低本底α/β放射性檢測(cè)儀檢測(cè)項(xiàng)目介紹

【資料簡(jiǎn)介】

低本底α/β放射性檢測(cè)儀檢測(cè)項(xiàng)目介紹

低本底α/β放射性檢測(cè)儀 由檢測(cè)儀主機(jī)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，另外還需要一套的氣源。檢測(cè)儀主機(jī)是本儀器的核心部分。 包括雙導(dǎo)軌抽屜式樣品托架、測(cè)量計(jì)數(shù)管、屏蔽計(jì)數(shù)管、鉛屏蔽室和核電子學(xué)單元等五部分。 
計(jì)算機(jī)為PENTUM（586）以上的微機(jī)，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(dǎo)軌抽屜式樣品托架
包括樣品盤(pán)、盤(pán)托架、導(dǎo)軌等。其選用材料全部是低本底材料。設(shè)計(jì)、加工精細(xì)，使用方便。樣品互換性好，只要把樣品盤(pán)放入托架的圓孔內(nèi)，把托架推到測(cè)量位置，便完成了樣品的定位。測(cè)量完畢后拉出托架，換上載有新樣品的樣品盤(pán)，便可重新進(jìn)行檢測(cè)。
3.2 測(cè)量計(jì)數(shù)管 
測(cè)量計(jì)數(shù)管為圓餅狀薄窗流氣式正比計(jì)數(shù)管，它是核輻射傳感器（探測(cè)器），能將不可直接測(cè)量的輻射信息轉(zhuǎn)化為可以直接測(cè)量的電脈沖信號(hào)。因其輸出脈沖信號(hào)的幅度與入射粒子的能量成正比，而曰“正比”計(jì)數(shù)管。計(jì)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(jìn)入計(jì)數(shù)管。 
樣品托架推到測(cè)量位置后，樣品盤(pán)的中心（即待測(cè)樣品的中心）正好對(duì)著計(jì)數(shù)管的窗口中心。窗薄、樣品窗口距離近、測(cè)量立體角大，保證了樣品測(cè)量的率。

3.3 屏蔽計(jì)數(shù)管 
屏蔽計(jì)數(shù)管也是一只流氣式正比計(jì)數(shù)管。它包圍在測(cè)量計(jì)數(shù)管的四周和上部。本底輻射（包括宇宙射線和周?chē)h(huán)境的γ射線）將會(huì)同時(shí)在兩個(gè)計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生脈沖，經(jīng)反符合后不產(chǎn)生計(jì)數(shù)。

3.4 核電子學(xué)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(jì)數(shù)器和反符合計(jì)數(shù)器。在線路設(shè)計(jì)上采用高集成度的表面安裝技術(shù)，使主機(jī)的體積重量大大減小，可靠性響應(yīng)提高。它能將屏蔽計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)、測(cè)量計(jì)數(shù)管的α計(jì)數(shù)和β計(jì)數(shù)分別處理后送入與之相連的計(jì)算機(jī)。為降低本底計(jì)數(shù)，采用反符合方法。凡是外界本底輻射同時(shí)在兩個(gè)計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖，經(jīng)過(guò)反符合單元將被消除，不會(huì)在β道產(chǎn)生輸出計(jì)數(shù)。g-射線在測(cè)量計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖幅度很低，因而也不會(huì)在a-道產(chǎn)生計(jì)數(shù)。a-粒子與b-粒子的能量差別很大，在測(cè)量計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖高度差別也很大，經(jīng)過(guò)脈沖甄別，理論上可以*區(qū)分a-粒子與b-粒子。經(jīng)過(guò)a與b反符合可以扣除a-粒子對(duì)b-道產(chǎn)生的脈沖。但是由于空氣、計(jì)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(jì)數(shù)。a-粒子與b-粒子的的串道將通過(guò)軟件進(jìn)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(jì)數(shù)管和樣品托架構(gòu)成的測(cè)量室。

3.6 計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)中插有數(shù)字I/O接口和ADC接口。通過(guò)電纜與核電子學(xué)單元連接。系統(tǒng)在Windows98平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了控制和數(shù)據(jù)處理軟件。運(yùn)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(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。斷電時(shí)可保存前幾時(shí)間段測(cè)得的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行樣品種類(lèi)選擇、測(cè)量次數(shù)選擇和測(cè)量時(shí)間選擇。

4．氣路安裝： 計(jì)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(guò)100mL/min.
 
