ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ДЕТЕКТОРЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФОНА И СОБСТВЕННОГО
ФОНА ДЕТЕКТОРА
Издание официальное
3 коп. БЗ 10—89/794
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
Москв
а
УДК 539.1.074.2/.3.08:006.354 Группа Л95
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДЕТЕКТОРЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЕ
Методы измерения фона и собственного фона
детектора IUC1
Ionizing radiation scintillation detectors. 17038.8 89
Methods of measuring detector background
and intrinsic background
ОКП 26 5100
Срок действия с 01.01.91
до 01.01,96
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на сцинтилляционные детекторы ионизирующих излучений (детекторы), предназначенные для измерения альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучений, и устанавливает методы измерения фона и собственного фона детектора путем сравнения его фоновой характеристики с аналогичной характеристикой стандартного образца.
Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении.
ИЗМЕРЕНИЕ ФОНА
Измерение фона блока детектирования
Аппаратура
.1J1.1. Измерения проводят на установке для определения сцинтилляционных параметров детекторов (ГОСТ 17038.1), работающей в импульсном режиме. Допускается использовать как дифференциальный, так и интегральный анализатор импульсов.
.1J1.2. Измерения проводят в защите из радиационно чистого материала (защита). Защита может быть установлена на поверхности земли или под землей. В необходимых случаях допускается измерение без защиты.
3
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 19904. Нестабильность установки оценивают по изменению во времени амплитуды импульса по ГОСТ 17O38.il. Нестабильность контролируют до и после набора спектра амплитуд импульсов. Установку считают годной для проведения измерений, если ее нестабильность не превышает 2%, если иное значение не указано в НТД на конкретный тип детектора. В случае нестабильности, превышающей установленное значение, результаты измерений аннулируют.
Подготовка и проведение измерений
. Подготовка к измерениям — по ГОСТ І17038.0.
Проведение измерений — по ГОСТ 26652 со следующими уточнениями.
Если иное время не указано в НТД на конкретный тип детен- тора, то время набора спектра амплитуд импульсов устанавливают таким, чтобы зарегистрировать число N импульсов, обеспечивающее среднее квадратическое отклонение S результата измерения не более 2%
—^-=—12L<2. (1)
NV N
Минимальный УМИж. и максимальный Умане, пороги регистрации устанавливают из соотношений
Р F
V І/ мин- V — м»кс-
'мин.— У» ~ > vмакс.— ~ , ^)
ЕйEo
где Уо — амплитуда импульса, соответствующая максимуму пика полного поглощения гамма-излучения Ео,
£мин и £Макс. — границы энергетического интервала.
Измерения проводят не менее трех раз.
Обработка результатов измерений
1.11.3.1. Для каждого измерения вычисляют фон сцинтилляционного блока детектирования (блока детектирования) по формуле
м=-^> (3)
где Т — время набора спектра амплитуд импульсов.
1.1.З.2. Среднее значение Ne и погрешность ДУд результата измерения фона вычисляют по формулам
jv6=—SJV; Ж=^в; (4)
п 1=1 1
п
2 (<-^) i=i *
л(л—1)
где S6 — среднее квадратическое отклонение результата измерения Уб
іг — число измерений;
t — коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности 0,95.
Детектор убирают с фотокатода ФЭУ, подают на ФЭУ высокое напряжение и проводят измерения по пп. 1.1.1—1J1.3, определяя фон установки iVy.
Если значение 2Vy>0,1 Ne, в значение N5 вносят необходимую поправку.
При записи результата измерения фона блока детектирования необходимо указать энергетический интервал и условия измерения, например: «Фон блока детектирования в интервале энергий 0,14-3,0 МэВ — (І1і10±5) имп.- с-1 (в отсутствие защиты)» или «Фон блока детектирования в интервале энергий 0,14-3,0 МэВ — (4,0±0,2) имп.-с'1 (в защите из стали толщиной 200 мм)».
Измерение фона детектора
При измерениях в отсутствие защиты или в защите, установленной на земле, фон детектора Nn совпадает с фоном блока детектирования Ne.
При измерениях в защите, установленной под землей или в других необходимых случаях, учитывают фон фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).
Измерение фона ФЭУ
1. Измерение проводят на аппаратуре по п. 1.1.1. Используют низкофоновый блок детектирования, включающий в себя испытуемый детектор или детектор одинакового с ним типа и размера и ФЭУ такого же размера, что и ФЭУ, на котором в дальнейшем будут проводить измерения.
Низкофоновый блок детектирования помещают в защиту, установленную под землей, и измеряют фон N^e блока детектирования по пп. 1.1.2, 1.1.3.1.
На входное окно детектора помещают ФЭУ, на котором в дальнейшем будут проводить измерения, и измеряют фон N'h6 блока детектирования.
її .2.3.4. Измерения фона ФЭУ проводят не менее трех раз.
. Для каждого измерения вычисляют фон ФЭУ Уф по формуле
^ф=л;6'--л;6. (5)
Среднее значение фона ФЭУ и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам аналогичным (4).
В защиту помещают блок детектирования, включающий в себя ФЭУ, для которого определен фон, и испытуемый детектор,, и измеряют фон блока детектирования по п. II .1.2.
Среднее значение фона блока детектирования и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам (4).
Фон Уд детектора вычисляют по формуле
Na=N6-N*. (6)
Погрешность АУД измерения фона детектора вычисляют по формуле
ДУд=/ (W+(W ’ (7)
где АЛ/ф — погрешность измерения фона ФЭУ.
При записи результата измерения фона детектора необходимо указать энергетический интервал и условия измерения аналогично п. 1.1.3.4.
ИЗМЕРЕНИЕ СОБСТВЕННОГО ФОНА
Измерение собственного фона блока детектирования
Аппаратура — по п. 1.1.1.
