谱仪系统介绍.pptx

谱仪系统介绍 谱仪系统介绍谱仪系统介绍谱仪得基本构成测量得基本概念射线与物质得主要相互作用谱仪得能量分辨率谱分析软件得基本功能LabSOCS无源效率刻度 谱仪得基本构成谱仪得基本构成NAI探测器外观探测器外观专利无源稳谱技术u应用于应用于NaI(Tl)和和 LaBr探测器探测器u不需要使用放射源不需要使用放射源u稳谱温度范围宽稳谱温度范围宽US Patents No、:7,005,646B17,049,598Stabilized NaI(Tl)performance(shown):1%over-20 +50C rangeSimilar performance is expected for stabilized LaBr专利无源稳谱技术NaI(Tl)探测器结构探测器结构高纯锗探测器外观高纯锗探测器外观大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点高纯锗探测器晶体结构高纯锗探测器晶体结构高纯锗探测器效率比较高纯锗探测器效率比较高纯锗高纯锗(HPGe)探测器结构探测器结构高纯锗探测器使用注意事项高纯锗探测器使用注意事项故障现象解决办法接线错误:高压HV(SHV)、低压POWER(9针)不会接错。信号线ENERGE(BNC)与高压禁止HV、INH(BNC)可能接反。没有信号重新正确连接不正常回温:由于液氮补充不及时造成探测器回温谱仪性能变差,甚至没有输出。不能加高压。做一次完全回温环境湿度过大:造成杜瓦瓶内结冰无法充加液氮,探测器回温探测器做一次完全回温,降低环境湿度。就地就地(现场现场)谱仪谱仪便携式探测器结构便携式探测器结构进气口与出气口一定不能互换。就地就地(现场现场)谱仪谱仪就地就地(现场现场)谱仪谱仪RC反馈前放反馈前放TRP反馈前放反馈前放传统谱仪传统谱仪NIM电子学插件电子学插件ADC放大器放大器高压高压发展趋势发展趋势数字化多功能一体谱仪数字化多功能一体谱仪数字化多功能谱仪得特点数字化多功能谱仪得特点DSA2000:以太网传输,可实现远程控制,可多路并行使用。DSA1000:USB传输,体积小,适合于实验室使用,也可多路并行使用。InSpector 2000:USB或无线传输,可采用电池供电,体积小,便于携带。适合于野外使用。发展趋势发展趋势数字化多功能一体谱仪数字化多功能一体谱仪数字化多功能谱仪得优点数字化多功能谱仪得优点1、处理速度快,通过率高。数字化多功能谱仪得优点数字化多功能谱仪得优点2、分辨率好。各种铅室比较各种铅室比较铅室类型国内铅室Canberra低本底铅室Canberra超低本底铅室铅材料60年10cm厚低本底铅15cm厚,内衬2、5cm超低本底铅本底计数率310cps1-2cps1cpsX射线屏蔽stainless steel/Pb/Sn/Cu/Plastic多层屏蔽stainless steel/Pb/Sn/Cu/Plastic多层屏蔽747顶开门低本底铅室顶开门低本底铅室767前开门低本底铅室前开门低本底铅室777超低本底铅室超低本底铅室不同规格铅室和设计特点不同规格铅室和设计特点 747低本底铅室低本底铅室优选材料优选材料:采用低本底铅采用低本底铅(210Pb含量低含量低)优异结构设计优异结构设计:外层外层9、5mm低碳钢、低碳钢、10cm低本底铅、内衬低本底铅、内衬1mm锡和锡和1、6mm铜和最内侧喷塑层铜和最内侧喷塑层使用方便使用方便777 超低本底铅室超低本底铅室优选材料优选材料:采用低本底铅采用低本底铅(210Pb含量低含量低)和超低本底铅和超低本底铅优异结构设计优异结构设计:外层外层9、5mm 低碳低碳钢、钢、12、5cm低本底铅、低本底铅、2、5 cm超低本底铅、内衬超低本底铅、内衬1mm低本底锡和低本底锡和1、6mm高纯度低本底高纯度低本底铜和最内侧喷塑层铜和最内侧喷塑层氮气进出口设计氮气进出口设计 减少氡气对测量得影响减少氡气对测量得影响探测器优选低本底材料探测器优选低本底材料,前置放大器置于铅室外前置放大器置于铅室外使用方便使用方便低本底高纯锗谱仪主要指标低本底高纯锗谱仪主要指标 3keV 2150 keV:1、20 cps 50keV 2150 keV:1、04 cps BE3830宽能探测宽能探测器器 511峰计数峰计数:46 c 45,000 s 238、6keV(212Pb)峰计数峰计数:36 c 1460、8(40K)峰计数峰计数:10 c 超低本底高纯锗谱仪主要指标超低本底高纯锗谱仪主要指标 3keV 2150 keV:0、70 cps 50keV 2150 keV:0、50 cps BE3830宽能探测宽能探测器器 511峰计数峰计数:16 c 45,000 s 238、6keV(212Pb)峰计数峰计数:0 c 1460、8(40K)峰计数峰计数:0 c 放射性衰变伴随放射性衰变伴随着射线得产生着射线得产生,例例如如:、n等。