ГОСТ 17038.1-79*
Группа Л95
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДЕТЕКТОРЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЕ
Методы измерений нелинейности и нестабильности установки
для определения сцинтилляционных параметров детекторов
lonizing-radiation scintillation detectors.
Methods for measurement of non-linearity and instability of installation
for determination of scintillation detector parameters
ОКП 26 5100
Дата введения 1980-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 апреля 1979 г. N 1592 срок введения установлен с 01.01.80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 24.08.84 N 3007 срок действия продлен до 01.01.90**
________________
** Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год). - .
ВЗАМЕН ГОСТ 17038-71 в части разд.1 пп.1.1 и 1.2
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1984 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1984 г. (ИУС N 12-84).
ВНЕСЕНО Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.09.89 N 2872 с 01.04.90
Изменение N 2 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 1990 год
Настоящий стандарт распространяется на установки для определения сцинтилляционных параметров сцинтилляционных детекторов ионизирующих излучений (детекторов) и устанавливает два метода измерения нелинейности (метод 1 для установки, работающей в импульсном режиме, и метод 2 для установки, работающей в токовом режиме) и метод измерения нестабильности, а также метод определения начальной точки характеристики преобразования установки, работающей в импульсном режиме (метод 1).
Стандарт применяется совместно с ГОСТ 17038.0-79.
1. ИЗМЕРЕНИЕ НЕЛИНЕЙНОСТИ УСТАНОВКИ,
РАБОТАЮЩЕЙ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ (МЕТОД 1)
1.1. Зависимость амплитуды (
где
Если характеристика преобразования детектора линейна, то характеристика преобразования установки с детектором также линейна:
причем
где
1.2. Нелинейность (
где
1.3. Значение
1.4. Нелинейность и начальную точку характеристики преобразования установки определяют с помощью стандартного образца светового выхода сцинтилляционных детекторов на основе монокристалла натрия йодистого, активированного таллием, при возбуждении гамма-излучением.
Для этого набирают спектры амплитуд импульсов, возникающих при поглощении сцинтиллятором гамма-излучения, используя моноэнергетическое излучение не менее пяти значений энергии и определяют амплитуды импульсов, соответствующие максимумам пиков полного поглощения. Используют гамма-излучение, энергия которого находится в интервале 48-240 фДж (300-1500 кэВ). Разность между максимальной и ближайшей к ней энергией излучения должна быть не менее 48 фДж (300 кэВ).
Примечание. Детектор гамма-излучения на основе монокристалла натрия йодистого, активированного таллием, является линейным преобразователем в области энергий 48-240 фДж (300-1500 кэВ).
1.5. Если установка будет использована для работы в области энергий гамма-излучения ниже 48 фДж (300 кэВ) или для работы с детекторами, световой выход которых более чем в два раза ниже светового выхода детекторов на основе монокристаллов натрия йодистого, активированных таллием, ее нестабильность и величину
1.6. Значения нелинейности и
1.7. Если другая периодичность не указана в НТД на конкретные типы детекторов, нелинейность и
1.8. Аппаратура
1.8.1. Установку для определения сцинтилляционных параметров детекторов, работающую в импульсном режиме, собирают из элементов, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 17038.0-79, черт.1.
1 - источник питания каскада согласования; 2 - блок детектирования с каскадом согласования;
3 - источник питания ФЭУ; 4 - амплитудный анализатор импульсов; 5 - стабилизатор напряжения питания
Черт.1
1.8.2. (Исключен, Изм. N 1).
1.8.3. Стандартный образец светового выхода должен быть аттестован в установленном порядке по световому выходу и показателю непропорциональности.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.9. Подготовка и проведение измерений
1.9.1. Стандартный образец помещают на фотокатоде ФЭУ в оптическом контакте, если другой способ не указан в НТД на конкретные типы детекторов. Материалы, рекомендуемые для создания и устранения оптического контакта, приведены в рекомендуемом приложении 2. Допускается применение центрирующих оправок, изготовленных из диэлектрического материала.
1.9.2. Затемняют стандартный образец и ФЭУ и подают на ФЭУ напряжение питания.
1.9.3. Устанавливают источник гамма-излучения.
Допускается помещать источник внутрь корпуса. В этом случае операции по пп.1.9.2 и 1.9.3 выполняются в обратном порядке.
1.9.4. Набирают спектр амплитуд импульсов, определяя значение (в каналах) амплитуды
Измерения повторяют три раза и вычисляют среднее значение
1.9.5. Измерения по пп.1.9.3 и 1.9.4 повторяют с остальными источниками излучения, определяя средние значения амплитуд
Измерения проводят при неизменном коэффициенте усиления.
