Принцип действия дозиметров радиометров МКС-АТ1117 основан на взаимодействии излучения с веществом детекторов блоков детектирования (БД) и возникновении сцинтилляций (сцинтилляционные детекторы) или носителей заряда (газоразрядные счетчики), которые затем преобразуются в электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии излучения, а скорость счета пропорциональна потоку частиц, попадающих в детектор. Преобразование этих данных в измеряемые величины (мощность дозы, дозу, плотность потока, флюенс, поверхностную активность) производится прибором автоматически с учетом предварительно сделанной калибровки по эталонам, воспроизводящим соответствующую физическую величину. Поверка дозиметра МКС‑АТ1117М осуществляется в аккредитованной лаборатории РЦСМ и занимает от 1 до 5 дней.
Для измерения:
Относятся к носимым средствам измерения и может эксплуатироваться в лабораторных и полевых условиях службами радиационной безопасности, на предприятиях, применяющих источники ионизирующего излучения, для контроля уровней облучения медицинского персонала, работающего с источниками ионизирующего излучения.
Прибор состоит из блоков обработки информации (БОИ, БОИ2) и набора блоков детектирования (БД), выполняющих различные функции.
Принцип действия БД, предназначенных для измерения малых уровней рентгеновского, гамма-, альфа-, бета-излучений (БДКР-01, БДКГ-03,БДКГ-04, БДКГ-05, БДКГ-
11, БДПА-01, БДПА-02, БДПБ-01, БДПБ-02), основан на использовании высокочувствительного метода сцинтилляционных измерений с применением детекторов NaI(Tl)0 9 х 2 мм (БДКР-01), 0 25 х 40 мм (БДКГ-03), 0 40 х 40 мм (БДКГ-05), 0 63 х 63 мм (БДКГ-11), ZnS(Ag) 0 60 мм (БДПА-01), 0 119 мм (БДПА-02), пластмассовых детекторов
0 30 х 15 мм (БДКГ-04), 0 60 х 1 мм (БДПБ-01), 0 119 х 1 мм (БДПБ-02) и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Для повышения стабильности измерений в них применена система светодиодной стабилизации измерительного тракта, которая одновременно обеспечивает проверку работоспособности всего тракта в процессе работы.
Для измерения высоких уровней излучения в БДКГ-01, БДКГ-09, БДКГ-17, БДПС-02, БДКН-01, БДКН-03, УД БОИ и УД БОИ2 используются газоразрядные счетчики.
В БДКР-01, БДКГ-03, БДКГ-05 и БДКГ-11 при измерении мощности дозы и дозы использован спектрометрический метод, при котором энергетический диапазон разбит на 512 каналов, сгруппированных в 13 окон.
Алгоритм работы обеспечивает непрерывность процесса измерения, вычисление «скользящих» средних значений и оперативное представление получаемой информации на табло, статистическую обработку результатов измерений и оценку статистических флуктуаций в темпе поступления сигналов от детектора, быструю адаптацию к изменению уровней радиации.
Преобразование временных распределений в непосредственно измеряемые физические величины (мощность дозы, дозу, плотность потока, флюенс, поверхностную активность) осуществляется автоматически.
Управление режимами работы прибора, выполнение вычислений, хранение и индикация результатов измерения, самодиагностика осуществляется микропроцессорным устройством.
Прибор относится к носимым средствам измерения и может эксплуатироваться службами контроля соблюдения норм и условий радиационной безопасности на рабочих местах, в смежных помещениях и санитарнозащитных зонах при разработке, производстве и эксплуатации приборов и установок, являющихся источниками низкоэнергетического рентгеновского излучения, досмотровой рентгеновской техники, рентгеновских дефектоскопов, медицинских рентгеновских аппаратов, видеодисплейных терминалов, а также радионуклидных источников низкоэнергетического гамма- и рентгеновского излучений.
Общий вид блоков обработки информации (БОИ и БОИ2) приведен на рисунке 1.
