伽马能谱测量规范Word文档格式.docx
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样品采集、储存与运输
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海水分析
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沉积物分析
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生物体分析
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篇二:
实验室伽马谱仪调研报告
实验室伽马谱仪调研报告
目录
前言
1国内市场需求
2国内产品简介
3国外代表产品简介
4国内外产品的特点
5sim-max产品的实施设想方案和新颖点
总结
不同的放射性核素衰变将发射具有不同能量的特征γ射线。
对一个待测的样品,如果能够将其辐射的γ射线和按能量顺序分别记录,就可以获得样品辐射的γ谱(gammaspectrum)。
根据γ谱上的射线能量和脉冲计数量,很容易判别辐射核素的种类及确定其活度量。
图1是40k的γ谱,其横坐标是能量值,以电子伏特(eV)计,纵坐标是计数值。
谱中的特征峰对应的能量可以确认为40k的峰,而该特征峰的峰面积计数可以通过效率刻度来计算出40k的活度值。
图一k40γ谱图
γ能谱仪就是一种γ射线的测量设备,通过测量分析γ能谱来测定样品中所含的放射性核素及其含量。
由于γ能谱仪的原理,它不能直接测量没有γ射线的放射性核素。
口岸使用的γ能谱仪一般有两种,一种是便携式的,探头材料主要是碘化钠,也有碘化铯、溴化镧等。
便携式γ能谱仪一般不需要液氮制冷,使用方便,但能量分辨率低,用于现场大致的放射性核素定性。
而本文讨论的是实验室内的大型能谱仪,探头材料为高纯锗半导体材料,测量时需要用液氮或电制冷。
测量时一般放置在铅室中,能对样品中很低含量的放射性核素进行准确地定性和定量。
图2是一台实验室用的高纯锗γ能谱仪,探测器放在铅室中,铅室下是电制
冷系统(大部分是液氮制冷)。
键盘旁边是台集成数字化能谱仪。
质量技术监督
建筑工程质量检测
建材生产企业
卫生疾控
环保监测
教学科研
地矿
检验检疫
厂矿企业
金属处理行业
食品和食品生产行业放射性安全监测
辐射防护
(1)
(2)
篇三:
数字自然伽马能谱测井仪维修手册
自然伽马能谱测井仪
维
修
手
册
1.仪器的规格
1.1仪器物理参数(仪器外型尺寸图)
1.2仪器的技术指标
——最高工作温度:
400℉(204℃)半小时
350℉(177℃)三小时
——最高压力:
20000psi(137.9mpa)
——直径:
3.625in.(92.1mm)
——最小井眼:
4.75in.(120.7mm)
——有效长度:
7ft3.7in.(2.228m)
——运送长度:
8英尺9.0英寸(2.667m)
——重量:
113lb(51.3kg)
——最大测井速度:
能谱:
10ft/min(3m/min);
伽马:
30ft/min(9m/min)
——测量范围:
能谱0.04到3.5meV
——测量精度:
伽马:
标准值的±
3%
钾、铀、钍:
4%
(标准值与实际值的对比精度)
——稳定性:
脉冲增益变化规范保障信号在温度变化时稳定——工作电压&
电流:
电缆头180Vac时35~40ma
——电缆要求:
七芯电缆和电缆遥测系统
——可用的接口:
modet2命令和伽马数据
modet5能谱数据
——摆动&
震动:
aws规格59832-051
——安全:
遵循标准,本仪器没有特殊的安全要求
——仪器型号使用限制:
—g:
适用于伽马测井
—s:
适用于伽马和能谱测井
岩石中自然放射性的强度,主要是由钾、铀、钍放射性核素的含量决定的。
