Доза тлд руководство по эксплуатации

Назначение
Описание
Программное обеспечение
Знак утверждения типа
Комплектность
Программное обеспечение
Поверка
Сведения о методах измерений
Рекомендации к применению

Назначение

Комплексы дозиметрические термолюминесцентные «ДОЗА-ТЛД» (далее — комплексы) предназначены для измерений:

—    амбиентного эквивалента дозы Н*(10) (АЭД) фотонного излучения;

—    индивидуального эквивалента дозы Hp(10) (ИЭД) фотонного излучения;

—    индивидуального эквивалента дозы Hp(10) (ИЭД) нейтронного излучения;

—    индивидуального эквивалента дозы (ИЭД) гамма- и бета- излучения в коже лица, пальцев рук Нр(0,07)и хрусталике глаза Hp(3).

Описание

Основными составными частями комплекса являются термолюминесцентный считыватель СТ-01 Д ФВКМ.468169.003 с программным обеспечением DVG (далее — считыватель), монитор, клавиатура, мышь, принтер и комплекты индивидуальных термолюминесцентных дозиметров различных типов: ДТЛ-02, DTU-1, DTU-2, ДВНГ-М, МКД тип А, МКД тип Б, обеспечивающих измерение требуемых операционных величин.

Совместная работа считывателя с установленной программой DVG и комплектом однотипных дозиметров образуют измерительную термолюминесцентную дозиметрическую систему (ТЛД- система).

Метод измерений дозы ионизирующего излучения с применением термолюминесцентных детекторов (далее — детекторов) основан на использовании явления термолюминесценции: способности некоторых веществ — термолюминофоров — под действием ионизирующего излучения накапливать в течение времени экспозиции энергию внешнего радиационного излучения и, далее, при нагревании, испускать световое излучение. Измерение интенсивности светового потока дает сведения о дозе излучения, поглощенной термолюминофором детектора.

Входящие в комплект индивидуальных термолюминесцентных дозиметров детекторы за время экспозиции в процессе ношения при ИДК или в период экспозиции в контрольных точках на местности при мониторинге окружающей среды накапливают энергию внешнего ионизирующего излучения.

По окончании экспозиции каждый детектор последовательно извлекается из дозиметра и помещается в нагревательный элемент считывателя, с помощью которого энергия, накопленная детектором при облучении, под действием теплового возбуждения преобразуется в энергию флюоресценции в виде светового потока, регистрируемого с помощью фотоэлектронного умножителя, энергия которого пропорциональна накопленной дозе.

Считыватель предназначен для считывания информации, зарегистрированной дозиметром, измерения заданной операционной величины, хранения и выдачи оператору результатов ИДК. Работа считывателя происходит следующим образом:

С момента запуска нагрева блок подачи и нагрева подводит детектор под ФЭУ и поднимает нагревательный элемент, реализующий заданный режим нагрева на каждом из участков цикла измерения.

Текущая температура нагревателя корректируется с частотой около 20000 раз в секунду. Благодаря высокой частоте коррекции и относительно большой массе нагревательного элемента, его температура изменяется плавно.

После окончания цикла измерения нагрев прекращается, нагревательный элемент опускается, освобождая диск с подложками для подачи детекторов, и происходит остывание нагревательного элемента и детектора. Загрузка детекторов в БТВ осуществляется вручную

Регистрация интенсивности светового потока, испускаемого термолюминофором нагреваемого детектора, осуществляется в считывателе с помощью ФЭУ, работающего в токовом режиме. Ток ФЭУ преобразуется в частоту с помощью специального преобразователя.

Цуг импульсов от преобразователя тока ФЭУ подаётся на плату PCI адаптера, формируя кривую термовысвечивания (КТВ). Далее КТВ обрабатывается в зависимости от цели измерения. Например, может определяться высота пика КТВ, её форма, площадь под ней, положение пика на температурной шкале, может выявляться наличие побочных пиков, производиться вычитание фона и т.д.

