Устройство, назначение и принцип работы радиометрических и дозиметрических приборов. Учебно-методическое пособие

Переключатель поддиапазонов имеет восемь положений ( рисунок- 7, а ). Назначение поддиапазонов, вид и интервал измерений приведены в таблице 1

Рисунок-7. Шкалы переключателя поддиапозонов (а) и измерительного поддиапазона (б): 1-шкала для измерения уровней γ-излучения на поддиапазонах х 0.1, х1, х10, х100, х1000; 2-шкала для измерений уровней γ- излучения на поддиапазоне 200.

Таблица 1. Назначение поддиапазонов, вид и интервал измерений

При измерениях участок шкалы от 0 до первой значащей цифры является нерабочим. Поэтому, если стрелка прибора окажется на этом участке шкалы, необходимо измерения проводить на следующем, более чувствительном поддиапазоне.

11

Включение телефонных трубок в гнездо 6 позволяет грубо, на слух определять интенсивность излучения при работе на всех поддиапазонах, кроме первого.

Винт установки нуля применяется в тех случаях, когда при сбросе стрелки прибора неточно устанавливается на нуле. Для приведения стрелки в нулевое положение необходимо вывернуть предохранительный винт на передней панели. Под этим винтом в углублении размещается второй винт, вращение которого изменяет положения стрелки прибора. В колодку крепления вставляется вилка кабеля, соединяющего зонд с измерительным пультом.

Кожух скреплен с передней панелью двумя невыпадающими винтами. В нижней части кожуха имеется отсек для размещения источников питания, крышка которого также закреплена винтами. В блоке питания смонтированы крепления для батарей. Схема включения батарей выгравирована на стенке отсека.

Прибор имеет колоду питания, позволяющую питать радиометр от источников постоянного тока с напряжением 3,6 или 12 В зависимости от положения перемычек.

Колодка питания хранится в укладочном ящике.

Потенциометр регулировки режима регулирует подачу электроэнергии к прибору. Нормальная работа прибора может быть обеспечена только соблюдением определенного режима питания прибора электроэнергией. Перед началом измерений переключатель поддиапазонов устанавливают в положение «Реж» ( режим ). Вращением ручки режим стрелку прибора устанавливают на отметку, расположенную на верхней шкале.

Кнопка сброса показаний применяется для быстрого приведения стрелки прибора в нулевое положение

Тумблер подсвета шкалы используется при работе в ночное время. Телефон подключается к розетке, расположенной на боковой панели

прибора. Телефон применяется для звуковой индикации. При включении телефона можно по звуку ( частота щелчков ) ориентировочно судить об интенсивности излучения.

Порядок подготовки к работе и работа на радиометре – рентгенметре ДП – 5А

Для определения уровней гамма – радиации и радиоактивной зараженности различных предметов с помощью прибора ДП – 5А, необходимо выполнить следующее:

1.Подготовить прибор к работе.

2.Проверить работоспособность прибора.

3.Произвести измерение уровней излучения.

12

Подготовка прибора к работе

Подготовка прибора к работе проводится в следующей последовательности:

1.Извлечь прибор из укладочного ящика произвести внешний осмотр на отсутствие механических повреждений, к блоку детектирования присоединить штангу.

2.Открыть крышку футляра, произвести внешний осмотр панеля управления, ознакомиться с расположением и назначением органов управления.

3.Пристегнуть к футляру поясной и плечевой раздвижные ремни .

4.Установить ручку переключателя поддиапазонов в положение «О» (выключено). На приборе ДП – 5А ручку «Режим» повернуть против часовой стрелки до упора.

5.Подключить источник питания. Если прибор подготавливается к

работе впервые или после долгого перерыва, необходимо установить или заменить источник питания согласно схеме, выгравированной на внутренней стенке отсека.

При питании приборов от посторонних источников постоянного тока (3,6 или 12 В ) пользуется колодкой питание, предварительно устанавливая две перемычки на нужное напряжение.

6.При необходимости с помощью винта установки нуля привести стрелку измерительного прибора в нулевое положение.

