Спектрометры гамма-резонансные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СПЕКТРОМЕТРЫ ГАММА-РЕЗОНАНСНЫЕ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 27681-88

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва
УДК 543.422.8:006.354 Группа Ф23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЕКТРОМЕТРЫ ГАММА-РЕЗОНАНСНЫЕ

Общие технические требования и методы испытаний ГОСТ
Gamma-resonance spectrometers. 27681 88
General technical requirements
and test methods
ОКП 43 6231
Срок действия с 01,07.89 до 01.07.94
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на гамма-резонансные (ГР) спектрометры с электродинамическим приводом, предназ­наченные для исследования материалов методом ядерного гамма- резонанса (ЯГР) в стационарных условиях, и устанавливает тре­бования и методы испытаний ЯГР спектрометров.
Стандарт не распространяется на учебные спектрометры и приборы прикладного назначения.

1. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Требования назначения
1.1.1. ЯГР спектрометры должны изготавливаться в соответ­ствии с требованиями настоящего стандарта по нормативно-тех­нической документации, утвержденной в установленном по­рядке. Пояснения терминов, приведенных в настоящем стан­дарте, даны в приложении.
1.1.2. Максимальная скорость перемещения источника или поглотителя устанавливается в технической документации на спектрометр; скорость перемещения регулируется плавно или дискретно.
1.1.3. Форма задаваемого изменения скорости перемещения источника или поглотителя во времени может быть пилообраз­ной, треугольной, прямоугольной, синусоидальной или комбини­рованной. Спектрометр должен обеспечивать работу в одном или нескольких указанных скоростных режимах и удовлетворять нормируемым характеристикам хотя бы в одном из них.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1988
1.1.4. Максимальное отклонение скорости перемещения ис­точника или поглотителя на рабочем участке скорости от линей­ного закона не должно быть более 0,05% в диапазоне скорости до ±20 мм/с и 0,2%—при максимальной скорости.
1.1.5. Шум скорости при нулевом значении скорости должен быть не более 4 мкм/с.
1.1.6. Дрейф нуля скорости перемещения за 24 ч непрерыв­ной работы не должен превышать 3 мкм/с.
Примечание. Требования пп. 1.1.6—1.1.9 и пп. 1.3.Т—1.3.3 должны вы­полняться в диапазонах скорости пермещения до ±20 мм/с.
1.1.7. Погрешность задания диапазона или фиксирован­ного значения скорости перемещения не должна превышать ± 10 мкм/с.
1.1.8. Дрейф заданной скорости перемещения за 24 ч не­прерывной работы не должен превышать 5 мкм/с.
1.1.9. Подвижная часть системы движения спектрометра долж­на быть способной перемещать нагрузку массой не менее 15 г.
1.1.10. Эффект гамма-резонансного поглощения в поглотителе- из1 окиси железа- (Fe2Og) толщиной 0,6 мг/см2 по 57Fe должен быть не менее 12% по крайним линиям спектра, с источником 57Со в матрице хрома или родия с шириной линии излучения не более 0,15 мм/с и вероятностью испускания резонансных гамма- квантов без отдачи не менее 0,72 при нормальных условиях и за­грузке по входу не более 5'104 с-1 при использовании сцинтил­ляционного блока детектирования.
1.2. Требования надежности
1.2.1. Среднее время безотказной работы должно составлять не менее 2000 ч.
1.3. Требования стойкости к внешним воз­действиям и живучести
1.3.1. Дрейф заданной скорости перемещения при изменении температуры от 10 до 20°С и от 20 до 35°С не должен пре­вышать 5 мкм/с.
1.3.2. Изменения скорости перемещения при изменении на­пряжения сети от 198 до- 220 В и от 220 до 242 В не должны- пре­вышать 5 мкм/с.
1.3.3. Дрейф нуля скорости перемещения при изменении тем­пературы от 10 до 20°С и от 20 до 35°С не должен превышать 3 мкм/с.
1.3.4. Механические и климатические испытания — по ГОСТ 22261—82 (группа II).
1.4. Требования безопасности
1.4.1. Работа с радиоактивными источниками должна произ­водиться в соответствии с требованиями ОСП-72/80 «Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений».
1.4.2.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Последовательность проведения испытаний ЯГР спектро­метров должна соответствовать указанной в таблице.
На’иіменоваїни-е параметра
Номера пунктов стандарта

технических требоїваїніий
М ЄТОДОіВ испытаний
Максимальная скорость перемещения источника или поглотителя
1.1.2
2.3
Форма задаваемого изменения скорости пере­мещения во времени
1.1.3
2.4
Максимальное отклонение скорости перемещения источника или поглотителя от заданного линей­ного закона
1.1.4
2.5
Шум скорости
1.1.5
2.6
Дрейф нуля скорости за 24 ч непрерывной ра­боты
1.1.6
2.7
Погрешность задания скорости перемещения
1.1.7
2.8
Дрейф скорости за 24 ч непрерывной работы
1.1.8
2.9
Максимальная нагрузка на систему движения
4.1.9
2.10
Эффект гамма-резонансного поглощения
1.1.10
2.11
Среднее время безотказной работы
1.2.1
2.12
Дрейф скорости при изменении температуры
1.3.1
2.13
Изменение скорости при изменениях напряжения питающей сети
4.3.2
2.14
Дрейф нуля скорости при изменении темпера­туры
1.3.3
2.15
Механические воздействия, климатические усло­вия эксплуатации
1.3.4
2.16