Конечные данные, полученные в результате обработки измеренного светового потока в виде светосумм, переводятся в единицы измеряемой операционной величины с использованием соответствующих калибровочных коэффициентов.

Формирование КТВ, управление считыванием информации с детекторов, обработка полученной информации по заданному алгоритму, представление и формирование отчетов производится с помощью программы DVG.

Программное обеспечение

Программное обеспечение комплекса представляет собой предустановленное программное обеспечение DVG (далее — ПО DVG), работающее в операционной среде WINDOWS и предназначенное для:

—    формирования баз данных и результатов индивидуального дозиметрического контроля;

—    задания режимов и параметров измерений дозиметров и детекторов;

—    обработки результатов измерений и представления оператору отчетов по результатам измерений на экране монитора и вывода на печать.

Метрологически значимой частью ПО DVG являются таблицы градуировочных коэффициентов и констант.

Идентификационные данные программного обеспечения в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 — А.

Общий вид комплекса представлен на рисунке 1.

Считыватель опломбирован в соответствии с конструкторской документацией ФВКМ.468169.003. Места пломбирования представлено на рисунке 2.

Места опломбирования

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится фотоспособом на табличку, закрепленную на панели считывателя СТ-01 Д, и типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации ФВКМ.412118.010 РЭ и паспорта ФВКМ.412118.010 ПС.

Комплектность

В комплект комплекса должны входить изделия и эксплуатационная документация, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 — Комплект поставки комплекса

Поверка

осуществляется в соответствии с разделом 4 «Методика поверки» руководства по эксплуатации ФВКМ.412118.010РЭ, утверждённым ГЦИ СИ ФБУ «ЦСМ Московской области» 27 июля 2012 г.

Основное поверочное оборудование:

—    установка поверочная гамма-излучения УПГД-2М-Д по ТУ 4362-064-31867313-2006. Диапазон воспроизведения МАЭД от 5 10-7 до 5 10-2 Звч-1, ПГ ±5 %;

—    установка поверочная нейтронного излучения УКПН-2М-Д по ТУ 4362-052-318673132005. Диапазон воспроизведения МАЭД от 20 до 800 мкЗвч-1, ПГ ±15 %;

—    тканеэквивалентный фантом типа ISO (300*300×150) мм;

—    тканеэквивалентный фантом (400*300*200) мм;

—    тканеэквивалентный материал толщиной (3 — 5) мм.

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках/методах измерений изложены в разделе 2 «Использование по назначению» руководства по эксплуатации ФВКМ.412118.010 РЭ.

Нормативные документы, устанавливающие требования к комплексам дозиметрическим термолюминесцентным «ДОЗА-ТЛД»

1.    ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические

условия.

2.    ГОСТ 28271-89 Приборы радиометрические и дозиметрические носимые. Общие технические требования и методы испытаний.

3.    ГОСТ Р МЭК 1066-93 Системы дозиметрические термолюминесцентные для индивидуального контроля и мониторинга окружающей среды.

4.    ГОСТ 8.070-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной и эквивалентной доз и мощности поглощенной и эквивалентной доз фотонного и электронного излучений.

5.    ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

Рекомендации к применению

—    осуществление деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;

—    выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

—    осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЛД

Перед первым использованием ТЛ-дозиметров, а также для их повторного применения требуется проведение специальных подготовительных операций с детекторами. Их конечная цель состоит в том, чтобы привести все ТЛ-детекторы в «исходное» состояние, при котором возможна реализация их основных технических характеристик.

1. Подготовка термолюминесцентных детекторов к эксплуатации

Перед началом эксплуатации производится визуальный осмотр

ТЛ-детекторов и корпусов к ним. Из партии детекторов удаляются образцы, имеющие трещины, сколы и другие внешние повреждения. Оставшиеся детекторы промываются в этиловом спирте (ГОСТ 18300-87), расход которого составляет 50 грамм на 1000 детекторов. Корпуса ТЛ-дозиметров, отобранные для последующей эксплуатации, должны иметь идентификационный номер, приспособление для крепления к одежде и компенсационные фильтры, если таковые предусмотрены конструкцией ТЛ-дозиметра.

