного узла ИРГ воздуха, попадая в чувствительный объем сцинтилляционного детектора, взаимодействует с материалом чувствительной области детектора – сцинтиллятором CeBr3, обладающим энергетическим разрешением лучше 4,5% на энергии 662 кэВ. Энергетическое разрешение CeBr3 в 1,5-2 раза лучше, чем эта величина для сцинтилляторов на основе NaI(Tl). Популярный LaBr3(Ce) при близком к CeBr3 разрешении имеет высокую собственную радиоактивность. Так, кристалл LaBr3(Ce) размером 1,5х1,5" имеет собственную активность выше 50 Бк, тогда как CeBr3 -всего 1,7 Бк. Энергетическое разрешение в бета-канале установки по пику конверсионных электронов с энергией 624 кэВ 137Cs, спектрометрического бета-тракта ИРГ составляет не более 20%. Бета-канал отградуирован для определения радионуклида 90Sr на фоне 137Cs и 40K и позволяет определить активность основных бета-нуклидов, прежде всего 90Sr и суммарную бета-активность. Автоматизированное управление установкой, ее работа в различных режимах, обработка спектров бета и гамма-излучения и расчет объемной активности радионуклидов ИРГ обеспечиваются инсталлированным в ППК УНО-1009 комплектом программного обеспечения (ПО). 

Программное обеспечение 

Комплект программного обеспечения (ПО), предназначенный для автоматизированно-го управления установкой и ее функционирования, включает в себя: 

- ПО серии SpectraLineBG(4 тракта- гамма тракт ИРГ,гамма-тракт аэрозолей, бета- тракт ИРГ, бета-тракт аэрозолей); 

- ПО «Монитор» 

ПО SpectraLineBG является метрологически значимой частью комплекта ПО и защищено электронным ключом. Без электронного ключа пользователь не имеет доступа к спектрометрическому устройству с целью несанкционированных модификаций, изменения настро-ечных констант для расчета активности, их удаления из памяти СИ или иных преднамеренных и непреднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и результатов измерений. Электронный ключ запрограммирован на работу с одним спектрометрическим трактом установки.ПО «Монитор» обеспечивает управление режимами работы установки СГГ-1009, включая техническое обслуживание и настройку, обмен данными с верхним уровнем автома-тизированной системы радиационного контроля АСРК (в случае применения установки в со-ставе АСРК) и защиту метрологически значимого ПО SpectraLineGP от несанкционированного доступа к изменению настроек.ПО «Монитор» обеспечивает проверку и контроль за событиями с метрологически значимой частью ПО и функциями управления установкой. 

 Метрологические и технические характеристикиДиапазон энергий регистрируемого установкой гамма-излучения от 0,05 до 3,0 МэВ. 

Диапазон измерений объемной активности (за время измерений не более 1 ч): 

- базового исполнения установки в геометрии узла измерительного ИК-1009 от 3,7•10^3 до 1•10^9 Бк/м3; 

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений объемной активности (при времени измерения не менее 1 часа): 

- базового исполнения установки в геометрии узла измерительного ИК-1009: 

 в первой декаде диапазона измерений от 3,7•10^3 до 7•10^4 Бк/м3 ..............…...<50 %; в остальном диапазоне измерений ………………............................................. <35 %.Энергетическое разрешение блока детектирования: товЭнергетическое разрешение при времени формирования 3 мкс, на энергии 662 кэВ, не более  -4,5%

Максимальная входная статистическая загрузка от источника 137Cs, не менее 1•10^5 имп/с. 

Диапазон регистрируемых энергий бета-излучения, МэВ……………......................................................…….0,1 – 3 

Число каналов спектрометра в бета-трактах…………………………………………………….1024

Число каналов спектрометра в гамма-трактах…………………………………………………….2048

 Относительное энергетическое разрешение по пику конверсионных электронов с энергией 624 кэВ 137Cs, %, в канале аэрозолей, не более15 

Относительное энергетическое разрешение по пику конверсионных электронов с энергией 624 кэВ 137Cs, %, в канале ИРГ, не более20 

Бета-канал отградуирован для определения радионуклида 90Sr на фоне 137Cs и 40K. 

Интегральная нелинейность функции преобразования, не более………………..1 %. 

Долговременная нестабильность характеристики преобразования установки за 24 ч не-прерывной работы, не более ………………………………………………………….....….. 1 %.Электропитание от однофазной сети переменного тока напряжением В, частотой Гц и коэффициентом гармоник до 5 %.Потребляемая мощность, не более:........................................................................... 350 Вт; 

Климатические условия применения. 

Установка соответствует климатическому исполнению УХЛ3.1 и устойчива:

 - к воздействию температуры окружающего воздуха: базовое исполнение в диапазоне ………….……………… от плюс 5 до плюс 45 °С; 

- к воздействию относительной влажности окружающего воздуха:при температуре 25С…………………………………………………… до 80 %,при температуре +30 ºС …………………………до 95 % в течение 6 часов; 

- к атмосферному давлению ……………………………………….от 84 до 106,7 кПа; 

- к воздействию коррозионно-активных агентов атмосферы типа II (промышленная) по ГОСТ 15150. 

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений при изменении воздействующих температуры и влажности до верхнего/нижнего рабочего значения относительно нормальных условий не превышают ±20 %. 

Степень защиты оболочек от доступа к опасным частям, от проникновения воды и твердых предметов по ГОСТ 14254-96: 

- блок детектирования гамма-излучения, не менее – IP65;- узел измерительный ИК-1009, не менее – IP65. 

Средняя наработка на отказ, не менее……………………………..……….……20 000 ч.Среднее время восстановления с использованием ЗИП, не более ……………. 2 часов. 

Назначенный срок службы (при условии замены выработавших свой ресурс узлов и блоков), не менее …………………………….……..…….………15 лет. 

Средний срок сохраняемости, не менее……………………………..…………….. 3 лет. 

Срок гарантии – один год (или более при согласовании) Установка при поставке обеспечивается свидетельством о внесении в Реестр СИ РФ и первичной поверкой.