T-BUSRMRA 003-2024 高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求

ICSCCS17.040.30BUSRMRAradionuclidesacitivityinaerosolwithHPGedetecT/BSRSMRA003-2024 II 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4系統(tǒng)組成要求 5系統(tǒng)功能要求 26系統(tǒng)技術(shù)要求 4 6T/BSRSMRA003-2024本文件按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由北京無人系統(tǒng)輻射監(jiān)測研究會提出并歸口。本文件起草單位：上海市輻射環(huán)境安全技術(shù)中心、卡迪諾科技（北京）有限公司、四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測中心站。本文件主要起草人：戈立新、周宇、謝鳳鳴、馬英男、張慶威、畢朝文、唐輝、王亮、王艷、徐彬。1T/BSRSMRA003-2024高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求本文件規(guī)定了高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成、功能要求和單元技術(shù)要求。本文件適用于規(guī)范高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和制造技術(shù)要求。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T11713高純鍺γ能譜分析通用方法WS/T184空氣中放射性核素的γ能譜分析方法JJG956大氣采樣器檢定規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)Technicalrequirementsforfullyautomaticmonitoringsystemofγ-emittingradionuclidesacitivityinaerosolwithHPGedetector對大氣氣溶膠實施全過程自動化采樣、制樣，采用高純鍺探測器進(jìn)行Y放射性核素活度測量作業(yè)的系統(tǒng)，至少包括氣溶膠采樣單元、濾膜樣品制備單元、濾膜樣品輸送單元、高純鍺Y能譜測量單元、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元和控制單元。4系統(tǒng)組成要求4.1高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由氣溶膠采樣單元、濾膜樣品制備單元、濾膜樣品輸送單元、高純鍺Y能譜測量單元、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元和控制單元組成。4.2標(biāo)準(zhǔn)的高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)配置如表1所示，系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。表1高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)配置122氣溶膠采樣單元數(shù)氣溶膠采樣單元數(shù)據(jù)采集與傳輸單元濾膜樣品輸送單元濾膜樣品制備單元控制單元3將新濾膜樣品從貯存位置輸送到采樣位置，待采樣停止后輸送到制備位置，待制備完畢后輸送到衰變位置，衰變完畢后456高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)高純鍺γ能譜測量單元圖1高純鍺氣溶膠γ放射性核素活度全自動監(jiān)測系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)框圖5系統(tǒng)功能要求5.1總體要求5.1.1高純鍺氣溶膠Y放射性核素全自動活度監(jiān)測系統(tǒng)需實現(xiàn)全過程無人值守、計算機(jī)全自動控制，其主要功能是進(jìn)行氣溶膠樣品采集、制樣并通過高純鍺Y能譜儀定量測量，獲得大氣中Y放射性核素的活度定量數(shù)據(jù)，并能夠連續(xù)自動運行。5.1.2氣溶膠采樣單元、濾膜制備單元、濾膜輸送單元、高純鍺Y能譜測量單元、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元和控制單元需為一體化設(shè)計。