ГЭТ 72-2001 (НИО 210)

Государственный эталон состоит из комплекта первичных измерительных преобразователей, прецизионных средств измерений электрических величин: тока, заряда, напряжения и сопротивления; вспомогательных устройств - калибровочного стенда КС-АТ 130, линейного ускорителя электронов УЭЛ 5/20, монохроматора электронов «АТОМТЕХ», комплекта радионуклидных источников БИС-10-БИС-50 и специальных инженерных сооружений.

Комплект эталонных первичных измерительных преобразователей включает в себя:

• Первичные измерительные зарядовые преобразователи – цилиндры Фарадея (ЦФ): ЦФ-3, ЦФ-РЭП, ЦФ-4, ЦФ-Э; для воспроизведения единицы потока электронов с максимальной энергией электронного излучения от 0,01 до 50 МэВ (рисунок 1)

  

  

  а) комплект ЦФ для узких и широких электронных пучков; б) комплект ЦФ для развернутых электронных пучков.

• Первичные измерительные калориметрические преобразователи – калориметры потока энергии: КПЭ, ДОК-1, ДОК-2, КЦФ-1, КЦФ-РЭП, КЭС-1С; для воспроизведения единиц потока энергии, плотности потока энергии и флюенса (переноса) энергии электронного и тормозного излучений с максимальной энергией электронного излучения от 0,1 до 50 МэВ (рисунок 2);

  

  

  

  

  

  Рисунок 2 - Первичные измерительные калориметрические преобразователи - калориметры: а) - КПЭ, б) – ДОК-2, в) – КЦФ-1, г) – КЦФ-РЭП

• Первичные измерительные ионизационные преобразователи – ионизационные камеры ИК: ИКВ-6.1, ИКВ-6, Р2, TN30010, ; для воспроизведения единиц потока энергии, плотности потока энергии и флюенса (переноса) энергии электронного и тормозного излучений с максимальной энергией электронного излучения от 0,01 до 50 МэВ (рисунок 3);

  

  

  

  

  Рисунок 3 - Первичные измерительные ионизационные преобразователи – ионизационные камеры: а) – ИКВ-6, б) – ИКВ-6.1, Р-2, в) – ИКВ-4, г) –типа TN30010, 34001

• Первичные измерительные алмазные и полупроводниковые преобразователи для передачи единиц плотности потока электронов (плотности потока заряженных частиц), плотности потока энергии электронного и тормозного излучений с максимальной энергией излучения от 0,1 до 50 МэВ (рисунок 4);

  

  Рисунок 4 - Первичные измерительные алмазные типа УДМс-1к,САД-1и полупроводниковый преобразователь Diode P 60012.

• Первичные измерительные магнитоиндукционные преобразователи МИП для воспроизведения единицы потока электронов (потока заряженных частиц) с максимальной энергией электронного излучения от 5 до 50 МэВ (рисунок 5);

  

  

  Рисунок 5 - Первичные измерительные магнитоиндукционные преобразователи. а) - МИП -10; б) – МИП 1000; в) – МИП-В.

  Линейный ускоритель электронов УЭЛ 5/20 (рисунок 6) в составе эталона имеет особенности экспериментальной установки со следующими характеристиками:

• Источник электронного и тормозного излучения;
• Два направления распространения пучка излучения: вертикальное на базе до 2 м и горизонтальное для электронного и тормозного излучений на базе до 7 м;
• На горизонтальном направлении реализованы поля излучений:
• Узкий электронный пучок (диаметр пучка 5,0 мм),
• Широкий электронный пучок (на расстоянии 1,0 м от выводного окна 100х100 мм и на расстоянии 7,0 м 400х400 мм),
• Широкий пучок тормозного излучения (на расстоянии 1,0 м от мишени 100х100 мм и на расстоянии 7,0 м 400х400 мм);
• Дискретная регулировка энергии излучения в диапазоне от 5 до 20 МэВ (не менее пяти – шести значений);
• Плавная регулировка среднего тока ускоренного электронного пучка в диапазоне от 0,1 до 2,0 мкА;
• Наличие в составе:
  • Поворотного магнита-спектрометра;
  • Калибровочного стенда КС-АТ130 с базой до 7 м;
  • Радиационной головки на шесть положений, два из которых имеют вольфрамовые мишени толщиной 2,0 и 6,0 мм, два формируют электронные поля, а остальные для экспериментальных работ;

