---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

СПЕКТРОМЕТРЫ ЭНЕРГИЙ
ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

/ ГОСТ 26874—86
(СТ СЭВ 5053—85)

И

Цена 10 коп.

здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
МоскваГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

ГОСТ

26874-86

(СТ СЭВ 5053—85)

ПЕКТРОМЕТРЫ ЭНЕРГИЙ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ

Методы измерения основных параметров

Ionizing radiation power spectrometers.

Methods of basic parameters measurement

ОКП 43 6231

Дата введения 01.01.87

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на спектрометры энер­гии альфа-, гамма- и рентгеновского излучений с полупроводнико­выми и сцинтилляционными детекторами и устанавливает методы измерений их основных параметров:

энергетического разрешения;

диапазона энергий регистрируемого излучения;

предела допускаемой основной погрешности характеристики преобразования (интегральной нелинейности);

эффективности регистрации в пике полного поглощения;

максимальной входной статистической загрузки;

нестабильности показаний (амплитуды сигнала во времени); времени установления рабочего режима;

времени непрерывной работы.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

   1. Объем, состав и последовательность измерений должны быть установлены в соответствии с нормативно-технической доку­ментацией (далее — НТД) на спектрометры конкретных типов.

В процессе измерений должно быть обеспечено соблюдение пра­вил техники безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019—80, «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустано­вок потребителей», утвержденных Главэнергонадзором, «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и дру-

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1987 гими источниками ионизирующих излучений ОСП—72/80», утверж­денных Главным Государственным санитарным врачом СССР и «Норм радиационной безопасности НРБ—76», утвержденных Глав­ным Государственным санитарным врачом СССР.

Перед измерением параметров каждый спектрометр должен пройти внешний осмотр на соответствие конструкторской докумен­тации или образцам, утвержденным в установленном порядке.

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

температура (20±1)°С;

относительная влажность не более 80%;

атмосферное давление от 86 до 106 кПа, если другие не уста­новлены для конкретных типов спектрометров.

Во всех остальных случаях методы учета погрешностей, вноси­мых испытательным оборудованием в измеряемые основные пара­метры спектрометра, должны быть указаны в НТД на спектро­метры конкретных типов.

Обозначения параметров приведены в справочном приложе­нии 1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. АППАРАТУРА

   1. Структурная схема для измерения основных параметров спектрометров приведена на черт. 1. Схема конкретного типа спектрометра может отличаться от приведенной структурной схемы.

В схему измерения спектрометров могут входить устройства обработки измерительной информации (например на базе микро- ЭВМ).

/—источник ионизирующего излучения; 2—источник питания детек­тора, узла или блока детектирования; 3—детектор, узел или блок детектирования; 4—генератор импульсов точной амплитуды с ре­гулируемой частотой следования импульсов до 20 кГц; 5—измери­тельный преобразователь (предусилитель, основной формирующий усилитель, цепи компенсации полюса нулем, восстановитель пос­тоянной составляющей, режектор наложенных импульсов, экспан­дер и др.); 6—устройство накопления спектрометрической инфор­мации (многоканальный анализатор амплитуд импульсов); 7—уст­ройство вывода информации (дисплей, индикаторы, печатающие устройства и др.); 8—источник питания спектрометра; 9—ампли­тудный интегральный дискриминатор импульсов; /(/—счетчик им­пульсов с разрешающим временем не более 80 Гц

Черт. 1

Примечание. Спектрометрические устройства обычно состоят из блоков 2, 3, 5, 6, и 8.

При измерении основных параметров электронной части спек­трометров, не имеющих в своем составе детектора или блока де­тектирования, моделирование входного сигнала можно обеспечи­вать при помощи генератора 4 (в этом случае отсутствуют структурные единицы 1, 2 и 3, а связь генератора 4 с измеритель­ным преобразователем 5 показана пунктиром). Измерение основ­ных параметров таких устройств можно осуществлять по описан­ным в настоящем стандарте методам при помощи генератора 4 и (или) соответствующего детектора ионизирующего излучения.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

   1. Средства измерений и вспомогательные устройства

Средства измерений и вспомогательные устройства должны иметь характеристики, указанные в таблице

.

Наименование средств измерений
и вспомогательных устройств

Ч

Характеристики

Амплитудный анализатор импульсов

Генератор импульсов точной ам­плитуды

Радионуклидные источники иони­зирующих излучений (ОСАИ, ОСГИ и др.)

(Измененная редакция, Изм. №

исло каналов не менее 1000 —для альфа- и рентгеновского излучений, и не менее 4000 — для гамма-излучения по ГОСТ 16957—80

Диапазон регулируемых амплитуд импульсов генератора 0,01 —10 В; диа­пазон частот следования импульсов 50 Гц—100 кГц; форма выходных импульсов прямоугольная с длитель­ностью фронта не более 0,05 мкс или треугольная с длительностью фронта не более 0,05 мкс и экспоненциальным спадом длительностью от 50 до 100 мкс

Аттестуются по энергии испускаемо­го излучения и внешнему излучению (активности) по ГОСТ 8.315—78 и оп­ределяются спектрометром конкрет­ного типа по НТД, утвержденной в установленном порядке

1).

