Neutronová kalibrační laboratoř

Transkript

1 Neutronová kalibrační laboratoř Neutronová kalibrační laboratoř díky své unikátní koncepci, použité technologii a mnoha volitelným příslušenstvím umožňuje rychlou a bezpečnou kalibraci detektorů a dozimetrů v poli neutronového záření. Účel Neutronová kalibrační laboratoř je ucelené pracoviště pro komfortní a bezpečnou kalibraci detektorů a dozimetrů v poli neutronového záření. Díky své unikátní koncepci, použité technologii a mnoha volitelným příslušenstvím zjednodušuje a zrychluje kalibrační proces. Konkrétní prostorové uspořádání a vybavení pracoviště je realizováno podle požadavků zákazníka a je řešeno podrobně v rámci projektu. Popis Při realizaci neutronové kalibrační laboratoře se definují a instalují následující prvky: prostor ozařovny (rozměry, připravenost pro ozařovač) ozařovač se zdroji ionizujícího záření (počet zářičů, výška výsuvu, stínění) polohovací systém, počet a typ kalibračních lavic, plošina pro umístění kalibračních lavic bezpečnostní systém pro zabránění nepřípustné expozici personálu ovládání ozařovny a operátorské pracoviště radiační monitorovací systém softwarové vybavení pro řízení kalibračního procesu a zpracování dat elektrické a datové rozvody a další volitelné vybavení Hlavní výhody Modulární systém optimalizovaný podle specifických potřeb zákazníka Lze metrologicky navázat a používat jako sekundární dozimetrický etalon Lze akreditovat podle normy ISO Robustní bezpečnostní prvky Ozařovač až pro 7 zářičů, možnost vložení kontrolních zdrojů gama do neutronového ozařovače Nízký dávkový příkon na povrchu ozařovače Plně automatická nebo poloautomatická kalibrační lavice s přizpůsobitelnými držáky kalibrovaných zařízení Automatizovaný provoz laboratoře, software pro řízení procesu kalibrace, zpracování a archivace dat Kalibrační laboratoře neutronová, gama, beta mohou být ovládány z jednoho centrálního pracoviště Možnost připojení do externího informačního systému pomocí LAN Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 1/8

2 Ozařovna V rámci dodávky kalibrační laboratoře poskytuje VF své dlouholeté zkušenosti s projektováním, výstavbou a provozem těchto zařízení. Projekt může být realizován na klíč a přizpůsoben potřebám a očekáváním konkrétního zákazníka. Neutronovou kalibrační laboratoř lze navrhnout a dodat integrovanou společně s jinými kalibračními laboratořemi (například gama, panoramatickou gama a/nebo beta). Základní prostor neutronové kalibrační laboratoře tvoří ozařovna. Pro řádnou kalibraci neutronových detektorů (z důvodu snížení vlivu rozptýlených neutronů) doporučuje norma ISO 8529 místnost o rozměrech až 15 x 15 x 15 metrů. I menší místnosti mohou být přijatelné, ale dochází v nich většímu rozptylu záření na stěnách. V místnosti je vyvýšená obslužná plošina pro jednu nebo více kalibračních lavic. Kalibrační lavice (zde 4 x) Otočný stůl Obslužná plošina Stíněné těleso ozařovače Vysouvací mechanismus Odstínění ozařovny je navrhováno a realizováno s ohledem na předpokládané aktivity zářičů, se kterými se bude v ozařovně pracovat. Základní stínicí úlohu plní stavební materiál místnosti (beton, zdivo), který se podle potřeby doplňuje o dostínění z jiného vhodného materiálu, např. polyetylenu. V místnosti se řeší se klimatizace prostor, tak aby bylo docíleno vyhovujících podmínek pro kalibrace. Prvky uvnitř ozařovny se přednostně konstruují z lehkých matriálů, aby se minimalizoval rozptyl neutronů. Měření pracovních podmínek v ozařovně Do kalibrační laboratoře se zpravidla instaluje systém měření pracovních podmínek: teploty, tlaku a relativní vlhkosti. Umisťuje se přímo do ozařovny. Měřené hodnoty jsou předávány do nadřízeného systému, který kontroluje, zda jsou laboratorní podmínky v rámci stanovených limitů. Uvádí se do protokolů o měření. Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 2/8