    

    

    Рисунок 6 - Экспериментальный зал эталона: а) Линейный ускоритель электронов УЭЛ 5/20; б) экспериментальный зал эталона с калибровочным стендом КС-АТ130

    Монохроматор электронов МЭН-2Э- электромагнитный спектрометр электронного излучения (радионуклидный источник бета-излучения в конструктиве БИС-10) в диапазоне энергий от 20 до 3000 кэВ( рисунок 7).

    

    

    Рисунок 7 - Общий вид монохроматора МЭН-2Э.

    Вспомогательные устройства, обеспечивающие условия воспроизведения единиц включают (рисунок 6-8):

• Автоматизированные комплексы дистанционного управления перемещением первичных измерительных преобразователей в поля излучения;

  

  

  

  Рисунок 8 - Устройства для дистанционного перемещения первичных измерительных преобразователей: а) однокоординатные перемещающие устройства; б) двухкоординатные перемещающие устройства

• Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс, оснащенный программным обеспечением по сбору, обработке и представлению результатов измерений (рисунок 9)

  

  

  Рисунок 9 - Измерительно-вычислительный комплекс государственного первичного эталона ГЭТ 72-2001.

• Комплекс фантомных устройств для воспроизведения и передачи дозиметрических единиц (рисунок 10).

  

  

  

  

  

  

  

  Рисунок 10 - Комплекс фантомных устройств для воспроизведения и передачи дозиметрических единиц:
  а) воздушно-водный трех-координатный фантом;
  б) водный фантом;
  в) однокоординатные твердотельные (графит, оргстекло) фантомы;
  г) фантомные колпачки для «электронного равновесия»;
  д) объемные твердотельные (PMMA, алюминий, графит) фантомы
  е) фантом «Клин Al».

Состав государственного первичного эталона, его технические и метрологические параметры и характеристики позволяют обеспечить метрологическое обеспечение в измерительной практике следующих направлений:

• Комплексов встраиваемых компьютеризированных средств измерений ускорительных комплексов,
• Измерительных каналов в системах диагностики и контроля поля излучения ускорителя (ранг рабочих средств измерений повышенной точности – РСИ);
• Дозиметрических и радиометрических средства измерений, используемые для аттестации поля излучения, при пуско-наладочных работах и эксплуатации ускорителя (ранг рабочих эталонов - РЭ);
• Испытательных и калибровочных стендов для предполетной калибровки аппаратуры космического мониторинга (ранг рабочих эталонов - РЭ);
• Испытательных стендов для дозиметрических и радиометрических средств измерений в полях высокоэнергетических ионизирующих излучений на радиационную стойкость;
• Калибровочных стендов для индивидуальных дозиметров с энергетическим диапазоном до 20 МэВ для экипажей космических и летательных аппаратов, персонала, обслуживающего ускорительные комплексы;
• Дозиметров с энергетическим диапазоном до 20 МэВ для организаций, осуществляющих контроль за условиями эксплуатации ускорительных комплексов, включая качество стационарной защиты и локальных защитных устройств.

Парк эталонных средств измерений используется для аттестации полей излучения:

• Экспериментальных (пилотных) образцов электронных ускорителей;
• Ускорителей – дефектоскопов;
• Ускорителей для радиационных технологий;
• Ускорителей – стерилизаторов;
• Ускорителей, использующихся в качестве испытательного оборудования (ИО), согласно ГОСТ Р 8.568-2017, ГОСТ РВ 0008-002-2013

Линейный ускоритель электронов УЭЛ 5/20
Монохроматор электронов МЭН-2Э
Совокупность технических установок, первичных измерительных преобразователей и компьютерного обеспечения, включая Программное обеспечение по сбору, обработке и представлению результатов измерений при воспроизведении и передаче единиц (ПО “Calormeter v.1.2”, “D3Field v1.”, “iPluse v 1.4.3”, “ Pixe Profile”, “iFLUX v.1”.