7.Включить прибор, поставив ручку переключателя в положение «Реж» (режим). На приборе ДП – 5А, плавно вращая ручку «Режим» по часовой стрелке, установить стрелку прибора наметку шкалы. На приборе ДП – 5В стрелка должна устанавливаться в режимном секторе (метка). При проверке в положении «Режим» стрелка

колеблется, но при колебаниях она не должна выходить за пределы зачерненной дуги.

Примечание: Если стрелка микроамперметра не отклоняется или устанавливается на режимном секторе, необходимо проверить годность источников питания.

8. При необходимости включить освещения шкалы.

Проверка работоспособности прибора

Проверка работоспособности прибора проводится с помощью контрольного источника, укрепленного на крышке футляра. С помощью этого источника можно проверить работу прибора на всех поддиапазонах, кроме поддиапазона 200.

Проверка работоспособности прибора проводится следующим образом:

1. Открыть источник, вращая защитную пластинку вокруг оси.

13

2.Экран зонда установить в положение «Б», установить зонд опорными точками на крышку футляра так, чтобы источник находился напротив окна. На приборе ДП – 5В радиоактивный источник находится внутри экрана зонда. Для проверки экран зонда установить в положения «К»

3.Подключить телефон.

Работоспособность прибора проверяется по наличию щелчков в телефоне. В исправном приборе частота увеличивается с увеличением интенсивности излучения или при приближении датчика к контрольному препарату. При этом стрелка прибора должна зашкаливать на под диапазонах х 0.1, х 1, отклоняется на поддиапазоне х 10, а на поддиапазонах х 100, и х 1000 может не отклонятся из – за недостаточной активности источника. После каждого поддиапазона нажать кнопку «Сброс», при этом стрелка должна установится на нулевую отметку шкалы. Повернуть экран зонда в положение «Г», поставить ручку переключателя в положение «О». Прибор готов к работе.

Порядок проведения измерения приборами ДП – 5 А, ДП – 5 В.

1.Измерение мощности доз на расстоянии 1 м от объекта (уровня радиации).

Установить переключатель под диапазонов в положение «200». Экран зонда поставить в положение «Г», зонд держать на расстоянии около одного метра от земли. Показания снимать через 30 – 40 сек по нижней шкале в р/ас.

2. Измерение мощности дозы (степени радиоактивного загрязнения ) поверхностей объектов.

Для измерения гамма – излучения рекомендуют:

1.Экран зонда поставить в положение «Г».

2.Переключатель поддиапазонов поставить в положение согласно таблицы на крышке футляра ( х 0,1, х1, х 10, х 100, х 1000 ).

3.Подключить телефон.

4.Экран зонда вести на расстоянии 1 – 3 см от измеряемой поверхности. При этом прибор регистрирует мощность дозы гамма

– излучения в месте расположения зонда.

5.При появлении щелчков в телефонах снять показания по верхней

шкале 0 – 5, умножить на цифру рабочего диапазона в мР/час. Обнаружение бета – излучения осуществляется в следующем порядке:

1.Повернуть экран на блоке детектирования (зонд) в положение «Б».

2.Поднести блок детектирования к обследуемой поверхности на расстояние 1 – 3 см.

3.Ручку переключателя поддиапазонов последовательно ставить в положении 0,1, х 1 х 10, х 100, х 1000 до получения отклонении стрелки прибора в пределах шкалы.

4.Снять показания прибора по верхней шкале 0 – 5, умножить на цифру рабочего диапазона в мР/час.

14

В положении экрана «Б» измеряется мощность дозы суммарного бета-, гамма – излучения.

Увеличение показании прибора на одном и томже поддиапазоне по сравнению с гамма – измерением показывает наличие бета – излучения.

После окончания работы выключить прибор.

Примечание: 1. В процессе работы с прибором в положении переключателя «Реж» стрелка должна быть в пределах режимного сектора (зачерненной дуги шкалы).

2. В комплекте поставки прибора имеется 10 чехлов из полиэтиленовой пленки для блока детектирования. Чехол надевается на блок детектирования для предохранения его от радиоактивного загрязнения при измерениях зараженности жидких и сыпучих веществ. После использования чехол подлежит дезактивации или уничтожению.

При измерениях, когда необходимо увеличить расстояние от измеряемого объекта до оператора, штанга имеет раздвижное устройство. Для увеличение ее длины необходимо вывинтить накидную гайку и выдвинуть внутреннюю трубу, после чего завинтить накидную гайку.