2.2. Приборы, средства измерения и обработки информации для проведения испытаний ЯГР спектрометров:
осциллограф с погрешностью измерения амплитуды не бо­лее ± 5%;
гамма-резонансный источник кобальт— 57 (57СО) в матрице хрома или родия, комплект стандартных образцов ГСО 1551—79 гамма-резонансных поглотителей или заменяющий комплект;
микро-ЭВМ «Электроника-60», программируемый многоканаль­ный анализатор или другая ЭВМ;
кварцевый генератор с частотой до 1 МГц;
комплект программ обработки ГР спектрометров.
2.3. Испытания ЯГР спектрометров проводят при нормальных условиях. Максимальную скорость перемещения источника или поглотителя определяют следующим образом:
) задают скорость в режиме движения с постоянной ско­ростью или максимальное значение скорости в режиме движения с ’•пгтгч’ть'м усксреніт“м и? ypoR?e -4-20 мм/с; определяют значе-
)
Н'ие скорости (у), мм/с, с помощью лазерного 'интерферометра по формуле
2T-K-W
где % — длина волны лазера (для лазера на Не — Ne, %= = 0,6328 мкм);
X, — количество градуировочных импульсов с лазерного' интерферометра, зарегистрированных в /-м канале анализатора, работающего в режиме временного ана­лиза;
Т — ширина канала анализатора, с;
К— количество циклов измерения;
) ширину временного канала многоканального анализатора определяют следующим образом: подают на вход анализатора импульсный сигнал с известной частотой f (обычно на уровне 1 МГц) с высокостабильного кварцевого генератора; импульсы регистрируют в течение К циклов (обычно /(=100); ширина вре­менного канала (Т) определяется по формуле
/=і
где N — количество каналов анализатора;
) с целью определения систематической погрешности метода измерения скорости перемещения снимают на спектрометре ГР спектр одного из поглотителей, входящих в комплект паспортизо­ванных стандартных образцов (СО); обрабатывая спектр на ЭВМ, определяют положения линий ГР поглощения и сравнивают их с паспортными значениями; разница между ними определяет значение систем этической погрешности;
) с помощью осциллографа измеряют амплитуду сигнала с измерительной катушки Лі электродинамического вибратора,, соответствующего V, задают значение максимальной скорости и измеряют при этом на осциллографе амплитуду сигнала ско­рости А2.
Значение максимальной скорости (отах)> мм/с, определяют по формуле
'Отах='Я-4?-- (3)
А
2.4. Форму изменения во времени скорости перемещения оп­ределяют ло осциллографу, подавая на его измерительный вход сигнал с измерительной катушки электродинамического вибра­тора.
2.5. Максимальное отклонение скорости перемещения источ­ника или поглотителя на рабочем участке скорости от линейного закона в диапазоне скорости ±20 мм/с определяется следующим образом: снимают градуировочную характеристику скорости перемещения. Ее вид для линейной формы изменения во вреченії скорости (при непрерывном или дискретном изменении скорости) показан на чертеже. Если нелинейность (КНп) определяется на участках скорости между каналами iVj и N2, М? и N4, она будет определяться как максимальное отклонение точек X, от линей­ного закона и вычисляться по формуле
/С1!Л=шах \Xr-Mj\j(XN -XNj)- 100%, (4)
где M]=XNi—XnN^если N1<J<N3
и если Л3</<Х4.
В диапазоне скорости более 20 мм/с нелинейность опре­деляется следующим образом: складывают в противофазе два сигнала: с генератора задающего движение в ЯГР спектрометре, А3 с соответствующим коэффициентом ослабления и сигнал с катушки обратной связи вибратора, служащей для контроля ско­рости перемещения подвижной системы. При помощи осцилло­графа определяют амплитуду образующегося разностного сиг­нала Лр.
Максимальное отклонение от линейного закона (/С) опре­деляют по формуле
К=~-^-100%. (5)
л3
Результаты испытаний считают удовлетворительными, если. максимальное отклонение скорости соответствует требованиям и. 1.1.4.
2.6. Шум скорости определяется при задании нулевого зна­чения скорости в любом из режимов, указанных в п. 1.1.3. С по­мощью осциллографа измеряют амплитуду шумового сигнала е измерительной катушки электродинамического вибратора, соот­ветствующего- нулевому значению задаваемой скорости Ао. После этого задают значение скорости на уровне ±20 мм/с и измеряют осциллографом соответствующую ей амплитуду скоростного сиг­нала с катушки обратной связи вибратора Ль С помощью лазер­ного интерферометра' измеряют значение скорости, v, как в п. 2.3- а, б. Шум скорости (ош), мкм/с, определяют по, формуле
Результаты испытаний считают удовлетворительными, если шум скорости не превышает значения, указанного в п. 1.1.5.
2.7. Дрейф нуля скорости со временем определяется за 24 ч непрерывной работы при нормальных условиях так же, как и в п. 2.15. Измерения проводят через каждые 2 ч. Результаты ис­пытаний считают удовлетворительными, если временной дрейф спектрометра соответствует п. 1.1.6.
2.8. Погрешность задания диапазона скорости перемещения определяют с помощью лазерного интерферометра в диапазоне скорости до ±20 мм/с. Задаваемое знач