詳細(xì)介紹
綜述:
隨著非動(dòng)力核技術(shù)廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)。對(duì)于人們來(lái)說,,放射性核素再也不是遙不可及的神秘物質(zhì),。近年來(lái),核與輻射事故頻發(fā),,核形勢(shì)不斷加劇,,高性能手持式核素識(shí)別儀器成了各領(lǐng)域的需求熱點(diǎn)。
在應(yīng)用需求的推動(dòng)下,,手持式核素識(shí)別儀器技術(shù)領(lǐng)域有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,。尤其高純鍺核素識(shí)別儀器(HPGe)的小型化,,*改變了放射性核數(shù)識(shí)別長(zhǎng)期依賴碘化鈉(NaI)探測(cè)器的局面。使得基于高純鍺的核素識(shí)別成為該類型設(shè)備的黃金標(biāo)準(zhǔn)“Golden standard”,。
作為放射性物質(zhì)擴(kuò)散及國(guó)土安全防護(hù)的重要職能部門——出入境檢驗(yàn)檢疫,,國(guó)家輻射管理部門等。對(duì)設(shè)備也提出了更高的要求,?;?/span>HPGe的手持式核素識(shí)別儀,在小型化,,電制冷化方便的不斷發(fā)展,,*克服了傳統(tǒng)HPGe譜儀使用上的限制。真真正正的成為了一種巡查利器,,使得過去的不可能變成了現(xiàn)在的可能,。
核素識(shí)別的基本原理:
不同的放射性核素衰變時(shí),產(chǎn)生具有“指紋”特征的Gamma射線,。核數(shù)識(shí)別儀通過對(duì)發(fā)射出的Gamma射線進(jìn)行測(cè)量,,數(shù)據(jù)獲取。最終形成能譜,,通過對(duì)能譜的分析,,根據(jù)能譜中所展示的特征能量與核素庫(kù)(核素指紋庫(kù))中的能量進(jìn)行對(duì)比,從而準(zhǔn)確識(shí)別出對(duì)應(yīng)的放射性核素,。
面臨的問題:
放射性核輻射因?yàn)槠淇床灰?,摸不著的特性。手持式核素識(shí)別儀成了能夠發(fā)現(xiàn)威脅的核心設(shè)備,。但在面對(duì)這些不確定的,,復(fù)雜的威脅的時(shí)候。傳統(tǒng)的基于閃爍體探測(cè)器(NaI,,Labr)的手持式核素識(shí)別儀,,因?yàn)檩^差的核素識(shí)別能力,通過一些簡(jiǎn)單的手段就能夠被有效欺騙,。所以傳統(tǒng)的基于閃爍體探測(cè)器的手持式核素識(shí)別儀已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能應(yīng)付我們需要面對(duì)的威脅,。
核心性能—核素識(shí)別能力:
作為該類儀器最重要的性能指標(biāo)——能量分辨率(FWHM:*峰半高寬),它表征了 探測(cè)器對(duì)于不同能量射線的分辨能力,,也代表了核素識(shí)別的準(zhǔn)確性,。是基于能譜分析核素識(shí)別儀器最重要的性能指標(biāo)。對(duì)于目前廣泛采用的探測(cè)器類型來(lái)講:LaBr(溴化鑭)閃爍體探測(cè)器分辨率好于NaI(碘化鈉)探測(cè)器,,提升分辨率一倍,。HPGe(高純鍺)探測(cè)器分辨率好于LaBr探測(cè)器,提升20倍以上,。因?yàn)?/span>HPGe探測(cè)器的分辨率性能,,使其成為手持式核素識(shí)別儀器的黃金標(biāo)準(zhǔn)“Golden Standard“,。
性能的提升:
以Ba133為例,Ba133是一種較為常見的工業(yè)用放射性核素,。如果我們用NaI譜儀和HPGe譜儀去測(cè)量Ba133核素發(fā)射的射線,,我們可以得到如右圖所示的兩個(gè)能譜,采用NaI譜儀時(shí),,只能看到兩個(gè)峰,,而HPGe可以將所有能峰清晰展示。使我們可以準(zhǔn)確的分辨目標(biāo)核素為Ba133.
做為特殊核材料的慣用手段之一,,對(duì)特殊核材料進(jìn)行,,已達(dá)到欺騙識(shí)別設(shè)備的目的。我們?cè)?/span>Ba133放射性核素中混入需要攜帶會(huì)運(yùn)輸?shù)奶厥夂瞬牧?/span>Pu,。用同樣的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí),,我們會(huì)得到下圖的兩個(gè)能譜。
從圖中所探測(cè)器到的能譜來(lái)判斷的話,,基于NaI的手持式設(shè)備只能給出Ba133的識(shí)別結(jié)果,。
而基于HPGe的核素識(shí)別儀可以精確 的識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)材料Pu。真真正正的做到讓任何威脅都無(wú)處遁形,。
設(shè)備應(yīng)該具備的特性:
Detective 100——手持式放射性核素識(shí)別儀: