1. 用途及特點
LM-III低本底α/β放射性檢測儀 是一種測量低水平α、β放射性強度的精密儀器,。低本底α/β放射性檢測儀 可用于水,、土壤、建材,、礦石,、氣溶膠、食品等的總α,、總β放射性測量; 適用于輻射防護,、環(huán)境保護部門、醫(yī)療,、生物,、農(nóng)業(yè)、科研院所和高等院校等進行的低水平實驗室就α/β放射性強度測量,,低本底α/β放射性檢測儀 就水中放射性總α/β分析測量是國內(nèi)先進的,,上的低本底測量比對與食品安全分析測量均采用該分析設(shè)備與測量方法,該產(chǎn)品采用流氣式低本低計數(shù)探測器,,比一般的半導體探測器與閃爍探測的同類設(shè)備具有典型的優(yōu)點。
該儀器為系列產(chǎn)品,,有3種型號規(guī)格可選擇,,一般使用二路就可滿足應(yīng)用要求:
LM-II一路低本底α/β放射性檢測儀
LM-III 二路低本底α/β放射性檢測儀
LM-IV 四路低本底α/β放射性檢測儀
該系列檢測儀性能穩(wěn)定、設(shè)計緊湊,,使用操作方便,。以大面積薄窗流氣式正比計數(shù)管為探測器(Ø60mm),
2. 用專門設(shè)計的屏蔽計數(shù)管與測量計數(shù)管進行反符合,,以降低周圍環(huán)境放射性對測量的干擾,。用精選“老鉛”作成厚鉛室屏蔽外來輻射。因此,,該儀器檢測靈敏度高,、本底低。能量響應(yīng)好,,對14C低能β射線的探測效率≥40%,。優(yōu)于半導體、閃爍體為探頭的同類檢測儀,。
該系列檢測儀采用計算機數(shù)控操作,,不外設(shè)開關(guān)旋鈕。通過程序控制可以自行檢測計數(shù)管的坪特性,,設(shè)定計數(shù)管的工作點,,自行檢測儀器本底計數(shù)率,并在對樣品的檢測時自行扣除本底計數(shù),,對結(jié)果進行修正,。結(jié)合使用標準源,可以自行校準儀器的探測效率,。自動處理檢測結(jié)果,。可以直接得到被測樣品的放射性比活度Bq/L或Bq/Kg等,。
2. 低本底α/β放射性檢測儀 主要性能指標:
2.1本底計數(shù)率
α≤0.0017cm-2min-1
β≤0.0354 cm-2min-1
2.2 探測效率
活性區(qū):Ø30mm
α源: 241Am ≥ 80%
β源: 90Sr-90Y ≥ 55%
2.3 影響量
α對β< 1% 210Po源
β對α< 0.1% 90Sr-90Y源
2.4 電源:220VAC50Hz 功耗≤250VA
2.5 環(huán)境溫度:0-45°C 相對濕度≤90%,。
2.6 體積: 主機 560×475×270 mm
2.7 重量: 主機 ≤ 600Kg
3.低本底α/β放射性檢測儀 系統(tǒng)簡介:
低本底α/β放射性檢測儀 由檢測儀主機和計算機構(gòu)成,另外還需要一套的氣源,。檢測儀主機是本儀器的核心部分,。低本底α/β放射性檢測儀 包括雙導軌抽屜式樣品托架、測量計數(shù)管,、屏蔽計數(shù)管,、鉛屏蔽室和核電子學單元等五部分。
計算機為PENTUM(586)以上的微機,內(nèi)插接口板,。
氣源包括氣瓶,、減壓閥、穩(wěn)壓閥,、穩(wěn)流閥以及管道,。
3.1 雙導軌抽屜式樣品托架
包括樣品盤、盤托架,、導軌等,。其選用材料全部是低本底材料。設(shè)計,、加工精細,,使用方便。樣品互換性好,,只要把樣品盤放入托架的圓孔內(nèi),把托架推到測量位置,,便完成了樣品的定位,。測量完畢后拉出托架,換上載有新樣品的樣品盤,,便可重新進行檢測,。