Примечание. Допускается набор спектра амплитуд импульсов при возбуждении детектора гамма-излучением одновременно от всех используемых источников.
1.10. Обработка результатов
1.10.1. По таблице справочного приложения 3 находят энергию моноэнергетического гамма-излучения.
1.10.2. Значения коэффициентов (
где
1.10.3. Из совокупности значений
1.10.4. .По формуле (4) вычисляют значение, в процентах, нелинейности установки.
Результат округляют до одной значащей цифры. Округление проводят по СТ СЭВ 543-77.
1.10.5. Среднее значение (
где
1.10.4, 1.10.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.10.6. Значение, в каналах, начальной точки характеристики преобразования установки с детектором (
1.10.7. Значение, в каналах, начальной точки характеристики преобразования установки (
Результат округляют до целых значений. Округление проводят по СТ СЭВ 543-77.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.10.8. Суммарная абсолютная погрешность измерения нелинейности установки не должна превышать 3% при доверительной вероятности 0,95.
1.10.9. Суммарная абсолютная погрешность измерения начальной точки характеристики преобразования установки не должна превышать двух каналов при доверительной вероятности 0,95.
2. ИЗМЕРЕНИЕ НЕЛИНЕЙНОСТИ УСТАНОВКИ,
РАБОТАЮЩЕЙ В ТОКОВОМ РЕЖИМЕ (МЕТОД 2)
2.1. Нелинейность (
где
Примечание. В случаях, оговоренных НТД на конкретные типы детекторов, допускается определять нелинейность измерением отношения двух сигналов на выходе установки в заданном интервале значений напряжения питания ФЭУ.
2.2. Нелинейность установки определяют с помощью стандартного образца светового выхода сцинтилляционных детекторов на основе того же сцинтиллятора и при возбуждении ионизирующим излучением того же вида, что и испытуемые детекторы.
2.3. Если другая периодичность не указана в НТД на конкретные типы детекторов, нелинейность измеряют не реже одного раза в месяц, а также после замены ФЭУ или ремонта аппаратуры.
2.4. Аппаратура
2.4.1. Установку для определения сцинтилляционных параметров детекторов, работающую в токовом режиме, собирают из элементов, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 17038.0-79, черт.2.
1 - блок детектирования; 2 - источник питания ФЭУ; 3 - прибор для измерения тока;
4 - стабилизатор напряжения питания
Черт.2
2.4.2. Средства измерений, вспомогательные устройства и источники ионизирующего излучения приведены в рекомендуемом приложении 1.
Вид источника ионизирующего излучения устанавливается НТД на конкретные типы детекторов.
2.4.3. Стандартный образец светового выхода, аттестованный в установленном порядке по световому выходу.
2.5. Подготовка и проведение измерений
2.5.1. Стандартный образец помещают на фотокатоде ФЭУ. Между выходным окном стандартного образца и фотокатодом помещают экран из светонепроницаемой бумаги. Диаметр экрана равен диаметру фотокатода.
2.5.2. Затемняют стандартный образец и ФЭУ и подают на ФЭУ напряжение питания. Значение напряжения питания устанавливают на 10% выше, чем значение рабочего напряжения
2.5.3. Устанавливают источник ионизирующего излучения.
Допускается помещать источник внутрь корпуса. В этом случае операции по пп.2.5.2 и 2.5.3 выполняются в обратном порядке.
2.5.4. Измеряют анодный ток ФЭУ
2.5.5. Стандартный образец помещают на фотокатоде ФЭУ в оптическом контакте. Материалы, необходимые для создания и устранения оптического контакта, приведены в рекомендуемом приложении 2.
2.5.6. Затемняют стандартный образец и ФЭУ и подают на ФЭУ то же напряжение питания, что при измерении фонового тока.
2.5.7. Устанавливают источник ионизирующего излучения в той же геометрии, что при измерении фонового тока.
2.5.8. Измеряют анодный ток ФЭУ
Его значение не должно превышать 0,7 от предельно допустимого для ФЭУ используемого типа. В противном случае увеличивают расстояние между источником и стандартным образцом (при измерениях гамма-излучения) или используют источник меньшей активности (при измерениях бета-, альфа- и гамма-излучения) и все измерения по пп.2.5.1-2.5.8 проводят на новом расстоянии от источника облучения или с новым источником.
2.5.9. Устраняют оптический контакт, помещают стандартный образец на фотокатоде ФЭУ без оптического контакта, затемняют стандартный образец и ФЭУ, подают на ФЭУ то же напряжение питания, что и при измерении
Примечание. Особое внимание обращают на сохранение геометрии облучения неизменной.