等。射线产生数射线产生数量与活度间存在量与活度间存在确定得关系。确定得关系。放射性衰变放射性衰变测量得基本概念活度活度:放射性核素单位时间内衰变数得期望值。放射性核素单位时间内衰变数得期望值。国际单位国际单位:贝可贝可(Bq),1Bq=1衰变衰变/s 。旧单位旧单位:居里居里(Ci),1 Ci=3、7 1010Bq比活度比活度:单位质量单位质量(或体积或体积)样品放射性活度。样品放射性活度。浓度浓度:单位体积得液体或气体得放射性活度单位体积得液体或气体得放射性活度活度得绝对测量和相对测量活度得绝对测量和相对测量绝对测量绝对测量:利用测量装置直接测量放射性核利用测量装置直接测量放射性核素得衰变率。不必依赖于其她测量标准得素得衰变率。不必依赖于其她测量标准得比较。这种测量又称为直接测量。比较。这种测量又称为直接测量。相对测量相对测量:借助于其她测量标准来校准测量借助于其她测量标准来校准测量装置装置,再利用这一测量装置来测量放射性核再利用这一测量装置来测量放射性核素得衰变率。这种测量又称为间接测量。素得衰变率。这种测量又称为间接测量。通常得使用测量仪器多就是相对测量。通常得使用测量仪器多就是相对测量。探测效率探测效率本征效率本征效率:进入探测器灵敏体积射线产生进入探测器灵敏体积射线产生 一个脉冲得概率。一个脉冲得概率。绝对效率绝对效率:放射源放射源(或样品或样品)产生得射线在探产生得射线在探测器产生一个脉冲得概率。测器产生一个脉冲得概率。样品测量得绝对效率与探测器样品测量得绝对效率与探测器本征效率本征效率、放射源得特性放射源得特性(分布和组分分布和组分)、探测器与源、探测器与源间间几何位置几何位置、周围物质得、周围物质得散射散射和和吸收吸收等因等因素有关。素有关。活度测量方法活度测量方法(1)核素衰变特性决定活度与射线数量核素衰变特性决定活度与射线数量之间关系之间关系(分支比分支比)(2)测量方法得绝对效率决定测量射线测量方法得绝对效率决定测量射线数量与发出射线数量间关系数量与发出射线数量间关系(3)通过通过(1)和和(2)间得关系间得关系,即可通过测即可通过测量射线数量导出测量样品得活度量射线数量导出测量样品得活度 射线与物质得主要相互作用射线与物质得主要相互作用 光电效应光电效应 康普顿散射康普顿散射 电子对效应电子对效应光电效应和谱特性光电效应和谱特性康普顿散射和谱特性康普顿散射和谱特性康普顿散射和谱特性康普顿散射和谱特性电子对效应和谱特性电子对效应和谱特性三种相互作用与三种相互作用与 能量得关系能量得关系三种相互作用得主导区域三种相互作用得主导区域探测器周围材料得影响探测器周围材料得影响探测器周围材料得影响谱特性探测器周围材料得影响谱特性能量分辨率能量分辨率(1)能量分辨率能量分辨率(2)FWHM(Full Width at Half Maximum)能量分辨率能量分辨率(3)NaI(Tl)探测器能量分辨率探测器能量分辨率通常人们用通常人们用137Cs核素得核素得661、6 keV 得能量分辨得能量分辨率来确定率来确定NaI(Tl)探测器能量分辨率探测器能量分辨率,并用百分数表并用百分数表示。示。NaI(Tl)探测器能量分辨率一般为探测器能量分辨率一般为68%。NaI(Tl)谱仪得谱仪得 能谱能谱 高纯锗探测器得主要指标高纯锗探测器得主要指标能量分辨率能量分辨率:60Co核素核素1332、5 keV峰得半峰得半高宽高宽(FWHM)对应能量得绝对值对应能量得绝对值相对效率相对效率:60Co点源置于探测器轴线距顶端点源置于探测器轴线距顶端25cm处时处时,探测器对探测器对1332、5keV得峰效率与得峰效率与相同条件下相同条件下33 NaI(Tl)探测器探测器峰效率比峰效率比峰康比峰康比:60Co核素核素1332、5 keV得峰计数与得峰计数与 1040 keV1096 keV康普顿坪区得平均计数康普顿坪区得平均计数之比之比 高纯锗高纯锗(HPGe)谱仪得谱仪得 能谱能谱