3.2 測量計數(shù)管
測量計數(shù)管為圓餅狀薄窗流氣式正比計數(shù)管,它是核輻射傳感器(探測器),,能將不可直接測量的輻射信息轉(zhuǎn)化為可以直接測量的電脈沖信號,。因其輸出脈沖信號的幅度與入射粒子的能量成正比,而曰“正比”計數(shù)管,。計數(shù)管的窗材料為鍍Al Mylar薄膜,。窗口有效直徑ф60mm,薄窗厚約2μm,薄窗便于α、β等穿透能力弱的粒子進入計數(shù)管,。
樣品托架推到測量位置后,,樣品盤的中心(即待測樣品的中心)正好對著計數(shù)管的窗口中心。窗薄,、樣品窗口距離近,、測量立體角大,保證了樣品測量的高效率,。
3.3 屏蔽計數(shù)管
屏蔽計數(shù)管也是一只流氣式正比計數(shù)管,。它包圍在測量計數(shù)管的四周和上部。本底輻射(包括宇宙射線和周圍環(huán)境的γ射線)將會同時在兩個計數(shù)管上產(chǎn)生脈沖,,經(jīng)反符合后不產(chǎn)生計數(shù),。
3.4 核電子學單元
電子線路包括脈沖放大器、脈沖甄別器、脈沖的成型與延遲,、高壓電源,、α/β脈沖計數(shù)器和反符合計數(shù)器。在線路設(shè)計上采用高集成度的表面安裝技術(shù),,使主機的體積重量大大減小,,可靠性響應(yīng)提高。它能將屏蔽計數(shù)管的計數(shù),、測量計數(shù)管的α計數(shù)和β計數(shù)分別處理后送入與之相連的計算機,。為降低本底計數(shù),采用反符合方法,。凡是外界本底輻射同時在兩個計數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖,,經(jīng)過反符合單元將被消除,不會在β道產(chǎn)生輸出計數(shù),。g-射線在測量計數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖幅度很低,,因而也不會在a-道產(chǎn)生計數(shù)。a-粒子與b-粒子的能量差別很大,,在測量計數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖高度差別也很大,,經(jīng)過脈沖甄別,理論上可以*區(qū)分a-粒子與b-粒子,。經(jīng)過a與b反符合可以扣除a-粒子對b-道產(chǎn)生的脈沖,。但是由于空氣、計數(shù)管窗口和源本身的吸收和散射,,使得a-粒子產(chǎn)生能量損失,,以致部分a-粒子在β-道產(chǎn)生計數(shù)。a-粒子與b-粒子的的串道將通過軟件進行校正,。
3.5 鉛屏蔽室
屏蔽室由低放射性水平的老鉛制成,,平均厚度大于10cm。其中心部位是由計數(shù)管和樣品托架構(gòu)成的測量室,。
3.6 計算機 計算機中插有數(shù)字I/O接口和ADC接口,。通過電纜與核電子學單元連接。系統(tǒng)在Windows98平臺上開發(fā)了控制和數(shù)據(jù)處理軟件,。運行參數(shù)設(shè)置,,技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理、高壓控制都通過計算機進行操作,。斷電時可保存前幾時間段測得的數(shù)據(jù),,還可以進行樣品種類選擇、測量次數(shù)選擇和測量時間選擇,。
4.氣路安裝: 計數(shù)管采用Ar-CH 混合氣(P10氣),,P10氣中Ar:CH4=9:1(體積比)。P10氣正常流量為50mL/min,不超過100mL/min.