2.5.10. Измеряют анодный ток ФЭУ
2.5.11. Измерения по пп.2.5.1-2.5.10 повторяют при различных напряжениях питания ФЭУ, значения которых устанавливают в пределах от 1,1
Для каждого значения напряжения питания ФЭУ определяют
2.6. Обработка результатов
2.6.1. Значения коэффициентов (
2.6.2. Из набора значений
2.6.3. По формуле (9) вычисляют значение, в процентах, нелинейности установки.
Результат округляют до одной значащей цифры. Округление проводят по СТ СЭВ 543-77.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.6.4. Суммарная абсолютная погрешность измерения нелинейности установки не превышает 3% при доверительной вероятности 0,95.
3. ИЗМЕРЕНИЕ НЕСТАБИЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТЕКТОРОВ
3.1. Нестабильность установки находят по изменению во времени параметра, для определения которого она предназначена, или промежуточного параметра, измеряемого для последующего вычисления основного.
Нестабильность установки, работающей в импульсном режиме и предназначенной для измерения светового выхода детекторов, определяют по изменению во времени амплитуды импульсов.
Нестабильность установки, работающей в импульсном режиме и предназначенной для измерения собственного и приведенного разрешения детекторов, определяют по изменению во времени амплитуды импульсов и амплитудного разрешения блока детектирования.
3.2. Нестабильность установки определяют с помощью стандартного образца светового выхода сцинтилляционных детекторов на основе того же сцинтиллятора и при возбуждении ионизирующим излучением того же типа, что и испытуемые детекторы.
3.3. Нестабильность установки измеряют ежедневно.
3.4. Аппаратура - по пп.1.8 и 2.4.
3.5. Подготовка и проведение измерений - по пп.1.9.1-1.9.4, 2.5.5-2.5.8 или 2.5.9, 2.5.10. Измерения проводят три раза в начале работы и три раза в конце работы. При этом интервал времени между сериями измерений не должен превышать 7 ч.
3.6. Обработка результатов
3.6.1. Значение нестабильности (
где
Результат округляют до одной значащей цифры. Округление проводят по СТ СЭВ 543-77.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.6.2. Суммарная абсолютная погрешность измерения нестабильности по анодному току или амплитуде импульса не должна превышать 2% при доверительной вероятности 0,95.
3.6.3. Суммарная абсолютная погрешность измерения нестабильности по амплитудному разрешению не должна превышать 3% при доверительной вероятности 0,95.
Приложение 1 рекомендуемое. (Исключено, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТЕКТОРОВ
Спирт этиловый по ГОСТ 17299-78.
Вазелиновое масло по ГОСТ 3164-78.
Вата по ГОСТ 5556-81.
Марля по ГОСТ 9412-77*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 9412-93. - .
Светонепроницаемая бумага по ГОСТ 4665-62.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
Характеристики основных радионуклидов,
применяемых для измерения сцинтилляционных параметров детекторов
Радионуклид | Период полураспада | Энергия, фДж (кэВ) | Край комптоновского распределения, фДж (кэВ) |
Источники гамма-излучения | |||
5,27 года | 213,2 (1332,5) | 178,9 (1118,0) | |
187,7 (1173,2) | 154,1 (963,4) | ||
245 дней | 178,5 (1115,6) | 145,2 (907,6) | |
2,6 года | 203,9 (1274,6) | 169,9 (1061,6) | |
81,8 (511,0) | 54,5 (340,6) | ||
313 дней | 133,6 (834,9) | 102,2 (639,1) | |
30 лет | 105,9 (661,7) | 76,4 (477,3) | |
115 дней | 62,7 (391,7) | 37,9 (237,0) | |
137 дней | 26,5 (165,9) | 10,4 (65,2) | |
272 дня | 19,5 (122,1) | 6,3 (39,0) | |
433 года | 9,5 (59,5) | 1,8 (11,2) | |
4,2 (26,3) | - | ||
416 дней | 3,6 (22,6) | - | |
2,6 года | 0,95 (5,95) | - | |
Источники бета-излучения | |||
30 лет | 99,9 (624,2) | - | |
28,5 года | Немоноэнергетическое излучение | - | |
Источники альфа-излучения | |||
433 года | 877,6 (5484) | - | |
24400 лет | 826,4 (5156) | - |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Электронный текст документа
и сверен по:
Детекторы ионизирующих излучений сцинтилляционные.
Методы измерений сцинтилляционных параметров.
ГОСТ 17038.0-79-ГОСТ 17038.7-79: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1985
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений
подготовлена