Детекторы ионизирующих излучений сцинтилляционные. Методы измерения фона и собственного фона детектора

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДЕТЕКТОРЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ

ИЗЛУЧЕНИЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФОНА И СОБСТВЕННОГО

ФОНА ДЕТЕКТОРА

ГОСТ 17038.8-89

Издание официальное

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.

1. ИЗМЕРЕНИЕ ФОНА

1.1. Измерение фона блока детектирования
1.1.1. Аппаратура
I .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.
II .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.
1.1.1. 3. Нелинейность и начальную точку характеристики пре­образования установки измеряют по ГОСТ 17038.1, метод ;1. Уста­новку считают годной для проведения измерений, если ее нелиней­ность не превышает 3%.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1990
1.1.2. 4. 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.
1.1.3. Подготовка и проведение измерений
1.1.4. . Подготовка к измерениям — по ГОСТ І17038.0.
1.1.4.2. 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)
N V N
Минимальный УМИж. и максимальный Умане, пороги регистрации устанавливают из соотношений
Р F
V І/ мин- V — м»кс-
'мин.— У» ~ > v макс.— ~ , \^)
Ей Eo
где Уо — амплитуда импульса, соответствующая максиму­му пика полного поглощения гамма-излуче­ния Ео,
£мин и £Макс. — границы энергетического интервала.
1.1.4.3. Измерения проводят не менее трех раз.
1.1.5. 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.
1.1.3.3. 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.
1.1.3.4. 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)».
1.2. Измерение фона детектора
1.2.1. При измерениях в отсутствие защиты или в защите, ус­тановленной на земле, фон детектора Nn совпадает с фоном бло­ка детектирования Ne.
1.2.2. При измерениях в защите, установленной под землей или в других необходимых случаях, учитывают фон фотоэлектрон­ного умножителя (ФЭУ).
1.2.3. Измерение фона ФЭУ
1.2.4. 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.
1.1.1.2. 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.
1.1.1.3. 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.
1.1.1.5. . Для каждого измерения вычисляют фон ФЭУ Уф по формуле
^ф=л;6'--л;6. (5)
1.1.1.6. Среднее значение фона ФЭУ и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам аналогичным (4).
1.2.4. 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.
1.2.5. Среднее значение фона блока детектирования и погреш­ность результата его измерения вычисляют по формулам (4).
1.2.6. Фон Уд детектора вычисляют по формуле
Na=N6-N*. (6)
1.2.7. Погрешность АУД измерения фона детектора вычисляют по формуле
ДУд=/ (W+(W ’ (7)
где АЛ/ф — погрешность измерения фона ФЭУ.
1.2.8. При записи результата измерения фона детектора необ­ходимо указать энергетический интервал и условия измерения аналогично п. 1.1.3.4.

2. ИЗМЕРЕНИЕ СОБСТВЕННОГО ФОНА

2.1. Измерение собственного фона блока детектирования
2.1.11. 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.
2.1.12. Детектор устанавливают на фотокатоде ФЭУ, размещен­ного внутри защиты, и измеряют фон Уб блока детектирования по п. 1.1.2.
2.1.13. Среднее значение фона блока детектирования и погреш­ность результатов его измерения вычисляют по формулам (4).
2.1.14. Стандартный образец помещают внутрь защиты и изме­ряют фон Уб0 стандартного образца собственного фона блоков- детектирования по п. 1.1.2.
2.1.15. Среднее значение фона стандартного образца и погреш­ность результатов его измерения вычисляют по формулам анало­гичным (4).
2.1.16. 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.
2.1.17. 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.
2.1.18. 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».
2.2. Измерение собственного фона детектора
2.2.11. 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.
2.2.12. Испытуемый детектор устанавливают на фотокатод ФЭУ, размещенный внутри защиты, и измеряют фон Аб блока детекти­рования по п. 1.1.2.
2.2.13. Среднее значение фона блока детектирования и погреш­ность результата его измерения вычисляют по формулам (4).
2.2.14. Стандартный образец устанавливают на фотокатоде ФЭУ, размещенный внутри защиты, и измеряют фон Або блока детекти­рования со стандартным образцом по п. 1.1.2.
2.2.15. Среднее значение фона СО и погрешность результата его измерения вычисляют по формулам аналогичным (4).
2.2.16. Собственный фон Фд детектора вычисляют по формуле
фд=(М-М>0)+Фд0, (10)
где Фдо — собственный фон СО, указанный в свидетельстве на него.
2.2.17. 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.
2.2.18. 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)
2.2.19. 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 отсутст