測量常規(guī)操作
低本底αβ測量系統(tǒng)的主屏顯示。
圖像中可見到4個通道的數(shù)據(jù)顯示,,包括樣品的種類,;α計數(shù)和對應(yīng)的Bq數(shù);β計數(shù)和對應(yīng)的Bq數(shù),。上部是高壓顯示和高壓開關(guān),。屏幕右面有5個顯示框,分別顯示“已測和預(yù)定測量次數(shù)”,,“屏蔽管計數(shù)”,,“預(yù)定測量時間”,“已測時間”和“剩余時間”,。在窗口的下部設(shè)有5個功能鍵,,它們是“測坪”,“設(shè)置”,,“開始”,,“清除”和“退出”。
高壓:儀器的正比計數(shù)管和屏蔽計數(shù)管須加載一定的高壓才能正常工作,,它們的數(shù)值需預(yù)先設(shè)置,。鼠標點擊‘開’或‘關(guān)’功能鍵可加載或關(guān)閉計數(shù)管上的高壓。當高壓打開后,,計算機將自動調(diào)節(jié)高壓,使其穩(wěn)定在設(shè)定值附近,。由于計算機采用數(shù)字式控制,,每步的調(diào)節(jié)量約為5V,所以顯示出的高壓與設(shè)定值間略有差別(<±2.5V),,此差別對分析的影響可以忽略,。
1. 樣品類型:每個通道的樣品類型可以在測量前或測量中??闪谐龀R?guī)的樣品類型“自來水樣”,,“α標準源”,“β標準源”,,“空白本底”,,“空氣采樣”和“土壤樣品”。如果表中沒有列出用戶的樣品種類,,用戶也可點擊樣品類型框中的文字處,,然后用鍵盤輸入用戶的樣品種類。
2. 測量次數(shù)和每次測量時間:測量次數(shù)和每次測量時間由參數(shù)設(shè)置功能設(shè)定,。當開始測量后,,已測時間和剩余時間將按秒增減。當已測時間達到預(yù)定時間后,測量次數(shù)加一,,已測時間和剩余時間將復(fù)位(分別置為零和預(yù)定時間),,然后開始下一時間段的測量。每完成一個時間段的測量,,數(shù)據(jù)將被保存,。當由于停電等某種原因中止了測量進程,以前幾個時間段所測得的數(shù)據(jù)不會丟失,。當恢復(fù)運行后(不要清除已測的數(shù)據(jù)?。┛梢越又瓿墒S鄮讉€時間段的測量。
點擊顯示框即可彈出前段時間所測的數(shù)據(jù),。在主屏上雙擊右鍵即可通過WINDOWS的“記事本”功能調(diào)出上次樣品的測量數(shù)據(jù),,進而也能通過WINDOWS的“記事本”打開歷次樣品的測量數(shù)據(jù)。
3. 功能鍵:在主屏下部設(shè)有“測坪”,,“設(shè)置”,,“開始/停止”,“清除”和“退出”5個功能鍵,。
a. “測坪”鍵用于啟動坪曲線測量功能,。
b. “設(shè)置”鍵用于啟動參數(shù)設(shè)置功能。
c. “開始/停止”鍵用于開始或停止測量,。
d. “清除” 鍵用于清除測量數(shù)據(jù),,同時時間和次數(shù)也被清零。
5. “退出”鍵用于退出此測量系統(tǒng),。
測量參數(shù)設(shè)置
點擊“設(shè)置”鍵即可啟動參數(shù)設(shè)置功能,,即刻出現(xiàn)如下屏幕:
參數(shù)設(shè)置包括:
1. 測量時間和次數(shù)的設(shè)置;
2. 計數(shù)管高壓的設(shè)置,;
3. a和b標準源強度和誤差的設(shè)置,;在效率計算時將自動采用。
4. 計數(shù)管a和b測量效率和相互干擾系數(shù)的輸入,;此項可以用標準源測定,,也可以手工輸入。
5. 各道a和b本底值的輸入,;此項可以空白本底測定,,也可以手工輸入。
6. 有關(guān)樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)輸入,。
坪曲線測量
在主屏上點擊“測坪”鍵即可啟動坪曲線測量功能,,出現(xiàn)如下屏幕:
坪曲線測量和高壓輸出曲線的測量
在屏幕上包含了兩部分:坪曲線測量預(yù)置和高壓輸出曲線的測量。坪曲線測量預(yù)置的參數(shù)包含有“起點電壓”,、“高壓上限”,、“每步電壓增量”,,“計數(shù)率上限”、“每點測量時間”,,“計數(shù)管選擇”和“檢測點數(shù)”7個項目,。
高壓輸出曲線測量功能是檢驗高壓輸出與數(shù)字電位器位置間的關(guān)系。
儀器穩(wěn)定性:
檢測儀1,、2,、3三個通道分別測量241Am, 90Sr-90Y和14C放射源,每次測量1小時,,連續(xù)測量24次,,計算數(shù)據(jù)的相對偏差如圖所示,其相對標準偏差為0.11%-0.13%,。