Измерение уровней гамма – радиации, объемной и удельной активности гамма – излучающих нуклидов различных объектов с помощью радиометра СРП-68-01

Прибор сцинтилляционный геологоразведочный СРП-68-01 (рисунок-8) предназначен для поисков радиоактивных руд по их гамма – излучению и для радиометрической съемки местности, а также для радиометрического опробования карьеров и горных выработок. Дозиметр СРП-68-01 применяют для обнаружения радиоактивных веществ по гамма – излучению и измерения мощности дозы в диапазоне от 0 до 3000мкР/ч. Диапазон измерений мощности экспозиционной дозы гамма – излучения прибора СРП-68-01 разбит на следующие поддиапазоны, мкР/ч.

от 0 до 30,

от 0 до 100, от 0 до 300, от 0 до 1000, от 0 до 3000.

Прибор СРП-68-01 сохраняет работоспособность в интервале температур от минус 20оС, до плюс 50оС и относительной влажности воздуха 90% при температуре плюс 30оС, а также в условиях механических нагрузок.

Прибор СРП-68-01 представляет собой измерители потока и мощности экспозиционной дозы гамма – излучения. Принцип работы прибора основан на преобразовании физической информации в электрические сигналы с последующим измерением их параметров. Функцию преобразователя выполняют сцинтиллятор на основе NAJ (Tl) и фотоэлектронный

15

- переменные резисторы подстройки градуировки.

Крепление панели к кожуху осуществляется с помощью двух винтов, к которым пристегивается ремни для ношения прибора.

На лицевой стороне панели нанесена гравировка режимов работы при различных положениях соответствующих переключателей, а также пределов измерения, соответствующие измерению потока гамма – излучения и мощности экспозиционной дозы. Ручкой «Уров», расположенной на лицевой панели пульта, задается пороговое значение измеряемой величины. На боковой стенке панели расположены два гнезда, одно гнездо для подключения головного телефона или самописца типа Н 381, второе гнездо для ввода кабеля.

Корпус блока детектирования БДГ 4-01 представляет собой цилиндр, внутри которого расположен шасси с элементами электрической схемы.

В передней части блока детектирования расположены фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) (рисунок-9) и кристалл NAJ (Tl) которые помещены внутри разборного светозащитного кожуха.

Рисунок - 9. Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Вблоке детектирования прибора СРП-68-01 вырабатывается напряжение 600-1500 В, необходимое для питания фотоэлектронных умножителей, поэтому вскрытие блока детектирования производится при отключенном источнике питания с соблюдением необходимых мер предосторожности (студентам запрещается вскрытие блока).

Вкомплект прибора СРП-68-01 входит контрольный радиоактивный источник К-3А на основе изотопа кобальт-60, обращение с которым должно соответствовать нормам работы с радиоактивными веществами.

17

Подготовка прибора к работе

Подготовить к работе прибор СРП-68-01, для чего необходимо:

1.Осмотреть измерительный пульт и блок детектирования на отсутствие механических повреждений.

2.Ознакомиться с расположением и назначением органов управления и регулировки.

3.Перевести переключатель режима работы в положение «Выкл».

4.Проверить находится ли стрелка измерительного прибора на нуле, в противном случае установить ее на нулевую риску корректором, предварительно отвернув заглушку на панели пульта.

5.Отвернув винты, открыть крышку батарейного отсека и вставить комплект элементов питания, соблюдая полярность, согласно маркировке на дне кожуха пульта, после чего закрыть крышку отсека. Нарушение полярности подключения элементов питания может привести к выходу из строя прибора.

Порядок работы прибора СРП-68-01

Для приведения прибора в рабочее состояние необходимо следующее:

1.Включить прибор, переведя переключатель режима работы в положение «Бат». По показанию стрелочного прибора определяют напряжение батареи питания, которое должно быть в пределах от 6,5 до 15 В (предел измерения 15В).

Если напряжение батарей питания составляет 6,5 В, то необходимо сменить элементы питания.

Измерения могут быть начаты не менее, чем через 1 мин. после включения прибора.