Общий вид блоков детектирования (БДКГ-01, БДПА-01, БДПС-02, БДКН-01, БДКР-01), приведен на рисунке 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М состоит из двух
частей:
1 Обязательное встроенное ПО жестко привязано к электрической схеме и размещается в энергонезависимой части памяти микропроцессора, запись которой осуществляется в процессе производства. Обязательное встроенное обеспечивает взаимодействие блоков обработки информации БОИ и БОИ2 с блоками детектирования, получение и отображение на дисплее блоков обработки результатов измерений и сообщений о неисправностях, управление режимами работы прибора.
Блоки обработки информации БОИ и БОИ2 и каждый блок детектирования дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М обладает собственным встроенным ПО.
ПО дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М состоит из следующих программных компонентов:
Обязательное встроенное ПО зашивается на стадии производства. Доступа к цифровому идентификатору ПО нет.
Разделение ПО с выделением метрологически значимой части не предусмотрено. К метрологически значимой части относится все ПО дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 — «А».
2 Необязательное внешнее ПО: ПО «ATexch» дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М.
Позволяет получать и отображать на экране компьютера полученные результаты измерений, а также сохранять их.
Установка ПО «ATexch» производится с инсталляционного диска из комплекта поставки дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М.
Команды интерфейса пользователя внешнего ПОдозиметра-радиометраМКС-АТ1117М имеют однозначное назначение для инициирования функций прибора.
Определение номера версии внешнего ПО выполняется в программном модуле с помощью Windows Explorer.
Определение цифрового идентификатора (контрольной суммы исполняемого кода) внешнего ПО производится посредством подсчета контрольной суммы по методу MD5 с помощью внешней программы стороннего разработчика.
Примечания:
1) Встроенное ПО зашивается на стадии производства. Доступа к цифровому идентификатору встроенного ПО нет.
2) Контрольная сумма относится к текущей версии (1.1.6.107) ПО.
В соответствии с разделом 2.6 МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО дозиметров-радиометров МКС-АТ1117М от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А».
Поверка осуществляется по документу «Дозиметр-радиометр МКС-АТ1117М. Руководство по
эксплуатации», раздел 6, утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
31.07.2013 года.
При проведении поверки применяются:
а) поверочная дозиметрическая установка с набором источников 137Cs и источником 241Am, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 8.087-2000.
Погрешность аттестации не более ± 5 %;
б) источники альфа-излучения с радионуклидом 239Pu одного из типов 4П9, 5П9, 6П9 с рабочей поверхностью 40, 100 и 160 см2 соответственно, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8.033-96.
Погрешность аттестации источников не более ± 7 %;
в) источники бета-излучения с радионуклидом 90Sr +90Y одного из типов 4С0, 5С0, 6С0 с рабочей поверхностью 40, 100 и 160 см2 соответственно, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8.033-96.
Погрешность аттестации источников не более ± 7 %;
г) поверочные установки типов УКПН-1, УКПН-1М по ГОСТ 8.031-82 с комплектом плутоний-бериллиевых источников быстрых нейтронов типа ИБН при поверке в коллимированном пучке или поверочные установки на основе градуировочной линейки с набором аналогичных источников при поверке в открытой геометрии.
Погрешность аттестации источников не более ± 7 %.