3 Neutronový ozařovač NI-08 Panoramatický neutronový ozařovač NI-08 je hlavní součástí neutronové kalibrační laboratoře. Standardně má tyto základní části: Horizontální revolverový zásobník s osmi pozicemi pro umístění neutronových (případně i gama) zářičů mechanismus pro otáčení karuselu se zářiči do požadované polohy vertikální transportní mechanismus pro zářiče stínění tělesa ozařovače vůči neutronovému i gama záření Zpravidla se osazují různé neutronové zdroje, doporučené jsou 241 Am/Be a 252 Cf. Karusel lze osadit pomocnými zdroji gama záření ( 137 Cs, 60 Co, apod.), které se využívají pro měření odezvy neutronových detektorů v poli záření gama. Revolverový zásobník se zapouzdřenými zdroji Každý uzavřený radionuklidový zářič je umístěn ve speciálním pouzdře pro použití v ozařovači NI-08. Pouzdra jsou vyrobena z nerezové oceli. Nabíjení zdrojů záření do ozařovače se zpravidla provádí v horké komoře. Do ozařovací pozice se zářič vysouvá ve dvou krocích pomocí elektromechanických motorů. Zvolený zářič se do pracovní pozice dostane otočením revolverového pouzdra (karuselu) a elektromechanickým vysunutím skrz vertikální transportní tubu do ozařovací pozice, typicky uprostřed místnosti. Elektromechanický výsuv navržený a používaný společností VF zvyšuje spolehlivost a bezpečnost ve srovnání s pneumatickými systémy výsuvu zářičů. Který zářič je vysunutý do ozařovací pozice lze určit v ovládacím software (prostřednictvím sensorů) a také nezávisle pomocí mechanického indikátoru a kamerového systému umístěného na horní části ozařovače. Ozařovač je řízen integrovaným PLC umístěným v hlavním rozvaděči. Komunikace mezi řídicím PLC a nadřízeným systémem je zabezpečena pomocí rozhraní RS-485 nebo Ethernet. Ozařovač lze upravit dle požadavků, typicky s optimalizovaným stíněním pro konkrétní sadu zářičů. Stíněné těleso ozařovače NI-08 Charakteristické údaje NI-08 Počet zářičů až 7 Neutronový ozařovač - průřez tělesem Maximální celková aktivita Dávkový příkon na povrchu ozařovače Výška vysunutí zářiče Komunikační rozhraní Maximální rozměr zdroje (Ø x d) Rozměry základního tělesa bez podstavce (Š x V x H) Hmotnost základního tělesa bez podstavce standardně 1.85 TBq (50 Ci) 241 Am/Be maximálně 10 µs/h, obvykle 1 µs/h standardně až 5 m Ethernet, RS-485 standardně 40 x 80 mm cca 1,4 x 1,2 (min.) x 1,4 m cca 3400 kg Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 3/8

4 Kalibrační lavice Kalibrované detektory se standardně umisťují na pracovní stůl kalibrační lavice. Kalibrační lavice CB-50 je určena pro přesné nastavení kalibrovaného měřidla v poli ionizujícího záření v průběhu kalibrace. Vozík, klíčová součást lavice, se pohybuje na kolejích. Je používán pro přesné umístění v požadované vzdálenosti od zdroje záření. Kalibrační lavice umožňuje automaticky měnit vzdálenost kalibrovaného měřidla od zdroje v rozsahu standardně od cca 70 cm až do 10 metrů. Úprava nastavení vozíku podél osy X, tedy vzdálenosti detektor-zářič, je řízena jednotkou, která zajišťuje plynulý rozběh a zastavení vozíku. Pevné měřítko připojené k jedné kolejnici a kamerový systém jsou určeny pro nezávislé ověření polohy lavice. Pohyb pracovního stolu je umožněn i ve vertikálním a v příčném směru a volitelně je také umožněna jeho rotace. Rozsah motoricky/manuálně poháněných posuvů, délka dráhy, příchytky a pomůcky pro detektory aj. se přizpůsobují požadavkům zákazníka. Motorizované pohyby kalibrační lavice lze ovládat vzdáleně z pracoviště operátora nebo i přímo v ozařovně ručním ovladačem s displejem. Rozvaděč kalibrační lavice s řídicí jednotkou je umístěn na vozíku. Podle potřeby lze dodat ozařovnu s více kalibračními lavicemi (až čtyři) pro souběžnou kalibraci, a tím dosáhnout vyšší propustnosti pracoviště. Charakteristické údaje CB-50 Standardní vzdálenost detektor-zářič Horizontální nastavení pracovního stolu Vertikální nastavení pracovního stolu Opakovatelnost nastavení pozice Hmotnost vozíku Maximální zatížení pracovního stolu (hmotnost detektoru s příslušenstvím) Rychlost vozíku Rozměr pracovního stolku Komunikační rozhraní Volitelné příslušenství CB-50: až 10 m standardně ± 300 mm mechanické ± 150 mm elektromechanické ± 300 mm < 1 mm 70 kg 10/70* kg * s motorizovanými osami Y a Z držáky a přípravky pro uchycení kalibrovaných zařízení dle požadavků zákazníka digitální měřicí systém pro automatický sběr dat 0 ~ 200 mm/s 300 x 300 mm Ethernet, RS-485 Kalibrační lavice CB-50 (plně motorizované provedení) Měřicí a napájecí systém Měřicí systém čte data z měřidel během kalibračního procesu. Napájecí systém poskytuje napájení pro měřidla během kalibrace. Systém pro sběr dat může vyčítat hodnoty dvěma způsoby: opticky pomocí kamer a video systému s monitorem Měřicí panel: vstupně-výstupní konektory digitálně (volitelně) pomocí měřícího panelu s integrovanými měřiči četnosti a/nebo digitálními rozhraními přímo do nadřízeného systému (RS-232, RS-485, Ethernet, atd.). Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 4/8