2.Установить переключатель режима работы в положение «5В». Стрелка измерительного прибора должна показывать величину выходного напряжения стабилизатора, которое должно быть 5±0,3В (предел измерения 10В).

3.Перевести переключатель режима работы в положение «5». При этом показатель стрелочного прибора соответствует мощности экспозиционной дозы или потоку гамма – излучения в месте расположения блока детектирования, в зависимости от положения переключателя пределов измерения. Постоянная времени интегрирования равна 5с.

4.Проверить работу прибора по контрольному радиоактивныму источнику в следующей последовательности:

-снять крышку с контрольного источника и резиновый колпачок с блока детектирования;

-с помощью держателя присоединить блок детектирования

кпульту прибора, ориентируя метку на корпусе блока

18

детектирования контрольному источнику; - с помощью переключателя пределов измерения установить

поддиапазон, оответствующий максимальному, в пределах шкалы, отклонению стрелки измерительного прибора и через 10с зафиксировать показание прибора от контрольного источника.

5.Отсоединить блок детектирования от контрольного источника, закрыть контрольный источник крышкой и проконтролировать уровень фона в месте проведения измерений, для чего с интервалом 5- 10с снять 5-10 мгновенных отсчетов и вычислить среднеарифметическое значение показаний. Показание прибора от контрольного источника за вычетом уровня фона должна соответствовать показанию, указанному в паспорте на прибор, при этом допустимое отклонение показаний не должно превышать ±10%.

6.Присоединить вновь блок детектирования к контрольному источнику и переводя переключатель в положение «Контр.» и вновь через 10с зафиксировать показание. При этом показание не должно уменьшаться более, чем на ±10% относительно показания от контрольного источника;

7.После проведения измерений контрольный источник закрыть крышкой.

8.Прибор готов к работе.

Примечание. Если показания прибора от контрольного источника, измеренные в нормальных условиях, отличаются от значения, зафиксированного в паспорте, более чем на ±10%, необходимо произвести его переградуировку и перепроверку метрологической службой.

Проведение измерений

1.Поместить блок детектирования в контрольную зону;

2.Переключатель пределов измерения установить на необходимый диапазон в мкР/ч. Предел измерения (диапазон измерения) следует выбирать так, чтобы показания прибора были не менее 30% полной шкалы. Если отклонение меньше 30% шкалы, то следует перейти к измерениям в более высоком пределе чувствительности; если же стрелка приближается к верхней границе предела («зашкаливает»), то необходимо перейти к измерениям в менее чувствительном пределе измерений.

3.Записать показания прибора в мкР/ч.

Для установки порога срабатывания сигнализации необходимо:

1.установить переключатель рода работ в положение 2,5 или 5;

2.с помощью контрольного источника установить стрелку измерительного прибора на необходимое значение порога срабатывания сигнализации;

19

3.вращая ручку «Уров» добиться срабатывания звуковой сигнализации. Не изменяя положения ручки «Уров», звуковой сигнализатор будет срабатывать при достижении стрелки значении, превышающих заданный уровень;

4.для отключения звуковой сигнализации ручку «Уров» необходимо

перевести в крайне правое положение.

При определении объемной или удельной активности произвести расчеты, используя пересчетные коэффициенты, рекомендованные в соответствующей методике.

Примечание:

1.При измерениях объемной (ОА) и удельной (УА) активностей гамма – излучающих нуклидов, проводимых в однолитровой банке, торец измерительного щупа должен находиться на 2-3см от дна банки;

2.Измерения УА животных проводится в области ягодичных мышц и мышц плеча у верхнего края средней части плечевой кости. Для расчета УА используют среднюю величину измерений в указанных областях.

3.При проведении измерений УА животных используют свинцовый коллиматор, который представляет собой цилиндр, высотой 100 мм и толщиной стенок 10-12мм. При измерениях торец детектора с коллиматором размещать на поверхности контролируемого объекта.

Подготовка и порядок работы на приборе РПС 2-03 А.

Радиометр РПС 2-03А стационарный лабораторный прибор, предназначен для радиометрических измерений плотности потока ионизирующих частиц или квантов (рисунок-10). В зависимости от используемого детектора радиометром РПС 2-03А можно регистрировать альфа - излучение, мягкое и жесткое бета – излучение и гамма-излучение.

20