При проведении измерения энергетического разрешения ин­тегральная статистическая загрузка на выходе усилителя должна лежать в пределах от 250 до 1000 импульсов в секунду, если не установлено другое значение. Необходимую загрузку спектромет­рического тракта обеспечивают выбором активности используе­мого источника и расстояния между центром поверхности актив­ного слоя источника и центром чувствительной поверхности де­тектора. При проведении измерения необходимо учитывать осо­бые условия измерения, указанные в эксплуатационной докумен­тации (например значение разрежения (вакуума), используемые коллиматоры излучения, наличие рассеивателей излучения, рас­стояние до них и другие).

При проведении измерений необходимо экспериментально ус­тановить постоянные времени цепей формирования импульса спектрометрического тракта для получения минимального энер­гетического разрешения, если значения этих постоянных или ус­ловия их выбора не приведены в эксплуатационных документах.

Кроме того, необходимо произвести регулировку и подстройку вспомогательных органов управления спектрометра (например подстройку цепей компенсации полюса нулем, балансировку уси­лителей для установки нулевого потенциала на их выходе и др.).

Для определения загрузки спектрометрического тракта можно использовать интегральный дискриминатор и таймируемый счет­чик импульсов. Если в состав спектрометрического тракта входит быстрый дискриминатор с сигналом логического уровня, его мож­но использовать вместо интегрального дискриминатора. Для это­го случая на черт. 1 пунктиром показана связь спектрометриче­ского тракта со счетчиком импульсов 10. Значение уровня ди­скриминации, установленное в энергетических единицах, должно соответствовать указанному в эксплуатационных документах. Для ■определения загрузки счетчик импульсов включается на 10 с. При этом входная загрузка будет соответствовать '/ю показаний счет­чика импульсов.

Требуемая загрузка может быть определена при помощи вспо­могательных технических средств, входящих в состав спектромет­ра (например счетчиком импульсов).

Загрузка может быть также определена и по зарегистриро­ванному спектру, если известно время набора полного спектра (без его экспандирования). Для этого необходимо просуммиро­вать все отсчеты в каналах и разделить полученное число на время, в течение которого регистрируется спектр. Этот способ определения загрузки применим при близком соответствии истин­ного и аппаратурного спектра (например для альфа-спектромет­ров с полупроводниковым детектором и учетом мертвого вре­мени) .

Допускается использовать другие методы определения загруз­ки, указанные в эксплуатационных документах на конкретный тип спектрометра.

Устанавливают такой режим спектрометра, при котором ши­рина пика на его полувысоте была бы в пределах от 10 до 20 ка­налов. Допускается регистрировать спектр при большем числе каналов на полувысоте.

Для определения ширины канала в энергетических единицах используют вторую моноэнергетическую линию от того же или другого источника или пик распределения импульсов генератора точной амплитуды. Расстояние между первым и вторым пиком должно быть не менее 5-кратной ширины пика на половине его высоты. Количество отсчетов в максимуме второго пика должно быть примерно равно количеству отсчетов в максимуме первого пика. Если второй пик создается импульсами генератора, прово­дят градуировку отсчетного устройства для задания амплитуды импульсов генератора в энергетических единицах.Относительное энергетическое разрешение (т]отн) в процентах определяют по формуле

_Потн= -^-100, (1)

где Цабе — значение абсолютного энергетического разрешения, кэВ; Е — значение энергии пика полного поглощения моноэнер- гетической линии, кэВ.

Абсолютное энергетическое разрешение (Цабе) в килоэлек­трон-вольтах вычисляют по формуле

Цабс^^Ап’А, (2)

где А_п — ширина пика полного поглощения моноэнергетической линии на его полувысоте, число каналов; К — значение энергети­ческой ширины канала, кэВ/канал.

Значение энергетической ширины канала К вычисляют по фор­муле где Е?, Et — значения энергии, соответствующие пикам полного поглощения или эквивалентной энергии пика распределения им­пульсов генератора, кэВ; п_с, п_С[ — номера каналов, соответст­вующие положениям центроид ПИКОВ С энергиями Е₂ И Ei.

Условный аппаратурный спектр с пиками распределения по­казан на черт. 2.

п_С1(Е,)

Номер канала

^пс₂(Е₂)

Если пик полного поглощения моноэнергетической линии рас­положен на распределении фонового излучения (пьедестала), для повышения точности измерения фоновые отсчеты вычитают из отсчетов пика аппаратурного спектра.

Вычитание фона не проводят, если его отсчеты в каналах не превышают 2% числа отсчетов в канале максимума пика.

Черт. 3

Затем из каждого отсчета канала Nt вычитают значение фона Nfi и строят новое распределение

N't^Ni—N_fi.

Определяют средний отсчет в каналах, находящихся в середине участков

М+4= -4- ’ ^+4= “4- •

Значение фонового пьедестала в і-м канале под пиком будет определяться выражением

jy ^1 + 4 ' flh + 4—A^h + 4 ‘ Иі + а— (Ml+ 4—/Vh+4-) ' Пі , ,,

^П Пь—П| ’ '

при этом

Затем из каждого отсчета канала вычитают значение фона TV» и строят новое распределение N'i—Ni—N_Si.

При недостаточной статистической точности участки, в преде­лах которых производят суммирование фона, могут выбираться с большим числом каналов.