ČESKÁ REPUBLIKA GEOFYZIKÁLNÍ GAMA SPEKTROMETR GRM-260 Návod k obsluze Verze 2.0 Brno, říjen 2001
Obsah Technické specifikace 4 1. Teorie 7 2. Návod k obsluze 11 2.1. Příprava GRM-260 k měření 11 2.2. Měření 12 2.2.1. Měření spektra (Spectrum) 12 2.2.2. Indikace dávkového příkonu (Dose Rate) 18 2.2.3. Prohlížení výsledků (Viewer) 19 2.2.4. Kalibrace (Calibration) 20 2.3. Měření s využitím externího PC 22 2.3.1. Měření spektra (Single Spectrum) 25 2.3.2. Měření na profilech (Profile Measurement) 28 2.3.3. Indikace dávkového příkonu (Dose Rate Indication) 32 2.3.4. Nastavení parametrů (Working Settings) 33 2.3.5. Prohlížení spekter (Spectrum Viewer) 35 2.3.6. Kalibrace (Calibration) 36 2.3.7. Přenos dat do PC (Data Transfer to PC) 37 3. Údržba 38 4. Řešení problémů 38 2
Technické specifikace Detektor NaI(Tl) nebo BGO 2 x2 se stíněným fotonásobičem geometrický střed je umístěn uprostřed pouzdra ve vzdálenosti 45 mm od čelní strany Rozlišovací schopnost lepší než 8,5 % pro NaI(Tl) (na 0.662 MeV) Rozsah energií Referenční zdroj Tvarování pulzů Analyzátor Pracovní režimy Řídicí jednotka PC interface Napájení Rozměry Hmotnost lepší než 13.0% pro BGO (na 0.662 MeV) do 3 MeV 137 Cs, aktivita menší než 10 kbq semi-gaussovské, 1 s 256 kanálů, až to 70.000 pulzů za sekundu 4 ROI K, U, Th analýzy kalibrované v %, ppm, ppm dávkový příkon v ngy/h or Uequiv měření spektra měření na profilech indikace dávkového příkonu numerická klávesnice s grafickým, podsvětleným displejem nebo PC uživatele RS 232C NiCd akumulátory (pracovní doba min. 15 h bez dobíjení) 270 x 130 x 180 mm (délka, šířka, výška) 3.1 kg 3
Pacovní podmínky -10 až +60 o C odolnost proti kapající vodě Standardní příslušenství: nabíječka akumulátorů kabel pro připojení PC software pro řízení z PC a přenos dat návod k obsluze transportní kufr Upozornění! Silné mechanické nárazy mohou poškodit scintilační detektor v přístroji. 4
5
1. Teorie Geofyzikální gamaspektrometr GRM-260 je určen pro spektrální měření přirozených a umělých radionuklidů v terénu i v laboratorních podmínkách. Měření s pomocí GRM-260 přináší informaci o druhu a koncentraci radionuklidů, přítomných v horninách, půdě a vodě. Spektrometrie gama záření patří mezi rozšířené geofyzikální jaderné metody neboť je velmi užitečná zejména pro vyhledávání surovin, radiační monitorování, geologické mapování a laboratorní zkoušky hornin a stavebních materiálů. Měření je založeno na záchytu vyzařovaných kvant záření gama ve scintilačním detektoru, kde dochází k jejich přeměně na elektrické pulzy s výškou, která je úměrná jejich energiím. Řada elektrických pulzů je potom analyzována a jednotlivé pulzy jsou tříděny do kanálů měřeného spektra. Spektrum přístroje GRM-260 se skládá z 256 kanálůs šířkou 12 kev. Toto spektrum je rozděleno do čtyř částí skupin kanálů nazývaných ROI (Region Of Interest) se zřetelem k pozici charakteristických píků sledovaných radionuklidů a k reálné rozlišovací schopnosti scintilačního detektoru. Radioaktivita hornin je obvykle způsobena jedním ze tří přírodních zdrojů záření gama: draslík (K), uran (U) a thorium (Th). Každý z těchto prvků v přírodních podmínkách obsahuje podíl radioaktivních izotopů, které mohou být detekovány přímo nebo nepřímo. Radionuklid 40 K vyzařuje záření gama o energii 1.461 MeV a jeho detekce je přímá. Koncentrace K je udávána v % hmotnostní koncentrace. Určování U je založeno na detekci radionuklidu 214 Bi, který je členem rozpadové řady 238 U a vyzařuje energii 1.764 MeV. V tomto případě se jedná o nepřímou detekci. Koncentrace U je udávána v jednotkách ppm eu (uranovém ekvivalentu). Určování koncentrace Th je rovněž založeno na nepřímé detekci - detekovaný radionuklid 208 Tl vyzařující energii 2.615 MeV je členem rozpadové řady 232 Th. Koncentrace Th je udávána v ppm eth (thoriovém ekvivalentu). 6