Используют стандартный образец (СО) собственного фона блоков детектирования. Размеры детектора и тип ФЭУ испытуемого блока детектирования и СО должны быть одинаковыми. Измерения проводят в защите.
Детектор устанавливают на фотокатоде ФЭУ, размещенного внутри защиты, и измеряют фон Уб блока детектирования по п. 1.1.2.
Среднее значение фона блока детектирования и погрешность результатов его измерения вычисляют по формулам (4).
Стандартный образец помещают внутрь защиты и измеряют фон Уб0 стандартного образца собственного фона блоков- детектирования по п. 1.1.2.
Среднее значение фона стандартного образца и погрешность результатов его измерения вычисляют по формулам аналогичным (4)
.Собственный фон Фе блока детектирования вычисляют по формуле
Фб=(^б — Л'бсЗ+Фбо, (8)
где Або — фон стандартного образца;
Фбо — собственный фон СО, указанный в свидетельстве на него.
Погрешность АФб измерения собственного фона блока детектирования вычисляют по формуле
дф6=/(д^)з+(дад+(Афбо)2, (9)
где ДФбо — погрешность аттестации СО, указанная в свидетельстве на него.
При записи результата измерения собственного фона блока детектирования необходимо указать, что приводится верхняя граница собственного фона, а также энергетический интервал. Например, «Собственный фон блока детектирования в интервале энергий ОД—3,0 МэВ — не более (0,5±0,1) имп.•с“1».
Измерение собственного фона детектора
Аппаратура — по п. 1J1.1.
Используют стандартный образец собственного фона детекторов. СО и испытуемый детектор должны быть изготовлены из одного материала и иметь одинаковые размеры. В случае отсутствия аттестованного СО необходимого размера допускается применение СО другого размера, при этом в данные по собственному фону СО, приведенные в свидетельстве на него, вносится поправка, учитывающая различие размеров. Измерения проводят в защите.
Испытуемый детектор устанавливают на фотокатод ФЭУ, размещенный внутри защиты, и измеряют фон Аб блока детектирования по п. 1.1.2.
Среднее значение фона блока детектирования и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам (4).
Стандартный образец устанавливают на фотокатоде ФЭУ, размещенный внутри защиты, и измеряют фон Або блока детектирования со стандартным образцом по п. 1.1.2.
Среднее значение фона СО и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам аналогичным (4).
Собственный фон Фд детектора вычисляют по формуле
фд=(М-М>0)+Фд0, (10)
где Фдо — собственный фон СО, указанный в свидетельстве на него.
Погрешность АФД измерения собственного фона детектора вычисляют по формуле
ДФд=/ (ДЯ)2+(Д^бо)2+(АФдо)2 , (И)
где АФдо — погрешность аттестации СО, указанная в свидетельстве на него.
При измерениях в защите, установленной под землей, ■допускается определять собственный фон детектора из результатов измерения собственного фона Фе блока детектирования (по п. 2.1) с учетом фона ФЭУ Уф (по п. 11.2.3). В этом случае собственный фон Фд детектора вычисляют по формуле
фд=фб—ТУф. (12)
Погрешность АФд результата измерения Фд вычисляют по формуле
ДФд=К (ЛФ6)2+(А^ф)2 . (13)
При записи результата измерения собственного фона детектора необходимо указать, что приводится верхняя граница собственного фона, а также энергетический интервал аналогично п. 2.1.8
.ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ. ПОЯСНЕНИЯ
Термин |
Обозначение |
Пояснение |
1. Фон сцинтилляционного блока детектирования |
|
Скорость счета импульсов, измеряемая сцинтилляционным блоком детектирования в отсутствие измеряемого излучения при оговоренных условиях измерения (отсутствие или наличие защиты, вид защиты^, интервал энергий) |
2. Фон сцинтилляционного детектора |
А'д |
Скорость счета импульсов, измеряемая детектором в отсутствие измеряемого излучения. Примечание, При указании числового значения фона необходимо оговорить условия измерения^ При отсутствии защиты или размещении ее на земле фон сцинтилляционного детектора совпадает с фоном сцинтилляционного блока детектирования |
3. Фон фотоэлектронного умножителя |
А* |
Скорость счета импульсов, измеряемая сцинтилляционным блоком детектирования, обусловленная вкладом фотоэлектронного умножителя- (ФЭУ) |
4. Собственный фон сцинтилляционного блока детектирования |
Фе |
Фон, обусловленный радиоактивными примесями в сцинтилляторе, ФЭУ и конструкционных материалах сцинтилляционного блока детектирования Примечание. Верхняя граница собственного Фона определяется как фон блока детектирования в условиях максимально возможной защиты от внешнего излучения (например, в мощной пассивной защите, размещенной в подземной низкофоновой камере) |
Продолжение
Термин |
Обозначение |
Пояснение |
5. Собственный фон сцинтилляционного детектора |
фд |
Фон, обусловленный радиоактивными примесями в сцинтилляторе и конструкционных материалах детектора Примечание. Верхняя граница собственного фона определяется как фон сцинтилляционного детектора в условиях максимально возможной защиты от внешнего излучения |
6. Стандартный образец собственного фона блока детектирования |
со |
Низкофоновый блок детектирования, аттестованный по собственному фону с метрологически обоснованной точностью. Примечание. В качестве собственного фона стандартного образца принят фон блока детектирования, измеренный в условиях максимально достижимой во время аттестации защиты от внешнего излучения |
7. Стандартный образец собственного фона детектора |
со |
Низкофоновый детектор, аттестованный по собственному фону с метрологически обоснованной точностью. Примечание. В качестве собственного фона стандартного образца принят фон детектора, измеренный в условиях максимально достижимой во время аттестации защиты от внешнего излучения |