.低本底α/β放射性檢測儀檢測項目介紹
低本底α/β放射性檢測儀由檢測儀主機和計算機構成,另外還需要一套的氣源。檢測儀主機是本儀器的核心部分。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,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almylar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。在線路設計上采用高集成度的表面安裝技術,使主機的體積重量大大減小,可靠性響應提高。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)設置,技術數(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,zui大不超過100ml/min.
測量常規(guī)操作
低本底α/β放射性檢測儀測量系統(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)和對應的bq數(shù);β計數(shù)和對應的bq數(shù)。上部是高壓顯示和高壓開關。屏幕右面有5個顯示框,分別顯示“已測和預定測量次數(shù)”,“屏蔽管計數(shù)”,“預定測量時間”,“已測時間”和“剩余時間”。在窗口的下部設有5個功能鍵,它們是“測坪”,“設置”,“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)值需預先設置。鼠標點擊‘開’或‘關’功能鍵可加載或關閉計數(shù)管上的高壓。當高壓打開后,計算機將自動調節(jié)高壓,使其穩(wěn)定在設定值附近。由于計算機采用數(shù)字式控制,每步的調節(jié)量約為5v,所以顯示出的高壓與設定值間略有差別(<±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)設置功能設定。當開始測量后,已測時間和剩余時間將按秒增減。當已測時間達到預定時間后,測量次數(shù)加一,已測時間和剩余時間將復位(分別置為零和預定時間),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:在主屏下部設有“測坪”,“設置”,“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.“設置”鍵用于啟動參數(shù)設置功能。
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)設置
點擊“設置”鍵即可啟動參數(shù)設置功能,即刻出現(xiàn)如下屏幕:
參數(shù)設置包括:
1.測量時間和次數(shù)的設置;
2.計數(shù)管高壓的設置;
3.a和b標準源強度和誤差的設置;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:坪曲線測量預置和高壓輸出曲線的測量。坪曲線測量預置的參數(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%。