Další radionuklidy mohou pocházet z umělých zdrojů jaderné elektrárny, průmyslové podniky, jaderné zbraně. Tyto radionuklidy mají různé poločasy rozpadu (např. 30 roků u 137 Cs s energií gama kvant 0.662 MeV) a jejich píky mohou být rovněž nalezeny ve spektru úměrně možné kontaminaci těmito prvky v terénu. Úhrnná aktivita hornin může být posuzována s pomocí měření dávkového příkonu, které je založeno na vyhodnocování celkového počtu naměřených impulzů ve spektru. Dávkový příkon je udáván v ngy/h nebo U equiv (dávkový příkon 1 U equiv odpovídá koncentraci 1 ppm U). Přesnost měření je založena na precizním systému energetické stabilizace spektra s využitím digitální elektroniky. Vestavěný algoritmus pro určování koncentrací K, U, Th vychází z četností v odpovídajících spektráních oknech (ROI) a je prováděn s pomocí maticových výpočtů. Náročnější způsob vyhodnocování spekter statistická metoda spektrální analýzy je využit při řízení přístroje z PC. Tato metoda sbírá informaci z celého měřeného spektra a tím snižuje nároky na dobu měření při zachování stability jeho výsledků. Přesná firemní kalibrace přístroje GRM-260 je provedena na vysokoobjemových etalonech pro každý z prvků K, U, Th a pozadí. Přístroj je rovněž vybaven snadno proveditelnou možností vlastní kalibrace uživatelem, která může být užívána pro měření alternativně k firemní kalibraci. 7
Doporučená literatura: 1. Adams,J., Gasparini,P. : Gamma-ray spectrometry of rocks. Elsevier Publishing Co., 1970. 2. Siegbahn,K.: Alpha-, Beta- and Gamma Ray Spectroscopy. North Holland Publishing Co., 1968. 3. Lovborg,L. : The Calibration of Portable and Airborne Gamma-Ray Spectrometers- Theory, problems and Facilities. Risö National Laboratory, Roskilde 1984. 4. IAEA : Radiometric Reporting Methods and calibration in Uranium Exploration. TRS No. 174, Vienna 1976. 8
Měření na profilech Měření na profilech patří k obvyklým metodám spektrometrie záření gama v terénu hodnoty četností impulzů v oknech (ROI) a koncentrace K, U, Th jsou měřeny postupně podél vyznačených profilů. Několik profilů (obvykle paralelního směru) tvoří síť bodů nad níž může být ze změřených hodnot vytvořena mapa izolinií (čar, spojujících body se stejnou hodnotou koncentrací, dávkového příkonu apod.), která umožní přesné vymezení anomálií ve sledované oblasti. Termíny používané při obsluze přístroje GRM-260: PROFILE (profil) číslo od 0 do 9999 pro identifikaci profilu. POINT (bod) číslo od 0 do 9999 pro označení počátečního bodu profilu (obvykle v metrech). STEP (krok) číslo od 99 do +99 (ne 0) které určuje vzdálenost (obvykle v metrech) mezi následujícími měřenými místy profilu Například PROFILE, POINT, STEP se zadáním 10,0,5 znamená, že profil č. 10 je měřen z počátečního bodu 0 s kladným krokem 5, tzn. že následující místa profilu jsou 5,10,15,. 9
2. Návod k obsluze 2.1. Příprava GRM-260 k měření Souprava GRM-260 je dodávána v plastovém kufru, který zajišťuje bezpečnou ochranu přístroje proti poškození při transportu. Před započetím měření vyjměte přístroj z kufru a zapněte vypínač na zadním panelu do polohy I. Objeví se úvodní obrazovka, během níž se testuje elektronika, a poté hlavní nabídka (obr. 1). Tím je příprava ukončena. Další ovládání přístroje se provádí z klávesnice a je popsáno v kapitole 2.2.. Pro řízení přístroje z externího PC připojte konektor GRM- 260 (skrytý za malým krytem na zadním panelu) k sériovému kanálu PC s pomocí kabelu z příslušenství ve stavu kdy jak GRM-260 tak PC jsou v zapnutém stavu. Způsob ovládání je popsán v kapitole 2.3.. Po ukončení měření vypněte vypínač na zadní straně přístroje do polohy 0 a případně zrušte spojení s PC, pokud bylo provedeno. Průběžné dobití baterií po každém delším měření nebo práci s externím počítačem je nutnou podmínkou spolehlivého provozu přístroje GRM-260. 10
2.2. Měření Ovládání přístroje GRM-260 je navrženo ve velmi jednoduché interaktivní formě s nápovědou na obrazovce. Po zapnutí přístroje se objeví nabídka podle obr. 1. 1. SPECTRUM 2. DOSE RATE 3. VIEWER 4. CALIBRAT. Obr. 1 Můžete snížit (klávesa 8) nebo zvýšit (klávesa 9) kontrast displeje nebo zapnout jeho podsvětlení (klávesa 0). Vyberte úlohu stiskem příslušné klávesy. 2.2.1. Měření spektra (Spectrum) Tato úloha slouží pro spektrální měření s následnou analýzou obsahu K, U, Th a výpočtem dávkového příkonu. Položte přístroj na určené místo a spusťte úlohu SPECTRUM. Poté se objeví obrazovka podle obr. 2. 11
MEASUR.TIME: 1 2 3:00 3 4 5) CALIBRATION FACTORY 6) STABILIZATION ON 7) SET AS DEFAULT Obr. 2 Zde můžete nastavit minuty (klávesy 1 a 2) a desítky sekund (klávesy 3 a 4) doby měření. Je možno zvolit firemní nebo uživatelskou (pokud již je vytvořena) kalibraci (klávesa 5), zapnout nebo vypnout stabilizaci spektra (klávesa 6) a uložit dané parametry jako výchozí pro další měření (klávesa 7). Stisknutím zelené klávesy odstartujete měření. Červená klávesa slouží k návratu do hlavní nabídky (obr. 1). Po krátké době energiové stabilizace je v průběhu měřicí doby snímáno spektrum, které je průběžně zobrazováno v levé části obrazovky (můžete zde vidět výrazný pík referenčního zdroje 137 Cs). X-ová souřadnice představuje energie pulsů v MeV, Y-ová souřadnice představuje relativní četnosti impulsů v cps (počet za sekundu). Čárkované vertikální čáry odpovídají poloze jednotlivých ROI pro K, U, Th. Zobrayuje se též zbytek měřicí doby (obr. 3). Proces měření může být předčasně ukončen stisknutím červené klávesy objeví se hlavní nabídka (obr. 1). 12
6 K U Th OFF TIME 1:30 0 1 2 3 Obr. 3 Po ukončení měření zmizí spektrum a objeví se tabulka výsledků (obr.4). TOT 38.45 ngy/h K 2.43 % eu 3.23 ppm eth 8.95 ppm Obr. 4 V tabulce jsou zobrazeny změřené hodnoty koncentrací a dávkového příkonu. Změřené spektrum si můžete prohlédnout po stisknutí zelené klávesy (obr. 5) nebo můžete uložit hodnoty po stisknutí červené klávesy. 13
6 K U Th OFF TIME 0:00 ENERGY 1.541 cps 0.15 0 1 2 3 Obr.5 Hodnota ENERGY udává momentální polohu kurzoru. Odpovídající hodnota v cps je uvedena v následujícím řádku. Kurzor (tlustá svislá čára) může být přemístěn s pomocí kláves 1 5: 1 hrubý posun doleva 2 jemný posun doleva 5 hrubý posun doprava 4 jemný posun doprava 3 návrat doprostřed. Měřítko cps může být za účelem prohlížení spektra zvětšeno (klávesa 7) nebo zmenšeno (klávesa 6). Klávesou 0 je též možno zapnout podsvětlení displeje. Po stisknutí zelené klávesy můžete přejít k tabulce změřených hodnot v cps (obr. 6) nebo po stisknutí červené klávesy uložit změřené hodnoty. 14
TOT K eu eth Obr. 6 571.38 cps 2.92 cps 1.02 cps 0.37 cps Tato tabulka ukazuje změřené hodnoty cps v oknech, jejichž hranice jsou následující: TOTAL K eu eth 0.401 MeV - 3.001 MeV 1.360 MeV - 1.558 MeV 1.564 MeV - 1.953 MeV 2.414 MeV - 2.804 MeV Můžete se vrátit k tabulce koncentrací (obr. 4) stisknutím zelené klávesy nebo uložit hodnoty po stisknutí červené klávesy. Uložení hodnot Ve vnitřní paměti přístroje je možno uložit až 200 tabulek výsledků s hodnotami ze změřených míst. Obrazovka podle obr. 7 ukazuje číslo následující po posledním změřeném bodu, které může být změněno zapsáním jiného čísla. Po stisknutí zelené klávesy se provede uložení hodnot. Stisknutím červené klávesy se uložení vynechá. SAVE AS: 4 Input number 1-200 Obr. 7 15
Objeví se hlavní nabídka (obr. 1). Změřená data mohou být přenesena do PC s použitím programu GRM jak je popsáno v kapitole 2.3.6. nebo prohlédnuta později přímo v přístroji s použitím úlohy VIEWER (kapitola 2.2.3). Měření bez stabilizace spektra Tento způsob měření spekter je užitečný pro měření nízkých koncentrací radionuklidů nebo pro analýzu nízkých energií záření, kdy přítomnost referenčního zdroje může znatelně ovlivnit výsledky měření. Při měření bez referenčního zdroje není kalibrace přístroje platná. Před vypnutím stabilizace spektra změřte několikrát spektrum se zapnutou stabilizací, aby došlo k teplotnímu ustálení přístroje v daných podmínkách. Poté vyjměte referenční zdroj z přístroje a vypněte stabilizaci na obrazovce podle obr. 2. Referenční zdroj je umístěn na čelní straně přístroje pod černým kulatým krytem a je dostupný po odšroubování dvou šroubků. Před opětovným zapnutím stabilizace nezapomeňte vložit referenční zdroj zpět do přístroje GRM-260, jinak dojde k hlášení chyby. 16
2.2.2. Indikace dávkového příkonu (Dose Rate) Tato úloha slouží pro průběžnou indikaci dávkového příkonu. Měřené hodnoty jsou zobrazovány graficky a numericky. Tato úloha je vhodná pro předběžný průzkum lokalit, pro hledání ztracených zdrojů záření gama apod.. Objeví se obrazovka podobná obr. 11. TOT 1202.48 ngy/h 0 500 1000 1500 2000 Obr. 11 Pro ukončení této úlohy stiskněte (a podržte) červenou klávesu. Objeví se hlavní nabídka (obr. 1). 17
2.2.3. Prohlížení výsledků (Viewer) Tato úloha umožňuje prohlížení dříve změřených dat uložených ve vnitřní paměti přístroje GRM-260. Objeví se obrazovka podobná obr. 12. No. 1 1 2 3 # 4 TOT 629.90 cps 146.48 ngy/h K 13.51 cps 15.97 % eu 0.66 cps 1.00 ppm eth 0.10 cps 2.15 ppm Time 360 s CAL. FACTORY, STAB. ON Obr. 12 Tato tabulka obsahuje četnosti impulzů v oknech a hodnoty koncentrací K, U, Th, celkový dávkový příkon a doprovodné informace o použité kalibraci a stabilizaci spektra. Můžete přejít k další tabulce (klávesa 1 nebo zelená klávesa), k předchozí tabulce (klávesa 2), zadat jiné číslo tabulky (klávesa 3, číslo, zelená klávesa) nebo přejít k poslední měřené tabulce (klávesa 4). Červenou klávesou ukončíte tuto úlohu. 18
2.2.4. Kalibrace (Calibration) Tato úloha slouží k vytvoření uživatelské kalibrace. Uživatelskou kalibraci je možno vytvořit za předpokladu, že máte k dispozici vhodné etalony K, U Th a pozadí, které mají dostatečné rozměry a kvalitu. Firemní kalibrace byla provedena na povrchu vysokoobjemových etalonů (standardů s průměrem 2 m). V případě, že máte k dispozici etalony menších rozměrů, musíte provést korekci jejich nominálních hodnot vynásobením tzv. geometrickým faktorem G před jejich zadáním do přístroje GRM-260 v průběhu kalibrace. G = 1 h/r h výška středu detektoru nad měřeným povrchem h = 47 mm r průměr etalonu V každém případě přesná znalost koncentrací všech tří komponent (K, U, Th) pro každý z etalonů je základní podmínkou platné uživatelské kalibrace. Výskyt cizích zdrojů záření gama v blízkosti etalonů musí být vyloučen. Kalibrace musí být provedena s tímtéž referenčním zdrojem, který je používán při měření. Měřicí doba spekter pro kalibraci je nastavena na 20 min a nemůže být uživatelem změněna. Přístroj musí být při kalibraci umístěn nad středem etalonu. Kalibraci je potřeba provádět pravidelně nejlépe jednou ročně. 19
V průběhu kalibrační procedury jste postupně vyzváni k položení přístroje na odpovídající etalony (K, U, Th, pozadí a dávkový příkon). Po změření spektra jste požádáni o zadání nominálních hodnot koncentrací etalonu. Musíte znát hodnoty všech tří koncentrací (K, U, Th) pro každý etalon. Pro pozadí se doporučuje vysokoobjemový etalon z čistého křemenného písku. Etalon U je obvykle využit též jako etalon dávkového příkonu. V takovém případě je jeho nominální hodnota dávkového příkonu Uequiv = 2.5 x % K + 1 x ppm U + 0.5 x ppm Th, kde % K, ppm U, ppm Th jsou koncentrace K, U, Th v tomto etalonu. Nominální hodnota dávkového příkonu může být zadána v ngy/h nebo v U equiv (výběr stisknutím klávesy 1 před zadáním nominální hodnoty pro etalon a pro pozadí). Po zadání kalibračních údajů přístroj GRM-260 vypočítá a uloží nové kalibrační konstanty a nahradí jimi starou uživatelskou kalibraci. 20
2.3. Měření s využitím externího PC Software GRM-260 umožňuje jak přenos naměřených dat z paměti přístroje do PC, tak i řízení měření přímo z klávesnice PC. Tento způsob ovládání je komfortnější a rozšiřuje možnosti přístroje i využitelnou paměť pro uložení dat. Software je možno nainstalovat (pod Microsoft Windows) z přoloženého CD spuštěním Setup.exe ze složky GRM-260 Installation. V případě potíží s instalací si přečtěte dokument ReadMe.txt. Celý měřicí software pracuje obvyklým interaktivním způsobem proto pečlivě sledujte pokyny na monitoru. Po připojení přístroje GRM-260 k PC (viz kapitola 2.1.) a spuštění programu GRM-260 se objeví obrazovka s menu viz obr. 14. SINGLE SPECTRUM PROFILE MEASUREMENT DOSE RATE INDICATION WORKING SETTINGS SPECTRUM VIEWER CALIBRATION DATA TRANSFER CHOOSE AND PRESS ENTER, ESC = END OF WORK Obr. 14 21
Vyberte požadovanou úlohu s pomocí šipek nahoru/dolů a stiskněte enter. Před spuštěním úloh SINGLE SPECTRUM, PROFILE MEASUREMENT and DOSE RATE INDICATION zkontrolujte nastavení pracovních parametrů v úloze WORKING SETTINGS. 2.3.1. Měření spektra (Single Spectrum) Tato úloha slouží jako základní měření. způsob spektrálního Položte přístroj na zvolený bod a spusťte úlohu SINGLE SPECTRUM. Objeví se obrazovka podle obr. 15. Měřené spektrum je průběžně zobrazováno v levé části obrazovky. Osa x představuje energii impulsů v MeV, osa y představuje relativní četnost impulsů v cps. Svislé čárkované čáry vymezují pozici nastavených oken K, U, Th. Údaj TIME REST udává zbytek měřicí doby v minutách a sekundách. Měření může být předčasně ukončeno stisknutím ESC poté se objeví hlavní nabídka (obr. 14). 22
cps 100 K U Th MEASURING TIME REST 2:30 ESC = EXIT 1.0 2.0 3.0 MeV Obr.15 Po ukončení měření se objeví tabulka výsledků (obr. 16). TOT 578.86 cps 25.8 U equiv K 2.76 cps 2.3 % eu.90 cps 2.9 ppm eth.23 cps 2.1 ppm CC.58 cps DT.60 % Obr. 16 23 F1 = SPECTRUM VIEW F10 = SAVE TABLE & SPECTRUM ENTER = SAVE TABLE SPACE = NEW MEASUREMENT ESC = EXIT
Symbol TOT představuje celkovou relativní četnost ve spektru a hodnotu dávkového příkonu v ngy/h, případně v U equiv. Symbol K představuje relativní četnost v okně K a koncentraci K v %. Symbol eu představuje relativní četnost v okně U a koncentraci U v ppm. Symbol eth představuje relativní četnost v okně Th a koncentraci Th v ppm. Symbol CC představuje relativní četnost kosmického záření (nad 3.0 MeV). Symbol DT představuje podíl mrtvé doby v % z celkové doby měření. Nyní můžete uložit tabulku výsledků (ENTER) nebo tabulku výsledků a spektrum (F10) do paměti. Budete požádáni o napsání jména souboru, lokality a poznámky (obr. 17). Jestliže hodláte prohlížet změřené spektrum, stiskněte F1 objeví se obrazovka podle obr. 18. Můžete měřit další spektrum bez uložení dat (SPACE) nebo se vrátit do hlavní nabídky dle obr.14 (ESC). FILE NAME : SAMPLE01 LOCALITY : BRNO, MEDLANKY COMMENT : GRANIT TAB = CORRECT SHOWN DATA, SPACE = SAVE & NEW MEASUREMENT, ENTER = SAVE & EXIT Obr. 17 24
Tlačítko SPACE vyvolá měření nového spektra, s pomocí ENTER se vrátíte do hlavní nabídky (obr. 14). Oprava zadaných údajů je možná po stisknutí TAB. 100 cps K U Th SPECTR. VIEWER CP 1.537 MeV 22.40 cps CW 0.012 MeV F1 = TABLE VIEW F10 = SAVE TABLE &SPECTRUM ENTER = SAVE TABLE SPACE = NEW MEASUREMENT ESC = EXIT 1.0 2.0 3.0 MeV Obr. 18 Hodnota CP ukazuje současnou pozici kurzoru. Odpovídající hodnota cps je dána na následujícím řádku. Hodnota CW ukazuje nastavenou šířku kurzoru. Pozice kurzoru může být změněna s pomocí šipek doleva/doprava. Nyní můžete uložit buď tabulku výsledků (ENTER) nebo tabulku výsledků a změřené spektrum (F10) do paměti. Budete požádáni o napsání jména souboru, lokality a poznámky jak je uvedeno v obr. 17. Jestliže chcete zobrazit tabulku výsledků stiskněte F1, objeví se obrazovka dle obr. 16. Můžete pokračovat v měření dalšího spektra bez uložení dat (SPACE) nebo se vrátit do hlavní nabídky (obr.14) stisknutím ESC. 25
2.3.2. Měření na profilech (Profile Measurement) Tato úloha je určena k radiometrickému mapování. Po startu úlohy jste požádáni o napsání jména souboru, lokality a poznámky (obr. 19). FILE NAME : SAMPLE01 LOCALITY : BRNO, MEDLANKY COMMENT : GRANIT TAB = CORRECT SHOWN DATA, ENTER = CONTINUE Obr. 19 Po stisknutí TAB můžete změnit napsané údaje. Po stisknutí ENTER počítač očekává zadání profilu, bodu a kroku (viz. kapitola 1.) podle obr. 20. PROFILE : 10 POINT : STEP : 0 5 TAB = CORRECT SHOWN DATA, ENTER = CONTINUE Obr. 20 26
Po stisknutí ENTER se ukáže obrazovka dle obr. 21. 50 ppm 5% PF 10 ST 0+ = K = eu = eth 0 0 25 50 0 SPACE=MEASUREMENT F1= CHANGE PROFILE ESC= EXIT Obr. 21 Položte přístroj na zvolené místo se souřadnicemi (piketem) PF a ST a stiskněte SPACE. Začne měření spektra, které je průběžně zobrazováno dle obr. 22. Pokud má být profil ukončen, stiskněte F1 - objeví se obrazovka dle obr. 20 a můžete začít měření na dalším profilu. Stisknutí ESC vyvolá návrat do hlavní nabídky (obr. 14). 27
100 cps K U Th PF 10 ST 0+ MEASURING TIME REST 2:30 ESC = EXIT Obr. 22 1.0 2.0 3.0 MeV Levá část obrazovky ukazuje měřené spektrum s okny K, U, Th. Údaj o zbytku měřicí doby je v pravé části obrazovky. Měření je možno přerušit stisknutím ESC bude následovat návrat k předchozí obrazovce (obr. 21). Po doběhnutí měřicí doby se objeví obrazovka dle obr. 23. 50 ppm 5% PF 10 ST 20+ = K = eu = eth 0 0 25 50 Obr. 23 0 F1 = TABLE VIEW F4 = SPECTRUM VIEW F10 = SAVE ALL DATA ENTER = SAVE TABLE SPACE = MEASUREMENT + = DO NOT SAVE 28
Levá část obrazovky ukazuje křivky koncentrací měřené podél profilu. Na levé ose y jsou vyznačeny jednotky ppm pro koncentrace eu a eth. Jednotky % pro koncentraci K jsou vyznačeny na pravé ose y. Osa x ukazuje pozici na profilu. Křivka K je značena, křivka U je značena a křivka Th je značena. Všechny křivky se po dosažení pravého okraje posunují doleva. Pravá část obrazovky ukazuje souřadnice (piketáž) PF a ST. Po stisknutí F1 je možno prohlížet tabulku dle obr. 16. Stisknutí F4 umožní prohlížení změřeného spektra (obr. 18). Tabulka výsledků je uložena po stisknutí ENTER, tabulka výsledků a spektrum jsou uloženy po stisknutí F10, měřený bod je vynechán po stisknutí +. Všechny tyto klávesy způsobí dále přechod na další pozici profilu a k obrazovce dle obr. 2, která bude navíc obsahovat dosud změřené křivky K, U, Th. Jestliže chcete zopakovat měření na tomtéž bodě, stiskněte SPACE. 29
2.3.3. Indikace dávkového příkonu (Dose Rate Indication) Tato úloha slouží pro indikaci celkového dávkového příkonu a relativní četnosti impulsů v jednom zvoleném okně, které je zadáno po spuštění úlohy. Hranice okna jsou definovány v úloze WORKING SETTINGS. Obě hodnoty jsou zobrazovány v grafické a číselné podobě (obr. 24). Indikace dávkového příkonu je užitečná při předběžném měření na lokalitě, při hledání ztraceného zářiče, apod.. 0 500 1000 1500 2000 ngy/h TOT (ngy/h) 1260.52 0 500 1000 1500 2000 cps ROI 1 (cps) 826.28 ESC = RETURN Obr. 24 Pro ukončení úlohy stiskněte ESC objeví se hlavní nabídka (obr. 14). 30
2.3.4. Nastavení parametrů (Working Settings) Tato úloha slouží pro definici pracovních parametrů (obr. 25). Přechod mezi těmito parametry lze uskutečnit s pomocí šipek. MEASURING TIME STAB. CHANNEL CPS SCALE CALIBRATION CURSOR WIDTH DATE DOSE RATE UNIT TIME ROIS SETTING CHOOSE AND PRESS ENTER, ESC = RETURN Obr. 25 Po výběru parametru a stisknutí ENTER můžete zkontrolovat a změnit následující parametry (přednastavené hodnoty jsou uvedeny v kulatých závorkách. Nové hodnoty jsou v případě potřeby zaokrouhleny. Výběr možných nastavení je prováděn přesunem rámečku s využitím šipek doleva/doprava. MEASURING TIME doba měření v minutách a sekundách (3 min 0 s) CPS SCALE horní hranice na ose y spektra (50 cps) CURSOR WIDTH šířka kurzoru v MeV (0.012 MeV jeden kanál) DOSE RATE UNIT jednotka dávkového příkonu ngy/h nebo U equiv (ngy/h) 31
ROIs SETTING hranice ROI v MeV, přednastavené hodnoty jsou ukázány níže ROI 1 TOTAL ROI 2 K ROI 3 eu ROI 4 eth ROI 5 (Cs) ROI 6 ROI 7 ROI 8 0.401 MeV 3.001 MeV 1.360 MeV 1.558 MeV 1.564 MeV 1.953 MeV 2.414 MeV 2.804 MeV 0.569 MeV 0.755 MeV 1.360 MeV 1.558 MeV 1.564 MeV 1.953 MeV 2.414 MeV 2.804 MeV Hranice ROI nemají vliv na výpočet koncentrací K, U, Th a dávkového příkonu. Tyto veličiny jsou výsledkem analýzy celého spektra, jak je řečeno v kapitole 1.. STAB. CHANNEL jeden ze stabilizačních kanálů 55, 30, 0 (55) Hodnota 0 blokuje stabilizační proceduru a zachovává předchozí zesílení elektroniky. CALIBRATION firemní nebo uživatelská kalibrace (factory - firemní) DATE současné datum TIME současný čas 32
Měření bez stabilizace spektra Tento způsob je vhodný pro měření nízkých koncentrací radionuklidů nebo pro analýzu záření o nízkých energiích, kdy přítomnost referenčního zdroje působí rušivě a značnou měrou ovlivňuje měřené výsledky. Před tímto měřením spusťte několikrát úlohu SINGLE SPECTRUM se stabilizačním zdrojem, aby bylo dosaženo stabilního stavu přístroje. Potom vyjměte referenční zdroj z přístroje a v úloze WORKING SETTINGS zvolte stabilizační kanál 0. Referenční zdroj se nachází pod kulatým černým krytem na čelní straně přístroje (nutno odšroubovat dva šroubky krytu). Před opětovným zapnutím stabilizace (kanál 55) nezapomeňte znovu vložit referenční zdroj do přístroje, jinak dojde k hlášení chyby. 2.3.5. Prohlížení spekter (Spectrum viewer) Tato úloha slouží k prohlížení dříve změřených dat uložených v PC. V prvním kroku se ukáže tabulka souborů. Zvolte požadovaný soubor s užitím šipek a stiskněte ENTER. V dalším kroku se zobrazí tabulka výsledků (dle obr. 16). Můžete si též prohlédnout změřené spektrum, pokud bylo uloženo, po stisknutí F1 objeví se obrazovke dle obr. 18. Další tabulka se zobrazí po stisknutí ENTER. ESC přeruší prohlížení a způsobí návrat do tabulky souborů. 33
2.3.6. Kalibrace (Calibration) Tato úloha slouží k vytvoření uživatelské kalibrace. Uživatelskou kalibraci je možno vytvořit za předpokladu, že máte k dispozici vhodné etalony K, U Th a pozadí, které mají dostatečné rozměry a kvalitu. Firemní kalibrace byla provedena na povrchu vysokoobjemových etalonů (standardů s průměrem 2 m). V případě, že máte k dispozici etalony menších rozměrů, musíte provést korekci jejich nominálních hodnot vynásobením tzv. geometrickým faktorem G před jejich zadáním do přístroje GRM-260 v průběhu kalibrace. G = 1 h/r h výška středu detektoru nad měřeným povrchem h = 47 mm r průměr etalonu V každém případě přesná znalost koncentrací všech tří komponent (K, U, Th) pro každý z etalonů je základní podmínkou platné uživatelské kalibrace. Výskyt cizích zdrojů záření gama v blízkosti etalonů musí být vyloučen. Kalibrace musí být provedena s tímtéž referenčním zdrojem, který je používán při měření. Měřicí doba spekter pro kalibraci je nastavena na 20 min a nemůže být uživatelem změněna. Přístroj musí být při kalibraci umístěn nad středem etalonu. Kalibraci je potřeba provádět pravidelně nejlépe jednou ročně. 34
V průběhu kalibrační procedury jste postupně vyzváni k položení přístroje na odpovídající etalony (K, U, Th, pozadí a dávkový příkon). Po změření spektra jste požádáni o zadání nominálních hodnot koncentrací etalonu. Musíte znát hodnoty všech tří koncentrací (K, U, Th) pro každý etalon. Pro pozadí se doporučuje vysokoobjemový etalon z čistého křemenného písku. Etalon U je obvykle využit též jako etalon dávkového příkonu. V takovém případě je jeho nominální hodnota dávkového příkonu Uequiv = 2.5 x % K + 1 x ppm U + 0.5 x ppm Th, kde % K, ppm U, ppm Th jsou koncentrace K, U, Th v tomto etalonu. Nominální hodnota dávkového příkonu může být zadána v ngy/h nebo v U equiv. Po zadání kalibračních údajů počítač vypočítá a uloží nové kalibrační konstanty a nahradí jimi starou uživatelskou kalibraci. 2.3.7. Přenos dat do PC (Data transfer to PC) Tato úloha slouží pro přenos tabulek výsledků z přístroje GRM-260 do souboru v PC. Po spuštění jste požádán o napsání jména souboru, lokality a poznámky a o zvolení jednotky dávkového příkonu (ngy/h nebo U equiv). Probíhá přenos dat a po jeho ukončení se objeví hlavní nabídka (obr. 14). Dodatek ukazuje příklad vytvořeného souboru. 35
3. Údržba Pro spolehlivou funkci přístroje je nutné zabezpečit dostatečné a pravidelné nabíjení baterií. Je doporučeno nabít baterie před každým delším měřením (např. přes noc). Delší nabíjení baterie nepoškozuje. Vybití baterií je indikováno hlášením na obrazovce. Nabíječka baterií z příslušenství se připojuje k přístroji GRM-260 konektorem na zadní straně přístroje (pod malým oranžovým víčkem). Je potřeba dobít baterie nejméně každé dva měsíce, a to i v případě, že se přístroj nepoužívá. Nabíječka baterií z příslušenství je určena pouze k dobíjení přístroje GRM-260. Udržujte přístroj v čistotě. 4. Řešení závad Displej po zapnutí přístroje neukazuje žádnou obrazovku. Baterie jsou zcela vybité je potřeba je důkladně nabít (cca jeden den). Hlášení ATTENTION! THE BATTERY IS ALMOST DISCHARGED!. Ukončete rychle měření (během několika minut) a nabijte baterie. 36
Hlášení THE STABILIZATION IS OUT OF RANGE. Zkontrolujte, zda je v přístroji vložen referenční zdroj, případně zda zvolený stabilizační kanál odpovídá použitému referenčnímu zdroji (55 kanál pro 137 C). Pro záruční a pozáruční opravy kontaktujte výrobce na adrese: GF Instruments, s.r.o. Ing. Vít Gregor tel.: 00420 5 7264285, 366 Ječná 29a fax: 00420 5 7264260 621 00 BRNO, E-mail: Gregor@GFInstruments.cz CZECH REPUBLIC 37
38
39