При работе с ТЛ-детекторами необходимо соблюдать определенные правила обращения во избежание получения ошибочных результатов при эксплуатации дозиметров:

— работу с ТЛ-детекторами необходимо производить в отдельных помещениях, в которых отсутствуют пары масел и кислот, способных деструктивно влиять на состояние поверхности детекторов;

необходимо исключить любую возможность загрязнения поверхности ТЛ-детекторов, поэтому все операции с ними проводятся только пинцетом, категорически запрещается брать детекторы руками;

— запрещается подвергать ТЛ-детекторы воздействию прямого солнечного света, способного исказить информацию о накопленной дозе или привести к появлению дополнительного фонового сигнала;

— хранить ТЛ-детекторы следует в закрытых упаковках (чашки Петри, бюксы и т.д.) и в помещениях, где не проводятся работы с радиоактивными источниками.

Важным этапом подготовки ТЛ-дозиметров к эксплуатации является термообработка ТЛ-детекторов, которая проводится каждый раз перед измерением дозы гамма — излучения. Термообработка необходима для приведения детекторов в энергетическое состояние, которое обеспечит высокий выход термолюминесценции и стабильность их дозиметрических характеристик. Оптимальный режим термообработки обычно указывается заводом — изготовителем в паспорте или описании на поставляемые ТЛ-детекторы. Некоторые производители ТЛД-систем поставляют и соответствующее оборудование для реализации предлагаемого режима термообработки детекторов. В остальных случаях рекомендуется следующий режим термообработки, который применим ко всем ТЛ-детекторам на основе фтористого лития:

— отжиг при 400° C в течение часа;

— охлаждение до комнатной температуры и выдержка при 80° C в течение 16 часов.

Для получения воспроизводимых дозиметрических характеристик ТЛ-детекторов температура их отжига и скорость охлаждения от 400° C до комнатной температуры должны выдерживаться с максимально возможной точностью. Указанный режим термообработки дает высокий выход термолюминесценции в сочетании с низкой величиной фединга (потерей дозиметрической информации при хранении облученных ТЛ-детекторов).

При отсутствии соответствующего оборудования термообработку ТЛ-детекторов допускается проводить в ТЛ-измерителе, выполняя процедуру нагрева так же, как при считывании облученного детектора.

При проведении массовой индивидуальной дозиметрии преобразование выхода термолюминесценции (термолюминесцентного сигнала) в дозу гамма — излучения обычно производят, используя групповые коэффициенты калибровки ТЛ-дозиметров. Поэтому перед началом измерений необходимо убедиться в однородности партии применяемых детекторов. Однородность характеризуется степенью отклонения термолюминесцентного сигнала отдельных детекторов при их облучении одинаковой дозой от среднего значения термолюминесцентного сигнала для всей партии. Для получения однородных по чувствительности к гамма — излучению групп детекторов проводится их сортировка.

Сортировка ТЛ-детекторов по группам с близкой чувствительностью к гамма — излучению проводится пользователем данной ТЛД-системы каждый раз для партии новых детекторов и ежегодно для ранее отсортированных детекторов. Задачей сортировки является объединение детекторов с близкими значениями чувствительности в одну группу, которой в дальнейшем на основании калибровки и метрологической аттестации присваивается единый коэффициент преобразования выхода термолюминесценции в дозу гамма — излучения.

Сортировка ТЛ-детекторов заключается в проведении нескольких циклов облучения детекторов одинаковой дозой с последующим снятием их показаний и распределением по группам. По ГОСТ Р МЭК 1066-93 [3] доза, сообщаемая детекторам при испытании на однородность, должна составлять не менее 10-кратного значения порога регистрации для данной ТЛД-системы. Согласно этому ГОСТу партия детекторов считается однородной для целей индивидуальной дозиметрии, если показанные значение двух любых облученных одинаковой дозой ТЛ-детекторов данной партии будут отличаться не более чем на 30%.

