سیستم پایش پیوسته آلفا، بتا و گاما در هوا مدل NT-CAM

سیستم پایش پیوسته ذرات آلفا، بتا و گاما برای اندازه گیری ذرات رادیواکتیو معلق و تشخیص میزان آلودگی موجود در هوا طراحی و ساخته شده است. این سیستم می تواند مواد رادیواکتیو مصنوعی حاصل از رادیونوکلئیدهای آلفازا و بتازا را به سرعت آشکار کند. همچنین قابلیت اندازه گیری رادون و تورون موجود در هوا در سیستم تعبیه شده است. از سایر قابلیتهای سیستم می توان مانیتورینگ همزمان و پیوسته رادیونوکلئیدهای مصنوعی در هوا را نام برد. هوای محیط از طریق پمپ هوای موجود در سیستم از یک فیلتر که به صورت خودکار و در بازه های زمانی قابل تنظیم توسط کاربر جابه جا می شود، عبور می کند. فیلتر مذکور جهت اندازه گیری تشعشعات موجود در محیط مورد استفاده قرار می گیرد. 

با استقرار سیستم NT-CAM در محیط مورد نظر، با توجه به قابلیتهای نرم افزاری و شبکه ای در نظر گرفته شده، به صورت محلی و از راه دور و به صورت برخط، می توان عملیات نظارت و کنترل را انجام داد. همچنین در زمان بروز هرگونه آلودگی، با توجه به میزان هشدار و خطر تعریف شده برای تشعشات مختلف، به صورت بلادرنگ هشدار و خطر برای انجام اقدام های لازم اطلاع رسانی می شود.

در قسمت آشکارسازی سیستم سه آشکارساز نیمه هادی، سنتیلاتور یدور سزیم و گایگر مولر به کار گرفته شده است. آشکارساز نیمه هادی برای طیف سنجی ذرات آلفا و بتا می باشد. از آنجایی که سطح آشکارساز حاوی یک لایه نازک پلیمری است که آن را از رطوبت محفوظ داشته و مانع خرابی می شود، لذا برای نظارن پیوسته ذرات آلفا و بتا در هوا بسیار مناسب است.  در مدت زمان نمونه برداری، اندازه گیری آلفا و بتا به صورت بر خط انجام می شود. سپس نمونه جمع شده بر روی فیلتر حرکت کرده، در مقابل آشکارساز گاما قرار می گیرد و طیف سنجی گاما انجام می شود. آشکارساز مورد استفاده برای طیف سنجی گاما، آشکارساز سنتیلاتور یدور سزیم به ابعاد "1.5 * "1 است. این نوع آشکارساز به دلیل مقاومت زیاد آن در برابر رطوبت و نیز شرایط فیزیکی و محیطی سخت (اعم از ضربه پذیری) انتخاب شده است. بدلیل طولانی بودن بازه های اندازه گیری سیستم، ابعاد آشکارساز کوچک است تا بتوان از شیلد سربی مناسبی برای آن استفاده کرد. با توجه به اینکه امکان دارد بدلیل وقوع حوادث هسته ای آلودگی رادیو اکتیو به همراه هوای پمپ شده وارد محفظه دستگاه یا اطاقک محل نصب گردد، لذا از یک آشکارساز گایگر مولر برای پایش دز گامای محیط استفاده می شود.

سیستم دارای یک نرم افزار محلی و یک نرم افزار جامع مانیتورینگ از راه دور است.

