一、儀器介紹
低本底多道γ能譜儀實質上是對巖石、礦物、建材等材料進行的一種元素含量分析過程,旨在測定其中鈾、釷、鉀等元素的含量。這一過程的實現依賴于每種元素所釋放的γ射線能量特征,如同其“指紋”一般。具體而言,鉀元素的γ射線能量為1.461MeV,釷元素的γ射線能量為2.614MeV,而鈾元素(如鐳)的γ射線能量則為1.764MeV。
低本底多道γ能譜儀作為執行這一分析任務的設備,擁有靈敏度。其核心組成部分包括NaI(Tl)晶體和光電倍增管。當γ射線與NaI(Tl)晶體相互作用時,會激發出光子,這一過程類似于熒光燈的發光原理。隨后,光電倍增管將這些光子轉換為電信號。這些電信號經過放大和處理后,形成了一張“能量譜圖”,該譜圖以能量為橫軸,射線強度為縱軸,直觀地展示了不同元素γ射線的能量特征。通過分析這張“譜圖”,我們可以準確地確定材料中各種元素的含量。
二、應用領域
醫院放射性核素;
建材、土壤、生物、地質樣品等;
建筑材料的快速無損檢測;
鈾礦地質樣品鐳(鈾)、釷、鉀含量分析;
可按用戶要求配備鈾、銫、鈷、碘等人工核素分析軟件。
三、系統組成
1、低本底鉛室;
2、低本底NaI(Tl)伽馬輻射探頭(探測器可選配溴化鑭或高純鍺);
3、高性能桌面式數字化能譜儀;
4、伽馬能譜測量與解譜軟件。
四、功能特點
1、具備實時快速低能γ射線穩譜技術的低本底數字化能譜儀,可保證開機快速測量以及長期穩定性;傳統低本底數字化能譜儀需要人工反復調整譜儀參數才能夠工作,且無法長時間穩定工作;
2、自帶數字化穩譜功能,可選擇本底镅源γ射線穩譜、天然特征峰穩譜等數字化穩譜方式;
3、支持粒子圖譜、能譜曲線、梯形成形信號與原始脈沖信號顯示;
4、數字化能譜儀具備LIST-MODE模式,可實現粒子事件信息(時間、位置、幅度等)的實時采集,各通道數字化譜儀具備時鐘同步功能,同步精度不低于15ns;粒子事件信息可傳輸到計算機上成譜,從而滿足快速移動測量的要求;
5、雙譜測量:支持能譜與時間譜測量;
6、高分辨率:采用16位80MSPS高速高精度模數轉換器;
7、高數字成形頻率:數字成形頻率高達80MHz;
8、多通道輸入:8路符合\反符合輸入及一路高速外部時鐘同步輸入;
9、全波采集,無脈沖漏計,具有基線修正、干擾識別等智能化功能,PMT輸出信號直通,10、波形無畸變,將Cs峰放在測量范圍的任意道址都能測得一致的分辨率;
11、最高數據通過率:>500kcps(1us成形時間),高速傳輸,數據無漏計;
12、可視化測量顯示,具有信號波形、基線在線監測及測量結果實時分析等功能;
13、具有峰位監測功能,保證數據采集質量;
14、特征譜段綜合分析解譜,全譜檢驗、多譜線對比等功能,可用于科研、教學及技術培訓等。
五、技術指標
探測器:Φ50×50mmNaI(Tl)晶體;
總道數:512、1024、2048、4096、8192、16384道任選,標準道數:2048道;
能量分辨率:<7.5%(137Cs);
儀器本底:≤4.5cps(50kev~3Mev);
微分非線性:<0.05%;
積分非線性:<0.10%;
穩定性:相對誤差≤1.0%(24h);
脈沖對分辨率:450ns;
儀器檢出限:226Ra:8.0Bg/kg;232Th:6.0Bg/kg;40K:20.0Bg/kg;
最高數據通過率:≥500kcps(1us成形時間);
測量不確定度(樣品放射性活度>37Bq/kg):<10%;
電源:220V(±10%)50Hz;
溫度范圍:+5℃~+40℃;
相對濕度:≤90%;