Поставляемые заводом — изготовителем ТЛ-детекторы ДТГ-4 имеют однородность не хуже 20% при дозе облучения 1 м3в. Однако характеристики детекторов могут зависеть от способа их нагрева в применяемом ТЛ-измерителе. Поэтому, кроме заводской, необходима дополнительная сортировка детекторов на ТЛ-измерителе, который будет использоваться при проведении ИДК. Сортировка ТЛ-детекторов производится следующим образом:

— вся партия ТЛ-детекторов облучается одинаковой дозой гамма — излучения, выбираемой из диапазона 1 — 5 мГр, в зависимости от порога регистрации используемой ТЛД-системы;

— регистрируются показания ТЛ-измерителя для каждого

облученного детектора (показанные значения) данной партии r ,

j

выраженные в соответствующих единицах выхода измерителя, и

_

вычисляется их среднее значение r:

_ 1 n

r = — x SUM r , ед. выхода ТЛ-измерителя, (1)

n j=1 j

где n — количество ТЛ-детекторов в партии;

— для каждого детектора определяют относительное показанное

значение (k ):

j

_

k = r / r, отн. ед.; (2)

j j

— весь диапазон относительных показанных значений

k последовательно делится на группы с интервалом ДЕЛЬТА k , в

j j

пределах которых отклонение отдельных значений k от среднего

_ j

группового значения (К) будет отличаться на заданную величину;

— каждый детектор помещается в соответствующую группу так,

чтобы его относительное показанное значение k находилось в

j

пределах выбранного интервала ДЕЛЬТА k .

j

В таблице 1 приведен пример сортировки детекторов, при которой

_

отклонение отдельных значений k от К в пределах выбранных групп

j

составит не более +/- 5%. При таком распределении однородность

групп детекторов будет не хуже 10%.

Таблица 1

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛУЧЕННЫХ ТЛ-ДЕТЕКТОРОВ ПО ГРУППАМ

_

СО СРЕДНЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ E

—————+————————————+—————

¦Номер группы ¦ Интервалы относительных показанных ¦ _ ¦

¦ ¦ значений детекторов ¦ E, отн. ед. ¦

¦ ¦ ДЕЛЬТА k , отн. ед. ¦ ¦

¦ ¦ j ¦ ¦

+————-+————————————+————-+

¦ -5 ¦ 0,6 — 0,64 ¦ 0,60 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ -4 ¦ 0,64 — 0,70 ¦ 0,67 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ -3 ¦ 0,70 — 0,78 ¦ 0,74 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ -2 ¦ 0,78 — 0,86 ¦ 0,82 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ -1 ¦ 0,86 — 0,95 ¦ 0,90 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 0 ¦ 0,95 — 1,05 ¦ 1,00 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 1 ¦ 1,05 — 1,17 ¦ 1,11 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 2 ¦ 1,17 — 1,29 ¦ 1,23 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 3 ¦ 1,29 — 1,42 ¦ 1,36 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 4 ¦ 1,42 — 1,57 ¦ 1,50 ¦

+————-+————————————+————-+

¦ 5 ¦ 1,57 — 1,74 ¦ 1,66 ¦

—————+————————————+—————

Цикл, включающий облучение детекторов, снятие показаний и сортировку по группам для партии новых детекторов, необходимо повторить 2 — 3 раза до получения воспроизводимых результатов.

Каждая из полученных групп ТЛ-детекторов помещается в

отдельную упаковку, на которой указываются ее номер, интервал,

относительных показанных значений ДЕЛЬТА (k ) и среднее значение

_ j

(К) для данной группы детекторов.