5.1.3系統(tǒng)配備完善的傳感器系統(tǒng)，可實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。5.1.4系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程控制功能。5.1.5配備不間斷供電電源，能確保在斷電的情況下，高純鍺Y能譜測量單元、控制單元、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元可以繼續(xù)連續(xù)工作不少于24小時。3T/BSRSMRA003-20245.2系統(tǒng)單元功能要求5.2.1氣溶膠采樣單元5.2.1.1氣溶膠采樣單元用于氣溶膠樣品采集。5.2.1.2氣溶膠采樣單元需具備遠(yuǎn)程控制功能。5.2.1.3瞬時流速能以適當(dāng)（可調(diào)）的頻率記錄。5.2.1.4該單元能夠按照設(shè)定的流速在濾膜上采集氣溶膠。5.2.2濾膜樣品制備單元5.2.2.1濾膜樣品制備單元用于對采樣完畢的濾膜樣品進(jìn)行整備，以備測量。5.2.2.2整備后的濾膜樣品形狀規(guī)則，密度均勻。5.2.2.3樣品制備過程中零損失。5.2.2.4樣品橫向截面（見圖2）與后續(xù)測量用的探測器的橫向截面接近，豎向高度（見圖2）盡可能小。橫向截面豎向高度圖2樣品橫向截面和豎向高度示意圖5.2.3濾膜樣品輸送單元5.2.3.1濾膜樣品輸送單元用于貯存采樣前、后的濾膜，并按指令將其移至采樣位置、制備位置、衰變位置、貯存位置和測量位置。5.2.3.2該單元需設(shè)置有采樣前濾膜的貯存位置和測量后濾膜的貯存位置。5.2.3.3該單元需設(shè)置有空樣品盒的貯存位置。5.2.3.4該單元需設(shè)置有制備后樣品衰變等待的位置。5.2.3.5該單元可根據(jù)控制指令可將濾膜按采樣前貯存位置采樣位置制備位置衰變位置測量位置測量后貯存位置的順序單向移動。5.2.3.6輸送過程中應(yīng)不損傷濾膜樣品。5.2.4高純鍺γ能譜測量單元5.2.4.1量分析。5.2.4.25.2.4.35.2.4.45.2.4.5高純鍺γ能譜測量單元用于對制備好的濾膜采集Y能譜，并進(jìn)行Y核素定性和定該單元能夠建立、修改核素庫。該單元采集的Y能譜數(shù)據(jù)可保存為通用譜文件格式。該單元能夠按設(shè)定的參數(shù)自動完成Y能譜采集和分析，并生成報告。屏蔽室門可以按指令開關(guān)。4T/BSRSMRA003-20245.2.5數(shù)據(jù)采集與傳輸單元5.2.5.1數(shù)據(jù)采集與傳輸單元用于將監(jiān)測結(jié)果傳輸至指定數(shù)據(jù)平臺。5.2.5.2該單元具備數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸功能，能將監(jiān)測結(jié)果傳輸至用戶指定的遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)平臺。5.2.5.3該單元需具備遠(yuǎn)程實時監(jiān)控功能。5.2.5.4可由控制人員在遠(yuǎn)端改變控制參數(shù)，發(fā)送控制命令、瀏覽控制狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)并自動保存歷史數(shù)據(jù)。5.2.5.5采集的數(shù)據(jù)可存儲于本地，同時可上傳至數(shù)據(jù)平臺。5.2.6控制單元5.2.6.1控制單元用于全自動氣溶膠Y放射性核素活度監(jiān)測系統(tǒng)的樣品采集、制備、輸送、貯存和分析的全過程控制，是該系統(tǒng)的核心單元。5.2.6.2該單元能夠按程序或人工控制各單元的活動。5.2.6.3該單元能夠按設(shè)定的參數(shù)調(diào)度各單元的活動。5.2.6.4該單元能夠?qū)Ω鲉卧臓顟B(tài)進(jìn)行監(jiān)控，有異常時立即停止當(dāng)前活動并報警。5.2.6.5需具備全自動模式，同時具備半自動或手動模式。6系統(tǒng)技術(shù)要求6.1系統(tǒng)整體技術(shù)要求6.1.1在采樣體積為10000m3、測量24小時的條件下，對典型天然放射性核素和人工放射性核素的探測限應(yīng)不高于表2所列數(shù)值。表2典型天然放射性核素和人工放射性核素的探測限7Be234Th-6210Pb228Ra40K-7-76.1.2系統(tǒng)平均無故障運行時間≥10000小時。6.1.3工作環(huán)境溫度范圍：不窄于15℃~25℃。