測(cè)量常規(guī)操作 
低本底α/β放射性檢測(cè)儀測(cè)量系統(tǒng)的主屏顯示。
 
圖像中可見(jiàn)到4個(gè)通道的數(shù)據(jù)顯示，包括樣品的種類(lèi)；α計(jì)數(shù)和對(duì)應(yīng)的Bq數(shù)；β計(jì)數(shù)和對(duì)應(yīng)的Bq數(shù)。上部是高壓顯示和高壓開(kāi)關(guān)。屏幕右面有5個(gè)顯示框，分別顯示“已測(cè)和預(yù)定測(cè)量次數(shù)”，“屏蔽管計(jì)數(shù)”，“預(yù)定測(cè)量時(shí)間”，“已測(cè)時(shí)間”和“剩余時(shí)間”。在窗口的下部設(shè)有5個(gè)功能鍵，它們是“測(cè)坪”，“設(shè)置”，“開(kāi)始”，“清除”和“退出”。 
高壓：儀器的正比計(jì)數(shù)管和屏蔽計(jì)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(biāo)點(diǎn)擊‘開(kāi)’或‘關(guān)’功能鍵可加載或關(guān)閉計(jì)數(shù)管上的高壓。當(dāng)高壓打開(kāi)后，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓，使其穩(wěn)定在設(shè)定值附近。由于計(jì)算機(jī)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(duì)分析的影響可以忽略。

1. 樣品類(lèi)型：每個(gè)通道的樣品類(lèi)型可以在測(cè)量前或測(cè)量中。可列出常規(guī)的樣品類(lèi)型“自來(lái)水樣”，“α標(biāo)準(zhǔn)源”，“β標(biāo)準(zhǔn)源”，“空白本底”，“空氣采樣”和“土壤樣品”。如果表中沒(méi)有列出用戶(hù)的樣品種類(lèi)，用戶(hù)也可點(diǎn)擊樣品類(lèi)型框中的文字處，然后用鍵盤(pán)輸入用戶(hù)的樣品種類(lèi)。

2. 測(cè)量次數(shù)和每次測(cè)量時(shí)間：測(cè)量次數(shù)和每次測(cè)量時(shí)間由參數(shù)設(shè)置功能設(shè)定。當(dāng)開(kāi)始測(cè)量后，已測(cè)時(shí)間和剩余時(shí)間將按秒增減。當(dāng)已測(cè)時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，測(cè)量次數(shù)加一，已測(cè)時(shí)間和剩余時(shí)間將復(fù)位（分別置為零和預(yù)定時(shí)間），然后開(kāi)始下一時(shí)間段的測(cè)量。每完成一個(gè)時(shí)間段的測(cè)量，數(shù)據(jù)將被保存。當(dāng)由于停電等某種原因中止了測(cè)量進(jìn)程，以前幾個(gè)時(shí)間段所測(cè)得的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。當(dāng)恢復(fù)運(yùn)行后（不要清除已測(cè)的數(shù)據(jù)！）可以接著完成剩余幾個(gè)時(shí)間段的測(cè)量。
點(diǎn)擊顯示框即可彈出前段時(shí)間所測(cè)的數(shù)據(jù)。在主屏上雙擊右鍵即可通過(guò)WINDOWS的“記事本”功能調(diào)出上次樣品的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)而也能通過(guò)WINDOWS的“記事本”打開(kāi)歷次樣品的測(cè)量數(shù)據(jù)。
 
3. 功能鍵：在主屏下部設(shè)有“測(cè)坪”，“設(shè)置”，“開(kāi)始/停止”，“清除”和“退出”5個(gè)功能鍵。
a. “測(cè)坪”鍵用于啟動(dòng)坪曲線測(cè)量功能。
b. “設(shè)置”鍵用于啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置功能。
c. “開(kāi)始/停止”鍵用于開(kāi)始或停止測(cè)量。
d. “清除” 鍵用于清除測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)時(shí)間和次數(shù)也被清零。
5. “退出”鍵用于退出此測(cè)量系統(tǒng)。 
測(cè)量參數(shù)設(shè)置 
點(diǎn)擊“設(shè)置”鍵即可啟動(dòng)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(cè)量時(shí)間和次數(shù)的設(shè)置； 
2. 計(jì)數(shù)管高壓的設(shè)置； 
3. a和b標(biāo)準(zhǔn)源強(qiáng)度和誤差的設(shè)置；在效率計(jì)算時(shí)將自動(dòng)采用。 
4. 計(jì)數(shù)管a和b測(cè)量效率和相互干擾系數(shù)的輸入；此項(xiàng)可以用標(biāo)準(zhǔn)源測(cè)定，也可以手工輸入。 
5. 各道a和b本底值的輸入；此項(xiàng)可以空白本底測(cè)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(cè)量 
在主屏上點(diǎn)擊“測(cè)坪”鍵即可啟動(dòng)坪曲線測(cè)量功能，出現(xiàn)如下屏幕：
坪曲線測(cè)量和高壓輸出曲線的測(cè)量 
在屏幕上包含了兩部分：坪曲線測(cè)量預(yù)置和高壓輸出曲線的測(cè)量。坪曲線測(cè)量預(yù)置的參數(shù)包含有“起點(diǎn)電壓”、“高壓上限”、“每步電壓增量”，“計(jì)數(shù)率上限”、“每點(diǎn)測(cè)量時(shí)間”，“計(jì)數(shù)管選擇”和“檢測(cè)點(diǎn)數(shù)”7個(gè)項(xiàng)目。 
高壓輸出曲線測(cè)量功能是檢驗(yàn)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(cè)儀1、2、3三個(gè)通道分別測(cè)量241Am, 90Sr-90Y和14C放射源，每次測(cè)量1小時(shí)，連續(xù)測(cè)量24次，計(jì)算數(shù)據(jù)的相對(duì)偏差如圖所示，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.11%-0.13%。