5 Ovládání ozařovny Základní ovládací software ozařovny je dodáván jako základní možnost pro ovládání technologie kalibrační laboratoře. Volitelně lze dodat Datový a řídicí systém DaRS, který umožňuje komplexní řízení a správu kalibrační laboratoře, jejích doplňků a kalibrovaných zařízení. Základní ovládací software poskytuje uživatelské rozhraní pro ovládání technologie laboratoře z místnosti operátora. Aplikace může být spuštěna na různých platformách operačních systémů Microsoft Windows. Operátor primárně volí zářič, který má být vysunut do ozařovací pozice, definuje ozařovací čas a požadovanou vzdálenost vozíku kalibrační lavice. Příkazy jsou pomocí rozhraní RS-485 nebo Ethernet předávány řídicím PLC technologie. Zvolený zářič po vysunutí do ozařovací pozice v ní setrvá po zvolený čas, pak se vrací do základní stíněné polohy. Ozařovací proces lze přerušit příkazem operátora. Obrazovka ovládání NI-08 Provozním příkazům ovládacího software jsou nadřazeny signály bezpečnostního systému. Volitelně lze dodat Datový a řídicí systém DaRS, který umožňuje komplexní řízení a správu kalibrační laboratoře, jejích doplňků a kalibrovaných zařízení. Další aplikace nebo databáze již nejsou potřebné. Jeden DaRS lze využít i pro dalšími ozařovny (gama, beta). Software DaRS je modulární systém, který je složen z několika závislých a několika volitelných modulů. Moduly ovládají jednotlivé součásti systému, přičemž využívají SQL databázi běžící na serveru. Pro více informací je k dispozici katalogový list pro systém DaRS. Datový a řídicí systém DaRS < DaRS: obrazovka s výsledky automatizovaného kalibračního postupu Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 5/8

6 Bezpečnostní systém Hlavním účelem bezpečnostního systému je zajistit, aby nedošlo k nepřípustnému ozáření zaměstnanců. Technické prostředky bezpečnostního systému jsou instalovány jak uvnitř ozařovací místnosti, tak i v místnosti operátorského pracoviště. Všechny komponenty bezpečnostního systému jsou fyzicky propojeny a jejich signály mají vyšší prioritu než jakékoli jiné signály z řídicího PC. Do bezpečnostního systému se obvykle integrují tyto technické prostředky: Elektromagnetické dveřní zámky instalované na vstupních dveřích do ozařovny Pasivní senzor otevření/uzavření vstupních dveří Tlačítko pro otevření vstupních dveří se zámkem Sada pohybových čidel (PIR) uvnitř ozařovny Kamera dohlížející na celkový stav ozařovny Vizuální a akustická signalizační jednotka umístěná u vstupních dveří Sada nouzových vypínačů Tlačítko pro otevření vstupních dveří se zámkem a nouzový vypínač Vizuální a akustická signalizační jednotka Základní funkce bezpečnostního systému: Zabraňuje spuštění ozařování, pokud jsou otevřeny vstupní dveře do ozařovny Zabraňuje otevření vstupních dveří do ozařovny, pokud běží ozařovací proces Přesune zdroj do stíněné polohy uvnitř ozařovače, pokud dojde k otevření vstupních dveří během ozařování Přesune zdroj do stíněné polohy uvnitř ozařovače, pokud se nějaká osoba pohybuje uvnitř ozařovny Přesune zdroj do stíněné polohy uvnitř ozařovače, pokud je aktivován libovolný nouzový vypínač Přesune zdroj do stíněné polohy uvnitř ozařovače, pokud dojde k výpadku napájení Řídí optickou a akustikou signalizaci během zahajování ozařování je vydán krátký akustický varovný signál a světlo na signalizační jednotce se změní na červenou. Optická signalizace trvá po dobu ozařování. Radiační monitorovací systém Radiační monitorovací systém zabezpečuje radiační bezpečnost jak v ozařovně, tak v místnosti operátora. V základním provedení jsou dodávány dva monitory dávkového příkonu typu MDN-01 a jedna zobrazovací jednotka LZJ-22. Pro větší aplikace v rámci kalibračních zařízení je možné dodat větší počet monitorů dávkového příkonu gama a/nebo neutronů, signalizačních jednotek a/nebo je možné systém připojit do nadřazeného systému radiační kontroly. Překročení nastavených signalizační úrovní je opticky i akusticky signalizováno na LZJ-22, volitelně i externí jednotkou ASU-50. Lokální zobrazovací jednotky LZJ-22 na pracovišti operátora. Vlevo monitor MDG-07 pro měření dávkového příkonu gama. Signalizační jednotka ASU-50 Monitor příkonu dávkového ekvivalentu neutronů MDN-01 Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 6/8