而钾、铀、钍所放射伽马射线的能量不同,分别为1.46meV、1.76meV、2.62meV。
自然伽马能谱测井仪,在测量地层自然伽马射线总水平的同时,对自然伽马射线进行谱分析,即对自然伽马射线的能量进行分析。
选定与主要放射性同位素40k、238u、252th相关,能量为1.46meV、1.76meV、2.62meV的伽马射线谱段分别做记录,运用数字方法对混合谱进行剥谱,求出地层中钾、铀、钍的含量,从而确定地层放射性类型和数量。
当一个特定能量的伽马射线和闪烁晶体相互作用时,它就会产生一个光脉冲,光子的强度和伽马射线的能量成正比。
光脉冲被转换成一个电子脉冲,被光电倍增管进行放大。
脉冲通过前置放大电路输出一个正的电压脉冲,这个脉冲对应着伽马射线的能级。
pha板采集这个脉冲的峰值,输出一个8位的数字化的等值的量。
数字化转换后的脉冲被存储在FiFo部分,以免丢失数据,释放微处理器处理资源。
1k×
8位的随机存储器可以为两个谱存储数据。
在正常的运转环境下,只要有一个深度中断产生,就会有一个能谱信息被记录,另一个谱就会在同一存储器的不同位置开始被存储,当第二个谱被记录时,已经被锁定的能谱数据就被传输到总线上。
谱分析器线路板就会产生一个256道的谱,每个能谱信息包括64k脉冲数。
i/o线路板对电缆上的转换的数据进行整形,改善,把电缆上接收到信号进行恢复,为曼彻斯特ic进行解码。
控制板微处理器在t2曼彻斯特ic上接收指令,通过其串口模块与能谱分析板进行通讯。
uc有一个内部计数器,存储pha板转换的脉冲数。
在这种方式下,仪器就是一个伽马测量仪,同时也是一个脉冲高度分析器。
uc2井同时也控制一个双路d/a转换器,da转换器为pha提供可以区分级别的信号,为高压电源提供电压控制。
3.1wts仪器总线
wts总线为十八芯贯通线,用于向仪器串和马达供电,经wts遥测短节将地面采集系统的指令传送给仪器串,将仪器串测量数据传给wts遥测短节,提供电极和参考引线。
所有的wts仪器都需要支持wts-ib总线,仪器串内的所有仪器与该总线并联。
总线短板为—无源板,用于接受来自上接头的wts总线信号,并将其转至下接头,此板完成仪器与总线之间的所有连线接口。
3.2探测器电路(13-a-006)
pmt为一传感装置,与闪烁探测器一起用于伽马射线探测,当伽马射线通过csi晶体时,由于晶体内的能量交换而产生闪烁光,而闪烁强度是伽马能量的函数。
csi晶体经光耦合接到光电倍增管的阴极,产生的电子在电场的作用下射向第一极,从该极又产生大量的次级电子,并射向后续的极,最终得到一个约10V的脉冲输出。
经最后一级生成的电子汇集到阳极产生信号电流,该电流流经电阻产生一电压脉冲,该负脉冲经耦合电容c13加到线性前置放大级。
pmt管座内的其它电阻和电容用于调整pmt增益。
高压电源为一dc/dc转换器,输入端为3—15Vdc产生300—1500Vdc的输出,该电路所采用设计,可以对pmt增益进行调整,以补偿该电路或其它电路所产生的各种漂移。
电源经高压滤波板进行滤波,该板与pmt管座相连。
3.3线性前置放大与pha电路(13-a-005)
ic2为一反向放大器。
R28、c11、R18构成一极零消除微分电路,用于消除由于放大器的幅度进行调节,增益的改变由微处理的控制pmt高压来完成。
ic3为一同相放大器,输出-se脉冲波形,c15为输出耦合电容。
q6、q7、d1、d2用于设置脉冲的基线,防止基线偏移,基线的漂移会影响数据资料的精度和质量,这一点对谱测量电路尤为重要,因为对于谱测量电路,基线的漂移会导致能级的漂移。
pha接收到模拟脉冲信号后将其峰值转换成一个数字量,当一脉冲经j1/p16(sig-in)端进入pha板后,加到ic5的+Vin端等待采样,当脉冲达到最大幅度时,采样开始,由ic1、ic2、ic3、ic4提供时序逻辑。
脉冲宽度约为8us,