Группа, в которой оказалось наибольшее количество детекторов, является основной рабочей группой данной партии. Детекторы этой группы используются для последующего комплектования индивидуальных дозиметров, калибровки и определения других параметров ТЛД-системы. Детекторы остальных групп применяются после израсходования детекторов основной группы.
2. Калибровка термолюминесцентной дозиметрической системы

Целью калибровки является определение коэффициента преобразования выхода термолюминесценции детекторов в накопленную дозу гамма — излучения (коэффициент калибровки). Коэффициент калибровки является индивидуальным параметром данной ТЛД-системы. Для проведения калибровки используются ТЛ-дозиметры, укомплектованные детекторами из основной группы чувствительности. ТЛ-дозиметры должны использоваться в том виде, в котором они будут применяться при измерении индивидуальных доз внешнего излучения. Установочные параметры ТЛ-измерителя, используемые при калибровке, должны сохранять свои значения и при проведении ИДК. Калибровка ТДЛ-системы должна проводиться совместно с региональными органами Госстандарта России при ежегодно проводимой государственной поверке рабочих средств измерения.

Калибровка состоит в облучении ТЛ-дозиметров известными дозами гамма — излучения, составляющими 0,1 и 0,7 от значения верхнего предела измерения ТЛД-системы, на аттестационной облучательной установке «Поверителя» с последующей регистрацией показанных значений на ТЛ-измерителе «Пользователя».

Калибровку ТЛД-системы выполняют следующим образом:

— комплектуют 30 дозиметров с детекторами из основной группы чувствительности, прошедших принятый цикл термообработки;

— произвольно выбирают 15 дозиметров, не подлежащих облучению, для определения дозового эквивалента фона ТЛД-системы;

— оставшиеся 15 ТЛ-дозиметров облучают заданной экспозиционной или поглощенной в воздухе дозой гамма — излучения (С) на аттестационной облучательной установке;

— на ТЛ-измерителе регистрируют показанные значения облученных

и необлученных детекторов, после чего вычисляют их средние

_ _

значения, r и r , соответственно (см. формулу 1), выраженные в

o

единицах выхода ТЛ-измерителя;

— определяют средний коэффициент калибровки ТЛД-системы с

_

данной группой ТЛ-детекторов (Fс):

_ _ _

Fc = C / (r — r ), доза / выход ТЛ-измерителя. (3)

o

Полученный коэффициент калибровки относится к ТЛ-дозиметрам,

укомплектованным детекторами основной группы (группа N 0 в

соответствии с таблицей 1). Для остальных групп детекторов

коэффициент калибровки ТЛ-дозиметров устанавливается умножением

_

полученного значения Fc на соответствующее значение K из

таблицы 1.

Кроме коэффициента калибровки при государственной метрологической поверке определяются следующие основные метрологические характеристики ТЛД-системы:

— порог регистрации ТЛД-системы;

— диапазон измеряемых доз с указанием вида ионизирующего излучения;

— энергетический диапазон регистрируемого излучения;

— пределы основной погрешности измерений в указанных диапазонах.

Государственная метрологическая поверка ТЛД-системы производится в соответствии с действующими нормативными документами, которыми определяется порядок и периодичность ее проведения. По результатам поверки выдается свидетельство на право применения данной ТЛД-системы в качестве рабочего средства для измерения индивидуальных доз внешнего гамма — излучения. Очередная поверка производится до истечения срока действия предыдущего свидетельства.

3. Организация и проведение индивидуального дозиметрического контроля

Для проведения первого цикла измерений индивидуальных доз внешнего облучения готовятся два набора одинаково укомплектованных ТЛ-дозиметров: индивидуальные дозиметры для раздачи персоналу и контрольные дозиметры для оценки вклада в показания индивидуальных дозиметров фоновой дозы (см. п. 1). Все дозиметры, по возможности, комплектуются детекторами из основной группы чувствительности.