نرم افزار محلی NT-CAM برای نمایش و انجام محاسبات مربوط به خروجی آشکارسازها طراحی شده است. از آنجایی که بیش از 50% از پرتوگیری های بشر روی کره زمین ناشی از فعالیت رادون طبیعی موجود در هوا و دختران بتازا و آلفازای آن (Po-212, Po-214, Po-218) است و وجود این ایزوتوپها باعث افزایش شمارش زمینه در طیف آلفا و بتا می شود، سیستم با اندازه گیری غلظت رادون و تورون موجود در طبیعت و محاسبه میزان اثر پرتوزایی آلفا و بتا ناشی از دختران رادون و تورون، شمارش مربوط به پرتوزایی ایزوتوپ ها با منشا فعالیت های هسته ای انسانی (Am-241, U-238, Pu-239 و...) را تصحیح نموده و غلظت آنها را در هوای محیط محاسبه می نماید. به منظور حصول اطمینان از صحت داده ها، خطاهای آماری در هر دقیقه محاسبه شده و به همراه حد آشکارسازی (MDL) به کاربر یا پایگاه داده اعلام می گردد. علاوه بر آن سطوح هشدار و خطر توسط نرم افزار برای هر ایستگاه در سرور مرکزی قابل تعریف و تغییر است. از آنجایی که کلیه تنظیمات لازم همچون کالیبراسیون انرژی و بازده می تواند از راه دور و با استفاده از نرم افزار مانیتورینگ مرکزی برای کاربر در دسترس باشد، لذا سیستم قادر خواهد بود تا زمان تمام شدن فیلتر بدون نیاز به حضور کاربر به کار خود ادامه دهد. کلیه اندازه گیری ها توسط حد آشکارسازی آنها به صورت مستقل توسط نرم افزار NT-CAM در دو مرحله اندازه گیری سریع و کند محاسبه و نشان داده می شود. همچنین طیف های آشکارساز ذرات آلفا و بتا، آشکارساز گاما، میزان دز گاما، میزان هوای پمپ شده، میزان جریان هوا و زمان شروع به کار سیستم نمایش داده می شود.

نرم افزار جامع مانیتورینگ از راه دور سیستم های پایش محیطی NT-CAM، با اتصال بر روی بستر شبکه به تمامی ایستگاههای نصب شده و ذخیره سازی اطلاعات دریافتی از آنها در یک پایگاه داده مرکزی، امکان کنتزل و مدیریت از راه دور ایستگاه ها را در فضایی متمرکز و یکپارچه فراهم می آورد.

در این نرم افزار اطلاعات بروز شده هر ایستگاه به صورت لحظه ای در سرور مرکزی منعکس شده و از طریق امکانات در نظر گرفته شده در نرم افزار قابل مشاهده است. برخی از این امکانات عبارتند از:

  • نمایش مکان و وضعیت هر ایستگاه بر روی نقشه جغرافیایی
  • نمایش گرافیکی تمامی مقادیر اندازه گیری شده 
  • نمایش طیف های جمع آوری شده توسط آنالیزورها
  • اضافه کردن ایستگاه جدید و حذف یا ویرایش ایستگاههای موجود
  • امکان تنظیم نرخ زمانی بروز رسانی اطلاعات
  • امکان تنظیم مقدار آستانه ی هشدار و خطر به صورت مجزا برای هر ایستگاه
  • کنترل از راه دور کلیه ی ماژولهای الکترونیکی نصب شده در هر ایستگاه
  • ثبت و ذخیره سازی اقدامات انجام شده در هر ایستگاه در قالب دفتر نگهداری
  • گزارش گیری و رسم نمودار بر حسب زمان برای مقادیر اندازه گیری شده ی آلفا، بتا، گاما، رادون و تورون
  • گزارش گیری بر حسب زمان برای طیف های اندازه گیری شده توسط آنالیزورها
  • گزارش گیری و رسم نمودار بر حسب زمان برای مقادیر اندازه گیری شده در ایستگاهها در زمان هشدار و خطر
  • ذخیره سازی نتایج گزارشها در فرمتهای مختلف
  • نمایش گرافیکی و بوق اعلام خطر
  • اعلام وضعیت هشدار و خطر برای هر یک از پارامترهای اندازه گیری شده به صورت مجزا
  • ارسال پیامک . ایمیل در زمان خطر به شماره و آدرس های از پیش تعیین شده
  • امکان تعریف و تغییر سطوح دسترسی مختلف برای کاربران با توجه به امکانات سیستم