全自动分析高纯锗γ能谱仪
一、产品简介
GammaLIN是国产品牌的的高纯锗γ谱仪,由高纯锗探测器、液氮回凝制冷机、数字化多道谱仪、低本底铅室、全自动伽玛能谱获取与分析软件、无源效率刻度软件(含激光三维扫描建模)等组成,是一套完整的解决方案。GammaLIN集成了中智核安科技有限公司的多项技术,在系统稳定性、性能指标等方面媲美同类产品,在如下两方面具备上其他高纯锗谱仪不具备的功能:
l 含重峰解析的复杂能谱全自动定量分析能力,特别适合于裂变产物放射性测量;
基于激光三维扫描,实现任意形状面源、体源非破坏性活度测量功能;这些功能*地拓展了高纯锗谱仪的全自动、非破坏、快速测量能力。
图1 GammaLIN高纯锗测量系统
应用领域
可应用于工业、科研、环保、检验检疫、疾病预防与控制以及高校等的专业实验室进行各种形状、各种基质材料样品的放射性活度测量,如食品放射性活度测量、金属放射性活度测量、建材放射性活度测量、生物样品放射性测量、气溶胶采样测量、核科学研究领域的测量等领域。
GammaLIN典型性能指标1、高纯锗探测器
可选配P型同轴探测器、P型宽能型同轴探测器、井型探测器等。对于宽能型高纯锗探测器,探测效率从10%到160%可选。对于井型探测器,探测效率从15%到60%可选。
2、数字化多道
图2 GammaSpectrum-1数字化多道
数据通过率:大于100kcps;道址:16384;线性:积分非线性≤±0.025%;微分非线性≤±1%;信号处理:具有数字化稳谱、自动极零、数字化门控基线恢复等功能;数据存储器:16384道不丢失数据存储器,每道容量为231-1计数;存储器分段(系统变换增益):由计算机选择为16384,8192,4096,2048, 1024或512道;数字化稳谱:由计算机控制并稳定增益和零点;通讯接口:支持USB等接口;单路或双路:提供单个MCA和双路MCA选择;重量:不大于1kg;工作温度:-10~50℃;2、GammaSharp谱仪控制与能谱分析软件
GammaSharp集成硬件控制、能谱获取、数据分析、报告生成和质量控制于一体,可以同时获取10个能谱数据,与Windows7、Windows8和Windows XP良好兼容。该软件集成当今上主要的高纯锗γ能谱分析软件的几乎所有功能,同时还具有如下三个特点:(1)全自动一次全谱解析;(2)重峰解析,可解析20重峰;(3)显示剥谱结果与原始数据的差异,用户对解谱精度有直观了解。GammaSharp是目前上能够对重峰进行精确解析的商用能谱分析软件。其他功能特点如下:
谱仪控制:可实现的参数设置包括:增益细调、启动数字化稳谱、调节高压、显示实时间/活时间、设置上下甄别阈等;能量刻度:通过单峰拟合精确定位峰位,用户根据预先了解的知识确定峰位对应的能量,软件提供核素峰信息实时查询功能;活度计算:对于同一核素的不同的γ峰,同时考虑分支比、效率刻度因子,通过加权平均计算活度。在活度计算过程中同时考虑测量过程的核素衰减和死时间校正等;zui小可探测限计算:内置Currie MDA,KTA MDA,PISO MDA,Critical level等分析方法供选择;不确定度分析:综合计算探测效率不确定度、计数率不确定度给出能谱测量结果的不确定度;分析用核素库:来自ENSF(evaluated nuclear structure data file),有3000多种放射性同位素的谱线系,用户在使用过程中可以实时查询谱线信息。界面:全中文界面全英文界面可选;报告输出:以TXT、PDF、HTML和XML等格式输出报告,可定制报告输出格式。
图3 GammaSharp能谱分析软件典型界面
4、Gammacalib无源效率刻度软件
Gammacalib是用于半导体、闪烁体γ射线探测器无源效率刻度的产品。软件几何和材料建模能力强大,计算精度高,速度快,界面简单,使用方便。其核心算法的正确性经过了200多块不同形状和能量体源的实验测量结果检验。主要功能如下:
采用功能强大的CAD软件建模,实现对任意形状的体源的三维可视化快速建模;放射源到探测器的距离可以为0到无穷远;刻度的能量范围45keV到7MeV;积分控制精度可以人为调节,软件默认值为3%。200块体源实验结果的相对误差,在45keV到80 keV一般不大于10%,80keV到7MeV不大于5%;效率刻度曲线计算时间:对于形状对称的体源(如环境样品源),计算时间小于20秒。对于形状非对称的体源,计算时间一般少于10分钟;中、英文界面可选。图4 无源效率刻度软件Gammacalib的典型界面
5、GammaShield铅室
GammaShield为压杆式顶部平移设计的一体式铅屏蔽室,如图5,对于50%探测效率高纯锗探测器,50keV到2MeV的积分本底计数率小于2CPS。可定制铅室结构,定制本底计数率。
GammaShield占地面积:65cm x 65cm;内腔尺寸:Φ307mm x 404mm;重量:1.1吨。
图5 GammaShield铅室
6、制冷装置
可选配杜瓦罐液氮制冷、电制冷或者回凝制冷装置。
7、基于激光三维扫描的无源效率刻度软件
图6 基于三维激光扫描的无源效率刻度软件
对任意形状、材质体源,通过三维激光扫描建模;计算扫描模型表面源的效率刻度因子;计算扫描模型体源的效率刻度因子;计算能量范围:3KeV到10MeV;误差:小于10%;
GammaLIN技术特点
多道、高压模块等电子学系统采用可靠级器件,并进行了专门的温度稳定性设计,系统具有优异的长时间稳定性;强大的重峰分析能力强,可解析20重峰;自动化分析能力强,可定制自动能量刻度功能,可全自动解析能谱,可按用户要求自动生成测量结果报告;对任意形状体源、面源可计算效率刻度曲线,并进行非破坏性测量。