Сбор индивидуальных ТЛ-дозиметров осуществляется в течение одного дня после истечения срока, установленного для их ношения. Собранные дозиметры подвергаются визуальному осмотру с регистрацией выявленных механических или других повреждений, после чего производится последовательное вскрытие их корпусов, удаление возможных загрязнений детекторов путем промывки их в этиловом спирте и регистрация показаний каждого ТЛ-детектора на имеющемся ТЛ-измерителе в соответствии с Инструкцией по проведению измерений. Для всех дозиметров результат измерения определяется как среднее показанное значение находившихся в нем детекторов (выражение 1). После чего величина измеренной за период ношения индивидуальной дозы техногенного внешнего облучения i-того работника Di определяется следующими соотношениями:

i i

D = D — D , мкГр (мР); (4)

na qti

i _ _i _

D = F x (r — r ), мкГр (мР); (5)

na n o

_ _ _

D = F x (r — r ), мкГр (мР), (6)

qti n qti o

_

где: Fс — средний коэффициент калибровки ТЛД-системы для

данной группы ТЛ-детекторов, (мкГр/выход ТЛ-измерителя; мР/выход

ТЛ-измерителя);

_i _ _

r , r , r — средние показанные значения детекторов i-того

o qti

индивидуального дозиметра, необлученных детекторов и фоновых

дозиметров, соответственно, в единицах выхода ТЛ-измерителя.

При получении отрицательного значения индивидуальной дозы при

проведении вычислений в соответствии с выражениями 4 — 6 его

следует заменить на ноль.

Назначение:

• измерение индивидуального эквивалента дозы фотонного излучения Hр(10);

• измерение индивидуального эквивалента дозы нейтронного излучения Hр(10);

• измерение индивидуального эквивалента дозы Нр(3);

• измерение индивидуального эквивалента дозы Нр(0,07);

• измерение амбиентного эквивалента дозы H*(10) фотонного излучения. 

Свойства:

• моноблочное исполнение;
• ручная загрузка детекторов и автоматическое измерение дозы;
• высокая точность задания времени (до 0,1 с) и температуры нагрева (до 1 °С);
• визуальный контроль температуры нагрева;
• наличие системы защиты от перегрева нагревательного элемента;
• загрузка в считывающее устройство одновременно до 4-х детекторов;
• программа «DVG» обеспечивает:
  • управление измерениями детекторов в режиме реального времени;
  • обработку результатов измерений;
  • ведение базы данных индивидуального дозиметрического контроля (ИДК);
  • представление оператору отчетов по результатам измерений на мониторе и вывод их на печать.

Комплект поставки:

Базовая поставка:

• считыватель термолюминесцентный СТ-01Д;

• программное обеспечение на DVD;

• методика измерений индивидуального эквивалента дозы фотонного излучения с использованием дозиметров из состава дозиметрической термолюминесцентной установки “Доза-ТЛД” (Свидетельство №40121.2М332); 

• переключатель KVM-switch;

• кассета для отжига детекторов; 

• подложка для нагрева детектора – 10 шт.;

• вкладыш – 6 шт.;

• пинцет;

• руководство по эксплуатации, паспорт, описание ПО (Руководство пользователя);

• свидетельство о поверке.

По заказу:

• дозиметры по выбору;

• монитор, принтер, клавиатура;

• приспособление для разборки дозиметров;
• пластина для отжига детекторов ТЛД-500К;
• кассета для облучения ТЛД детекторов;
• устройство для открывания дозиметров МКД (тип А);
• пинцет вакуумный;
• вкладыш кварцевый;
• пластина промежуточная;
• методики измерений:
  • методика измерений амбиентного эквивалента дозы фотонного излучения в окружающей среде с использованием дозиметров в составе дозиметрической термолюминесцентной установки (Свидетельство №40012.2М331);
  • методика измерений доз фотонного и бета-излучения в коже пальцев рук, лица и хрусталика глаза у персонала с использованием дозиметров из состава дозиметрической термолюминесцентной установки (Свидетельство №40121.2М330);
  • методические указания по измерению индивидуального эквивалента дозы нейтронного излучения с использованием альбедных дозиметров в составе термолюминесцентной дозиметрической установки.