6.1.4工作環(huán)境濕度范圍：不窄于30%~70%6.2系統(tǒng)單元技術(shù)要求5T/BSRSMRA003-20246.2.1氣溶膠采樣單元6.2.1.1通過濾膜的流速范圍不小于500m3/h且能調(diào)節(jié)，流速示值誤差≤±5%。6.2.1.2濾膜面積適應(yīng)最大采樣流速。6.2.1.3當(dāng)通過濾膜的流速為500m3/h時，對于直徑≥0.1μm的顆粒物采集效率≥90%。6.2.1.4采樣管路氣密性良好（按照《大氣采樣器檢定規(guī)程》（JJG956）中5.2檢驗）。6.2.1.5需具有保持濾膜平整的裝置。6.2.1.6在12小時內(nèi)降雨0.1～4.9mm條件下可正常采樣。6.2.1.7可采樣的大氣環(huán)境溫度范圍：不窄于-10℃~35℃。6.2.2濾膜制備樣品單元6.2.2.1濾膜樣品制備單元應(yīng)根據(jù)制備方式的不同滿足以下相應(yīng)的要求：6.2.2.1.1切割方式：將濾膜上采樣的有效區(qū)域，切割成大小相同的矩形片，并整齊疊放在空樣品盒內(nèi)中央位置；6.2.2.1.2壓片方式：將整張濾膜壓縮成厚度均勻的圓形薄塊，并放在空樣品盒內(nèi)中央位置。6.2.3濾膜樣品輸送單元6.2.3.1濾膜樣品輸送單元應(yīng)至少具備待采樣濾膜貯存、空樣品盒貯存、制備后濾膜衰變等待和測量后濾膜樣品貯存四個獨立的艙室。6.2.3.2待采樣濾膜貯存、空樣品盒貯存和測量后濾膜樣品貯存三個艙室，每個艙室的容量應(yīng)不少于30張濾膜（含夾具或樣品盒）。6.2.3.3制備后濾膜樣品在輸送時移動平穩(wěn)，濾膜在樣品盒內(nèi)的形狀和位置均不發(fā)生變化。6.2.3.4至少具備采樣前濾膜貯存位置、采樣位置、濾膜制備位置、制備后濾膜樣品衰變等待位置、測量位置和濾膜樣品測量后貯存位置的定位及相應(yīng)位置處物品的取、放能力。6.2.4高純鍺γ能譜測量單元6.2.4.1高純鍺Y能譜單元的性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《高純鍺Y能譜分析通用方法》（GB/T11713）的全部規(guī)定，Y能譜分析過程滿足《空氣中放射性核素的Y能譜分析方法》（WS/T184）中7測量與分析的要求。6.2.4.2探測器：同軸型高純鍺探測器。6.2.4.3相對效率：≥50%。6.2.4.4可測能量范圍：不窄于30keV~7MeV。6.2.4.5能量分辨力：≤2.0keV@1.332MeV峰(Co-60)，≤1.0keV@122keV峰(Co-57)。6.2.4.6最大數(shù)據(jù)通過率：≥100kcps。6.2.4.7積分本底：≤2cps(30keV~2MeV)。6.2.4.8峰形參數(shù)：FW0.1M/FWHM≤1.9，F(xiàn)W0.02M/FWHM≤2.6。6.2.4.9多道脈沖幅度分析器：道數(shù)≥16k。6.2.4.10具備自動極零、死時間修正、虛擬示波器等功能。6.2.4.11解譜軟件：具備自動解譜與譜分析軟件。6.2.4.12制冷方式：電制冷或液氮回凝制冷。6.2.5數(shù)據(jù)采集與傳輸單元6.2.5.1控制人員能對采樣流速、采樣體積、采樣時間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并能遠(yuǎn)程控制。6.2.5.2控制人員能對采樣設(shè)備進(jìn)行開機(jī)、關(guān)機(jī)等遠(yuǎn)程操作。6T/BSRSMRA003-20246.2.5.3本地數(shù)據(jù)能儲存至少90天。6.2.5.4控制人員能監(jiān)視數(shù)據(jù)采集和上傳軟件工作是否正常，如不正常，可重啟程序。6.2.5.6具備高可靠的數(shù)據(jù)存儲硬件，能用于數(shù)據(jù)的永久保存。6.2.6控制單元6.2.6.1全自動模式，至少具備以下4種預(yù)設(shè)程序：6.2.6.1.1采樣24小時，流速不小于500m3/h，衰變等待24小時，測量24小時；6.2.6.1.2采樣12小時，流速不小于500m3/h，衰變等待12小時，測量12小時；6.2.6.1.3采樣8小時，流速不小于500m3/h，衰變等待8小時，測量8小時；6.2.6.1.4采樣1小時，流速不小于500m3/h，無衰變等待，測量1小時；6.2.6.2半自動模式至少滿足以下技術(shù)要求：6.2.6.2.1采樣時間可調(diào)，0~999小時，計時誤差≤±0.01%；6.2.6.2.2流速可調(diào)，流速不小于500m3/h，流速示值誤差≤±5%；6.2.6.2.3衰變等待時間可調(diào)，0~999小時，計時誤差≤±0.01%；6.2.6.2.4測量時間可調(diào)，0~999小時，計時誤差≤±0.01%；6.2.6.3純手動模式至少滿足以下技術(shù)要求：6.2.6.3.16.2.6.3.26.2.6.