7 Další volitelné příslušenství Stínicí kužel, tvořený ze dvou materiálů dle normy ISO 8529, se využívá pro kalkulaci korekčního polynomu dávkového příkonu a pro pravidelné kvalitativní kontroly laboratoře. Slouží ke stanovení podílu přímo zachycených a odražených neutronů. Na plošinu nad vysouvacím mechanismem ozařovače se volitelně umisťuje kruhový otočný stůl s opěrnými prstenci. Slouží primárně k přesnému umístění většího množství kalibrovaných osobních dozimetrů do pole záření. Stůl má standardně průměr 1,2 m a motorizovaný rotační pohon. Deuteriová moderační koule s D 2 O (těžkou vodou) je určena ke zpomalení rychlých neutronů až na energii termálních neutronů. Koule má průměr 300 mm, je naplněná deuteriem (těžká voda - D2O) a zdola je v ní šachta pro vysunutí zářiče. Moderační koule umisťuje se nad ozařovač tak, aby se neutronový zářič vysunul do jejího středu. Přehledový informační panel GIP-01 poskytuje komplexní informace o stavu ozařovny, poloze kalibrační lavice, pracovních podmínkách, hodnotách dávkového příkonu atd. Instaluje se v místnosti operátora. Systém osobní elektronické dozimetrie SEOD-MP je určen k operativnímu monitorování osob a vyhodnocování jejich osobních dávek pomocí osobních elektronických dozimetrů. Umožňuje vykazovat dávky v souladu s legislativními požadavky. Součástí systémů elektronické osobní dozimetrie je kompaktní a uživatelsky příjemný terminál elektronických dozimetrů. Umožňuje získávání informací o osobách a jejich osobních dávkách z elektronických osobních dozimetrů různých typů. Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 7/8

8 Standardy a certifikace ISO 8529 Referenční neutronová záření, část 1: Charakteristiky a metody tvorby; část 2: Základy kalibrace zařízení radiační ochrany ve vztahu k základním veličinám charakterizujícím radiační pole; část 3: Kalibrace prostorových detektorů a dozimetrů a určení jejich odezvy jakožto funkce energie neutronů a úhlu vzájemné polohy ICRU Report 57 Konverzní koeficienty pro radiologickou ochranu před vnější radiací Neutronový ozařovač lze navázat na primární (národní) nebo sekundární etalon. Systém kalibrační laboratoře splňuje požadavky pro akreditaci v souladu s normou ISO/IEC pro zkušební a kalibrační laboratoře. Modely a příslušenství Typ K1418 K0124 K0542 Popis Neutronový ozařovač NI-08 Kalibrační lavice CB-50 (elektrický pohon nastavení vzdálenosti, dálkové ovládání) Kalibrační lavice CB-13 (ruční nastavení vzdálenosti) S Ovládání neutronové ozařovny (základní software) Volitelné příslušenství S0601 Datový a Řídicí Systém DaRS - Zdroje neutronového záření - Přípravky pro kalibrované přístroje: držáky a standardizované fantomy K Otočný stůl (pro kalibraci dozimetrů) K Stínicí kužel K Deuteriová moderační koule MS-01 K1483 K1482 Související produkty K1353 S0803 K0743 K0917 K1354 S1112 K0043 MPX-01 Měřicí panel (pro automatický odečet hodnot kalibrovaných přístrojů) Přehledový informační panel GIP-01 Neutronový ozařovač IN-02 Radiační monitorovací systém RMS Lokální zobrazovací jednotka LZJ-22 Monitor příkonu dávkového ekvivalentu neutronů MDN-01 Přenosný monitor příkonu dávkového ekvivalentu neutronů PNM-01 Systém osobní elektronické dozimetrie SEOD-MP Terminál elektronické dozimetrie TED-MP Kalibrační lavice (provedení s jednou motorizovanou osou) Přenosný monitor příkonu dávkového ekvivalentu neutronů PNM-01 (Sonda SND-01 a Radcount-2S) Kontaktní místa výrobců Váš dodavatel Česká republika VF, a.s., Svitavská 588 CZ Černá Hora tel fax info@vf.cz Slovenská republika VF, s.r.o., M. R. Štefánika 9 SK Žilina tel fax info@vf.sk Katalogový list VF B-12-C0003cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 8/8