Технические характеристики
| Детектор | |
| рентгеновское и гамма-излучение
…БОИ, БОИ2 |
счетчик Гейгера-Мюллера NaI(TI) счетчики Гейгера-Мюллера NaI(TI) сцинтилляционная пластмасса NaI(TI) NaI(TI) |
| нейтронное излучение
…БДКН-01, БДКН-03 |
нeпропорциональный счетчик в полиэтиленовом замедлителе |
| альфа- и бета-излучение
…БДПА-01 |
ZnS(Ag) ZnS(Ag) сцинтилляционная пластмасса сцинтилляционная пластмасса |
| Диапазон измерения мощности амбиентного эквивалента дозы
…БОИ, БОИ2 |
1 мкЗв/ч …10 мЗв/ч 0,05…100 мкЗв/ч 0,1 мкЗв/ч…10 Зв/ч 0,03…300 мкЗв/ч 0,05 мкЗв/ч…10 Зв/ч 0,03…100 мкЗв/ч 0,01…100 мкЗв/ч 1 мЗв/ч…100 Зв/ч 0,1 мкЗв/ч…30 мЗв/ч 0,1 мкЗв/ч…10 мЗв/ч 0,1 мкЗв/ч…10 мЗв/ч |
| Диапазон измерения амбиентного эквивалента дозы
…БОИ, БОИ2 |
1 мкЗв…1 Зв 0,05 мкЗв…5 мЗв 0,1 мкЗв…10 Зв 0,03 мкЗв…1 Зв 0,05 мкЗв…10 Зв 0,03 мкЗв…0,3 Зв 0,01 мкЗв…0,3 Зв 1 мкЗв…100 Зв 0,1 мкЗв…1 Зв 0,1 мкЗв…10 Зв 0,1 мкЗв…10 Зв |
| Диапазон измерения | |
| плотности потока нейтронов, нейтр/(с·см2)
…БДКН-01, БДКН-03 |
0,1…104 |
| плотности потока альфа-частиц с поверхности, част./(мин·см2)
…БДПА-01 (площадь детектора 30 см2) |
0,1…105 0,05…5·104 2,4…106 |
| поверхностной активности 239Pu, Бк·см−2
…БДПА-01 |
3,4·10-3…3,4·103 1,7·10-3 – 1,7·103 |
| плотности потока бета-частиц с поверхности, част./(мин·см2)
…БДПБ-01 |
1…5·105 0,5…1,5·105 6…106 |
| поверхностной активности 90Sr + 90Y, Бк·см−2
…БДПБ-01 |
4,4·10−2…2,2·104 2,2·10−2…0,66·104 |
| Диапазон энергий | |
| рентгеновского и гамма-излучения
…БДКР-01 |
5…160 кэВ 50 кэВ…3 МэВ 15 кэВ…3 МэВ 20 кэВ…3 МэВ 60 кэВ…3 МэВ |
| регистрируемых бета-частиц
…БДПБ-01,БДПБ-02, БДПС-02 |
155 кэВ…3,5 МэВ |
| регистрируемых нейтронов
…БДКН-01, БДКН-03 |
0,025 эВ…14 МэВ |
| Чувствительность | |
| к гамма-излучению источника 137Cs
…БОИ, БОИ2 |
1,0 имп·с−1/мкЗв·ч−1 4,0 имп·с−1/мкЗв·ч−1 350 имп·с−1/мкЗв·ч−1 70 имп·с−1/мкЗв·ч−1 760 имп·с−1/мЗв·ч−1 1960 имп·с−1/мкЗв·ч−1 5 имп·с−1/мЗв·ч−1 6,6 имп·с−1/мкЗв·ч−1 |
| к гамма-излучению источника 241Am
…БДКР-01 |
400 имп·с−1/мкЗв·ч−1 |
| к альфа-излучению источника 239Pu
…БДПА-01 |
0,15 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) 0,75 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) 0,015 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) |
| к бета-излучению источника 90Sr + 90Y
…БДПБ-01 |
0,3 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) 0,9 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) 0,12 (имп·с−1)/(част.·мин−1·см−2) |
| к нейтронному излучению Pu-Be источника
…БДКН-01 |
1,15 (имп·с−1)/(нейтрон·с−1·см−2) 1,5 (имп·с−1)/(нейтрон·с−1·см−2) |
| Основная относительная погрешность измерений мощности дозы и плотности потока, % |
до ±20 |
| Время непрерывной работы, ч | 24 |
| Условия эксплутатации
…диапазон рабочих температур, °С |
−30…+50 до 95 |
| Степень защиты | IР64 |
| Питание | Блок Ni-MH аккумуляторов +6В |
| Габаритные размеры / масса, мм/кг
…БОИ |
177×85×124 / 1,1 200×85×36 / 0,5 Ø54×255 / 0,4 Ø60×295 / 0,6 Ø60×200 / 0,5 Ø60×320 / 1,2 Ø78×350 / 1,9 Ø54×167 / 0,3 Ø80×196 / 0,5 Ø137×230 / 0,7 138×86×60 / 0,3 Ø60×260 / 0,5 Ø90×290 / 2,0 314×220×263 / 7,8 |
